Вступ
Хоча Чарльза Дарвіна називають «батьком еволюції», теорія розвитку тваринного світу існувала задовго до нього. Дарвін швидко згадує стародавніх попередників, докладніше зупиняючись на знаменитих натуралістах XVIII століття Бюффоні і Ламарці. Граф Бюффон у суперечці з великим систематизатором Ліннеєм захищав ідею змінності видів під впливом середовища та теорію геологічних епох Землі; Ламарк створив послідовну теорію еволюції, яку він назвав. Однак у теорії Ламарка було дві істотні вади: по-перше, успадкування набутих ознак (жираф витягує шию, і потомству передається довга шия), а по-друге, Ламарк усі зміни ідеалістично пояснював прагненням до вдосконалення (у такому разі незрозуміло, чому б природі або Богові одразу не створити досконалі форми).
Ще раніше Ламарка його ідеї передбачив Еразм Дарвін, який думав, що все органічне життя походить від єдиної частки, наділеної почуттями та волею. Це знову ж таки «ідеалізм». А ось думка свого діда про основних рушіїв живого організму – потреби у безпеці, вгамуванні голоду та розмноженні – автор «Походження видів» підхопив і розвинув.
Теорія еволюції на початку ХІХ століття випала з мейнстриму насамперед із-за свого надто загального та ідеалістичного характеру. Спадкоємцям епохи Просвітництва здавалися дивними міркування про природу, яка прагне досконалості, і про наділені почуттями і волею частинок. Крім того, успадкування набутих ознак явно не підтверджувалося повсякденними спостереженнями, а XIX століття схильний до досвіду та скепсису.
Заслуга Чарльза Дарвіна полягає у відродженні теорії еволюції, а й у тому, що він надав їй науковий і достовірний характер. Живий організм не наділяється у «Походження видів» волею чи почуттями, він діє під впливом середовища, пристосовуючись до нього і даючи потомство. Закони природи, про які постійно міркує автор, розуміються лише як постійно спостерігається причинно-наслідковий зв’язок.
Насамперед, Чарльз Дарвін співвідніс теорію та накопичений досвід спостережень. Він починає з очевидного: вигляд і звички тварин не є чимось незмінним, людина здавна цілеспрямовано покращує породи худоби і виводить нові різновиди собак, голубів і коней. Отже, у принципі мінливість існує. Залишається зрозуміти, як виникають і як закріплюються нові ознаки.
Праця Дарвіна стала класичною завдяки тому, що він відповів на запитання «як»: зміни виникають випадково (зараз ми б назвали їх мутаціями), а закріплюються вдалі зміни тому, що особина виживає та передає їх потомству. За достатньої кількості таких видозмін під впливом навколишнього середовища за безліч поколінь з’являються нові породи, види і навіть сімейства живих істот.
1. Штучний відбір свійських тварин
1.1. Мінливість обумовлюється двома факторами: природою організму та умовами середовища. Природа організму важливіше: одні й самі умови можуть викликати різні відхилення (від варіацій до каліцтв) навіть у одному посліді.
Простудившись, одні люди лише чхають, а інші мають ревматизм: залежить від організму.
1.2. Для походження видів важливі лише успадковані варіації. Будь-який тваринник знає, що «подібне робить подібне», хоча самі закони спадковості майже невідомі. Як правило, у потомстві ознаки виявляються в тому ж віці, що й у батьків, або трохи раніше. Багато ознак передаються лише нащадкам тієї самої статі.
1.3. Вплив середовища позначається як у організмі загалом, і на репродуктивної системі. Ця система найбільш чутлива: багато видів тварин неважко приручити, але в неволі вони не розмножуються.
1.4. Між багатьма змінами існує маловивчений зв’язок (кореляція). Це призводить до закріплення як «вигідної» ознаки, так і супутньої.
Білі коти з блакитними очима зазвичай глухі.
1.5. Людина з давніх-давен планомірно виводила від єдиного предка надзвичайно різні породи свійських тварин, рослин і птахів. Якісь зміни виникали спонтанно, але більшість були слабо виражені, і людина посилювала їх кумулюючим відбором: залишав на розлучення найшвидших, найсильніших, удойних особин і спарював їх.
Імпорт добірних тварин, заборона експорту найкращих виробників, випалювання бур’янів, винищення невідповідного стандарту потомства – всі ці заходи відомі задовго до наукового відбору, що склався наприкінці XVIII століття.
1.6. Про походження порід від єдиного предка свідчать три факти:
– Вони схожі за основними ознаками, а породні відмінності різко виражені і часом межують з потворністю.
– При схрещуванні вони дають плідне потомство.
– При багаторазовому схрещуванні відбувається реверсія до ознак загального предка.
