|
Пробелы в теории Дарвина
|
|
|
|
Древнейшие окаменелые останки сложных животных внезапно появляются в летописи окаменелостей, словно из ниоткуда, в горных породах, возраст которых составляет 538 миллионов лет. Самые древние из них - это простые окаменелые следы (называемые трептихнусами), оставленные чем-то червеобразным с головой и хвостом. Быстро появляется множество других животных, предков различных групп животных, известных нам сегодня: древние крабоподобные членистоногие, панцирные моллюски и предки морских звезд и ежей.
|
|
|
|
Быстрое появление животных, столь непохожих друг на друга (и их отсутствие даже в более древних породах), стало головной болью для Чарльза Дарвина, поскольку, казалось, это противоречило его идее постепенной эволюции — и с тех пор это сбивает ученых с толку. Однако недавняя статья может дать решение.
|
|
|
|
В 1859 году Дарвин написал в книге "О происхождении видов": "Если моя теория верна, то... в течение этих обширных периодов времени мир кишел живыми существами. На вопрос, почему мы не находим записей об этих обширных первобытных периодах, я не могу дать удовлетворительного ответа".
|
|
|
|
Сегодня ученые расходятся во мнениях относительно того, когда произошли эти древние животные. Проблема связана с изобретением конца 20-го века под названием "Молекулярные часы".
|
|
|
|
Как я объясняю в своей книге "Древо жизни", молекулярные часы основаны на идее, что изменения в генах накапливаются постепенно, подобно тиканью старинных часов. Если эта идея верна, то простой подсчет количества генетических различий между любыми двумя животными позволит нам вычислить, насколько они дальние родственники — сколько лет их общему предку.
|
|
|
|
|
|
|
Например, люди и шимпанзе разделились 6 миллионов лет назад. Предположим, что один ген шимпанзе демонстрирует шесть генетических отличий от его человеческого аналога. Пока тиканье молекулярных часов происходит регулярно, это говорит о том, что одно генетическое различие между двумя видами соответствует одному миллиону лет.
|
|
|
|
Молекулярные часы должны позволить нам расположить эволюционные события в геологическом времени прямо на древе жизни.
|
|
|
|
Когда зоологи впервые использовали молекулярные часы таким образом, они пришли к удивительному выводу, что предок всех сложных животных жил 1,2 миллиарда лет назад. Последующие усовершенствования позволили получить гораздо более обоснованные оценки возраста животного-предка, который составляет около 570 миллионов лет. Но это все равно примерно на 30 миллионов лет старше первых окаменелостей.
|
|
|
|
Этот разрыв в 30 миллионов лет на самом деле весьма полезен для Дарвина. Это означает, что у предка сложных животных было достаточно времени, чтобы эволюционировать, неторопливо разделяясь и создавая новые виды, которые естественный отбор мог постепенно трансформировать в такие различные формы, как рыбы, крабы, улитки и морские звезды.
|
|
|
|
Проблема в том, что эта древняя датировка наводит нас на мысль о том, что множество древних животных, должно быть, плавало, скользило и ползало по этим древним морям в течение 30 миллионов лет, не оставив ни единой окаменелости. Исследователи ожидают, что в летописи окаменелостей будут пробелы, но это было бы грандиозно.
|
|
|
|
Популярное объяснение пропажи окаменелостей состоит в том, что в течение 30 миллионов лет сложные животные были крошечными и мягкими, и их было очень трудно окаменеть. А затем, примерно 540 миллионов лет назад, согласно теории, эти крошечные животные начали увеличиваться в размерах, возможно, из-за повышения уровня кислорода. Именно это увеличение размеров некоторые ученые использовали для объяснения внезапного появления сложных животных в палеонтологической летописи.
|
|
|
|
В новой статье палеонтолога Грэма Бадда и математика Ричарда Манна дается другое объяснение пропасти между древним предком, предсказанным молекулярными часами, и более внезапным, более поздним появлением сложных окаменелостей. Бадд и Манн предполагают, что молекулярные часы могут тикать не так регулярно, как мы думали.
|
|
|
|
Новая идея заключается в том, что с момента появления любой большой группы организмов эволюция ускоряется.
|
|
|
|
Возвращаясь к нашему примеру, за период в несколько миллионов лет наши воображаемые часы могли бы тикать не один раз в миллион лет, а дважды. Более быстрое тиканье часов создавало бы впечатление, что проходит больше времени, как при перемотке видео вперед, и это отодвигало бы возраст животного-предка еще дальше в прошлое.
|
|
|
|
Более быстрое изменение генов также позволило бы быстрее изменять внешний вид животных. Это решает дилемму Дарвина, поскольку различным ветвям древа животных стало бы легче отличаться друг от друга. Первый животный предок мог быстро эволюционировать в позвоночных, моллюсков, членистоногих и морских звезд.
|
|
|
|
Общий эффект новой идеи заключается в том, чтобы привести возраст предка сложных животных в соответствие с появлением в палеонтологической летописи его непосредственных потомков.
|
|
|
|
Хотя идея об ускорении хода часов нуждается в проверке, она могла бы объяснить другие несоответствия между молекулярными часами и данными окаменелостей. Возможно, первые цветковые растения действительно существовали десятки миллионов лет, прежде чем окончательно превратились в окаменелости. И это могло бы помочь разрешить научные споры о том, действительно ли ранние приматы, плотоядные и грызуны жили бок о бок с последними динозаврами.
|
|
|
|
По крайней мере, я уверен, что Дарвин одобрил бы это в отношении происхождения животных.
|
|
|
|
Источник
|