Відомо, що при безладному схрещуванні собак проявляється схожість із вовком. Дарвін вивчав домашніх голубів і переконався, що всі походять від скелястого голуба: простежується безперервний ряд, що пов’язує їх з предком; потомство від схрещування фертильне і повертається до фарбування скелястого голуба.
2. Природний відбір та боротьба за існування
2.1. Якщо людина одержує таку різноманітність порід, діючи у своїх інтересах і не уявляючи собі, які наслідки може мати накопичення даної ознаки, то природний відбір має явну перевагу: вона діє в інтересах тварини, адаптуючи її до середовища. Питання в механізмі: чи природа має достатню кількість варіацій і чи є механізм відбраковування менш пристосованих особин.
2.2. Найменша варіація дає тварині зайвий шанс вижити і дати потомство. Природний відбір – принцип збереження будь-якої корисної варіації. Поняття «боротьби життя» охоплює і пряму боротьбу життя і їжу, і метафорично боротьбу з кліматичними умовами, і суперництво за самку.
2.3. Якби більшість популяції не гинула до періоду розмноження, вид множився б у геометричній прогресії і заполонив Землю. Якщо популяція занадто зростає, її скорочують голод та епідемії. Але певна чисельність необхідна збереження виду.
Найменша репродуктивна здатність – у слона: трохи більше шести дитинчат у пари. Але якби вони всі виживали, за 700 років на Землі жило б 19 мільйонів слонів.
2.4. Зміна будь-якого фактора середовища має наслідки для всієї системи, оскільки рослини, тварини та паразити перебувають у складних взаєминах.
Браки і червона конюшина запилюються джмелями. Основну частину джмелів знищують польові миші. Чим більше кішок, тим краще росте червона конюшина.
2.5. Найбільш жорстоко суперничають особини та різновиди одного виду, конкуруючи у боротьбі за їжу та розмноження. Тут можуть зіграти визначальну роль навіть слабкі варіації, що порушують складну і тендітну рівновагу у системі. Особливий вид відбору – статевий, тобто відмінності у будові, фарбуванні тощо самців, які залучають самок або допомагають перемогти суперників.
2.6. Важливим фактором є ізоляція: без впливу сусідів модифікації відбуваються в одному напрямку та повільніше. Населення не загрожує вторгнення конкурентів, і вона не втрачає частину свого складу за рахунок міграції. Найбільш різноманітно та швидко варіюють широко поширені та численні види.
Сумчасті Австралійського континенту опинилися в сприятливіших умовах, ніж тварини Євразії, і тому не поспішали розвиватися. Завезені колоністами ссавці поставили під загрозу їхнє існування.
3. Варіації та адаптації
3.1. Оскільки дуже схожі різновиди мешкають у різних умовах, і, навпаки, далекі утворюються у одному й тому середовищі, основним чинником варіацій слід вважати організм, а чи не зовнішні умови. Зовнішні умови сприяють закріпленню «вигідного» ознаки.
3.2. Невживання органу призводить до його атрофування чи зміни функції.
У великих острівних птахів крила атрофувалися, оскільки немає хижаків, яких довелося б рятуватися. Страус не може літати через свою вагу, натомість у нього зміцнилися ноги, і він рятується втечею або відбивається, лягаючи ворога.
3.3. У різних видів та пологів тварин подібні умови ведуть до подібного атрофування органів. У цьому розвиваються компенсуючі органи. Компенсація. “Природа змушена економити в одному напрямку, щоб витрачати в іншому” (Гете). Цей чинник насправді важко від чинника вживання/невживання: необхідний орган розвивається, а непотрібний атрофується. Так природний відбір веде як до ускладнення, а й до спрощення.
У кротів та інших гризунів, що живуть у землі, рудиментарне око повністю заростає вовною. Сліпі та печерні тварини Європи та Америки, але в них очі не заростають, можуть звикнути до світла та почнуть невиразно розрізняти предмети.
3.4. У споріднених видах можуть відбуватися аналогічні варіації, тобто конвергенція або повернення до ознак предка (реверсія). Розрізнити ці випадки важко.
Ймовірно, реверсією пояснюється поява «зеброподібних» смуг у віслюка, коня та кулана.
4. Основні проблеми теорії походження видів
4.1. Дві суттєві проблеми, які теорія має пояснити: походження інстинкту та фертильність/стерильність у результаті схрещування. Два суттєві заперечення: відсутність перехідних форм та наявність складних модифікацій.
4.1.1. Перехідні форми переважно зникли, витіснені досконалішими. Якщо ми не знаходимо їх серед копалин, то це через розвиток палеонтології.
4.1.2. Якщо ми спостерігаємо в одному ареалі два близькоспоріднені види, то це крайні форми різновидів, а проміжні витісняють один одного, оскільки конкурують за ту саму їжу і місце проживання.
4.1.3. Відсутність проміжних форм на кордоні між ареалами пояснюється непереборною в давнину перешкодою (на місці континенту були острови) або вузькістю самої «нейтральної смуги», де немає місця для цілої популяції.
4.2. Оскільки варіації власними силами незначні і лише накопичуючись у тисячах поколінь дають новий вигляд, як існували перехідні форми, які ще могли скористатися перевагою неповної модифікації? Відповідь: отже, навіть часткова модифікація виявлялася вигідною. У деяких випадках ми можемо спостерігати перехідні форми.
Між сухопутними та водними хижаками – бобр, видра, білий ведмідь.
4.2.1. Форми переходу дуже різноманітні, як і функції органів, що розвиваються (або зміна функцій вже існуючих).
Різні птахи використовують крила як хлопавки, плавці, передні ноги, вітрила.
4.2.2. Найчастіше тварина спочатку засвоює новий спосіб життя, а потім уже розвиваються відповідні органи і ще довго зберігаються «непотрібні».
4.2.3. Складні модифікації могли скластися поступово. У цьому випадку корисне порівняння не тільки з предками (що важко), але і з далекими родичами.
Око вдосконалюється від оптичного нерва, прикритого прозорою шкіркою, до найскладнішого оптичного інструменту.
4.3. Теорія походження видів була б знищена, якби знайшовся складний орган, який міг виникнути внаслідок послідовних модифікацій. Але при ускладненні відбувається специфікація органів, які виконували кілька функцій, або двох органів, які виконували ту саму функцію.
Існують риби, що дихають і зябрами, і плавальним міхуром. З плавального міхура у багатьох загонів хребетних розвинулися легені, а зябра у вищих хребетних зникли безвісти. У комах із трахей з’явилися крила.
4.4. Існує чимало прикладів того, як у представників різних сімейств і класів розвинулися органи, подібні на вигляд і функції, але не за походженням, що важко пояснити, якщо види були створені готовими, але зрозуміло, якщо природний відбір «працював» у схожих умовах з різним вихідним матеріалом. І навпаки: та сама мета досягається різними засобами.
Електричні органи риб; органи свічення у комах; очі у головоногих та хребетних. Крила птиці, кажана, метелики, мухи, жука.
4.5. Природа нічого не робить стрибком . Найчастіше важко побудувати весь ланцюжок перехідних форм, але хоча б частина нам відома. Будова кожного органу є сумою послідовних успадкованих змін та адаптацій.
4.6. Ще одне заперечення: якщо якась функція корисна, чому вона не розвивалася у всіх видів? Тому що діє цілий комплекс факторів, одна функція викликає або обмежує розвиток іншої, не для всіх умов підходить одне й те саме рішення.
Чому страус не літає? Тому що в пустелі недостатньо їжі, щоб прогодувати літаючого птаха таких розмірів. Чому морські тварини не дали наземних форм життя островах? Бо їм не вистачило б там їжі.
4.7. Походження складних інстинктів – таких як будівництво мурашників та стільників, різні форми міжвидового та міжродового співробітництва – пояснюється, як і походження складних модифікацій, поступовим накопиченням звички. Проблема в тому, що звичка не залишає копалин і наука не може описати, як вона складалася. Зрідка перехідні форми спостерігаються у природі.
Між повним паразитом – європейською зозулею, що завжди відкладає яйця в чужі гнізда і пристосувалася настільки, що зозуля має особливу будову спини, щоб викидати з гнізда чужих пташенят, – і американською зозулею, яка лише зрідка користується чужими «державами». їм австралійських птахів: одні займають чужі гнізда, але висиджують пташенят самі, інші підкладають свої яйця чужинцям, але пташеня не викидає прийомних братів тощо.
5. Геологія, географія, морфологія та ембріологія як основа класифікації
5.1. Геологія надала багато даних на користь походження видів. Помітно збільшився вік Землі – до багатьох мільйонів років замість 6 тисяч за Писанням. Виявлено найдавніші та проміжні форми. Однак геологічний літопис неповний і залишає безліч питань відкритими.
5.2. Сучасні форми загалом більш пристосовані, ніж давні. Фауна Євразії легко приживається у Південній півкулі, де розвиток йшов повільніше.
5.3. Характер поширення видів також свідчить на користь еволюції, а чи не творіння. Актом творіння істоти були або розселені всюди, або окремо створювалися кожному острові і материку. Але ми бачимо розселення, причини та можливості якого – а також перешкоди – можемо простежити.
Серйозним аргументом проти теорії Дарвіна була присутність деяких видів рослин на островах, куди вони не могли б потрапити з материка. Експерименти довели, що насіння витримує морську воду і може припливти, заплутавшись у корінні дерев, бути перенесене на лапках або в зобу птахів.
5.4. У порівнянні з даними геології з’ясовується, що суцесія у часі відповідає суцесії у просторі. Чим далі у часі чи просторі відстоять одна від одної форми, тим сильніша і дивергенція ознак. Відзначається роль льодовикових періодів у поширенні та поділі видів.
5.5. Класифікація має будуватися за генеалогічним принципом: різновид – вид – рід – загін – клас – сімейство.
5.5.1. Адаптивні подібності (ознаки, що визначаються зовнішніми умовами) є доказом кревності. Також не означає спорідненості мімікрію.
Зовнішня схожість кита, дюгоня та риб не означає їх спорідненості.
5.5.2. Чим менше цей орган пов’язаний з умовами життя цієї істоти, тим він важливіший для класифікації. Важливими для класифікації є також рудиментарні та атрофовані органи.
Наприклад, основою класифікації можуть послужити статеві органи.
5.5.3. Класифікація ґрунтується не на окремій ознакі, але на комплексі.
5.6. При відмінності функцій та зовнішнього вигляду органів члени одного класу мають «єдність типу», тобто набором органів однакової будови.
Рука людини, лапа крота, нога коня, ласт дельфіна і крило кажана.
5.7. Дивне підтвердження кревності дає ембріологія. Дарвін наводить слова Карла фон Бера: «Зародки ссавців, птахів, ящірок і змій, а ймовірно, також і черепах дуже схожі між собою на ранніх стадіях».
Висновок
У повній відповідності до загальної концепції «Походження видів» теорія Дарвіна розвивалася поступово (і продовжує розвиватися досі), акумулюючи нові дані і поступово розходячись з ідеями Ламарка і Дарвіна-старшого, що її породили. На користь їй пішло також схрещування з теорією Мальтуса, що пояснила неможливість необмеженого розвитку будь-якого виду, щеплення нової науки – палеонтології, свіжі відомості про географічне поширення видів, дивовижні відкриття морфології та ембріології, які довели спорідненість використовуваних у різних функціях органів і дивовижна схожість стадіях формування зародка.
В результаті такої успішної взаємодії виникла послідовна теорія, яка пояснювала спорідненість та різноманітність видів боротьбою за виживання. Спочатку закладена в кожному організмі здатність видозмінюватися з покоління в покоління виробляє в безлічі особин слабкі варіації, і якщо ці видозміни хоч чимось корисні живій істоті, то ці ознаки успадковуються і акумулюються, призводячи до появи нових різновидів, видів. І ці більш удосконалені форми витісняють своїх предків та проміжні форми.
Теорія Дарвіна розводила науку та віру. Дарвін підкреслює: вираз «Закон природи», що часто повторюється в трактаті, не обожнює природу і не перетворює її в особистість; мова йде про такі ж закони, як у фізиці, тобто про постійно спостерігаються причини та наслідки, механізм яких пояснимо. Сам Дарвін, який здобув освіту священика, з роками втратив віру (його сім’я не перше покоління коливалася між однією з безлічі визнаних в Англії сект і прохолодною державною релігією). Характерно, що у Вікторіанську епоху, повну всіляких табу та лицемірного святенництва, за віру ніхто особливо не турбувався, а автору «Походження видів» не ставилося в провину ні особиста відсутність благочестя, ні опубліковані ним ідеї. «Походження видів» явно суперечило християнським вченням про створення світу – але конфлікту не виникало. Наука та релігія мирно співіснували. Лише в ХХ столітті в США в інших шкільних округах почалися (і відновлюються досі) протести і навіть судові процеси, вимоги вилучити теорію еволюції зі шкіл, то повернути на рівних правах креаціонізм.
Найбільше, звичайно, засмучувало походження людини від мавпи. Дарвін передбачливо не став торкатися цієї провокаційної теми в «Походження видів», присвятивши їй окрему книгу. Тут же людина згадується лише під кінець міркувань, мимохідь, якби автор не надавав цьому особливого значення: Дарвін називає руку в ряді інших дивовижних варіантів розвитку передніх кінцівок, але топить цю подробицю в численних посиланнях на думку богословів, які вміють примирити релігію з новими даними науки.
І цілком у дусі часу була спільна думка про безперервний прогрес, що породжував все більш досконалі та пристосовані до життя форми. Думка начебто і гуманна – допускала, що якісь аборигени не принципово відрізняються від білої людини, а лише відстають від неї, при цьому дуже втішна для цієї самої білої людини, а потенційно – небезпечна, але всі небезпеки нового поділу, що виник зі спроби об’єднати людину з тваринами, розкрило лише ХХ століття.