В целях ликбеза в рядах "стихийных" антиэволюционистов (т.е. не идейных - неизлечимых, а просто недоучившихся, с которыми не всё ещё потеряно) публикую на Конте отличную книгу "Доказательства эволюции" (2010 г., авторы: Борисов Н. М., Воробьев Ф. Ю., Гиляров А. М., Еськов К. Ю., Журавлев А. Ю., Марков А. В., Оскольский А. А., Петров П. Н., Шипунов А. Б. Под редакцией А.В.Маркова.). Поскольку её объём довольно велик, и мало кто осилит его сразу и целиком, публикую книгу по частям. Каждая из них представляет интерес. Сама книга (в HTML) доступна по ссылке. Желающие читать её в форматах FB2, ePub и др. могут найти соответствующие ссылки при помощи поисковых сервисов.
5. Изменения видов при доместикации (От искусственного отбора к естественному)
Во времена Дарвина образованной английской публике не нужно было объяснять, что такое отбор (= селекция, selection). Многие джентльмены увлекались селекцией собак, лошадей, голубей, различных растений, и не понаслышке знали, каких радикальных изменений в строении и внешнем облике организмов можно добиться - причем довольно быстро - путем отбора (отбраковки "неудачных" особей и размножения "удачных", что бы ни понимал под "удачностью" конкретный селекционер). Именно поэтому Дарвин и назвал открытое им явление "естественным отбором" (natural selection). Он хотел, чтобы все его соотечественники сразу поняли, о чем речь. Гениальная догадка Дарвина состояла в том, что в природе должен самопроизвольно идти процесс, полностью аналогичный тому, что происходит в голубятне эксперта-голубевода, выводящего новую породу. "Естественный отбор" - это, собственно говоря, метафора. Это не какая-то особая сущность, для которой необходимо было вводить специальный новый термин. Это не "гравитация" и не "сильное ядерное взаимодействие". Естественный отбор - это сочетание двух обстоятельств: 1) наследственной изменчивости и 2) дифференциального размножения. Особи в пределах каждого вида различаются по своим наследственным (врожденным) свойствам; некоторые из этих свойств влияют (статистически) на число потомков, оставляемых особью. Вот и всё! Можно было и не вводить специальный термин "естественный отбор", а просто говорить о "сочетании наследственной изменчивости и дифференциального размножения", хотя это, конечно, более громоздко и менее понятно. Любой селекционер-практик прекрасно знает, что особи одного и того же вида (например, собаки или голубя) сильно различаются по своим наследственным качествам. Оставляя "на развод" одних животных (например, самых длинноногих) и отбраковывая других, селекционер создает для своей "подопытной популяции" ситуацию, в которой вероятность успешного размножения особей зависит от определенного наследственного признака. С точки зрения отбираемых собак ситуация выглядит так: "чем длиннее твои ноги, тем больше у тебя шансов оставить потомство". В результате те генетические варианты (аллели), которые способствуют развитию длинных ног, распространяются в популяции, а "гены коротких ног" постепенно исчезают, выбраковываются. И мы получаем в итоге новую породу - например, борзую или гончую. Дарвин догадался, что точно такой же процесс должен сам собой происходить в природе. Например, если более длинноногие особи в данной популяции будут в среднем ловить больше зайцев, а следовательно - лучше питаться, а следовательно - будут сильнее и крепче, а следовательно - оставят в среднем больше потомства, чем их коротконогие сородичи. Разумный селекционер для этого вовсе и не нужен: природа все сделает сама. И в итоге мы получим новую естественную разновидность с ногами более длинными, чем у предков.
Значительная часть книги Дарвина "О происхождении видов" посвящена искусственному отбору, его результатам и возможностям. Позже Дарвин написал еще отдельную книгу об этом - "The Variation of Animals and Plants Under Domestication". Логика очень проста:
- Искусственный отбор позволяет менять строение организмов и создавать новые разновидности;
- В природе должен самопроизвольно происходить (и происходит) практически точно такой же процесс;
- Следовательно, в природе должны самопроизвольно появляться новые разновидности.
Между искусственным и естественным отбором нет непроходимой пропасти
Многие антиэволюционисты - и даже, как ни странно, отдельные эволюционисты - считают, что между искусственным и естественным отбором существует принципиальная разница, поскольку в первом случае направление отбора задает разумный агент, а во втором его задают "слепые силы природы". Но эта разница на самом деле вовсе не принципиальна.
Во первых, в большинстве случаев новые породы домашних животных и культурных растений выводились людьми совершенно бессознательно, без всякого умысла. То есть человек действовал в ходе селекции тоже не как "разумный агент", а как "слепая природная сила". Примеры:
1) Для людей, занимающихся молочным животноводством, совершенно естественно оставить корову, которая дает много молока, в живых, а ту, что дает мало молока, пустить на мясо. Это естественным образом приводит к тому, что высокоудойные коровы будут оставлять больше потомства, и, следовательно, будет идти отбор на удойность. Людям при этом совершенно не обязательно осознавать, что они занимаются селекцией.
2) Важнейшим отличием культурных злаков (пшеницы, риса и др.) от дикорастущих предков является то, что у первых семена лучше держатся в колосе, а у вторых - очень легко осыпаются. Древние земледельцы просто не доносили до дома (места молотьбы и т.п.) те семена, которые обсыпались в пути, пока люди несли срезанные серпами колосья. Им доставались только те семена, которые лучше держались в колосе. Эти же семена использовались потом для очередного посева. Таким образом, происходил бессознательный отбор растений с неосыпающимися семенами. Подробнее об этом см. в заметках:
- Чтобы дикий рис превратился в культурный, хватило единственной мутации;
- Пшеница не сразу окультурилась.
3) Совершенно бессознательно и даже вовсе о том не ведая, виноделы, пивовары и пекари за несколько тысячелетий "вывели" ряд специфических разновидностей дрожжей - винных, пивных и хлебопекарных (см., например: Legras et al., 2007. Bread, beer and wine: Saccharomyces cerevisiae diversity reflects human history; Fay J.C., Benavides J.A., 2005. Evidence for Domesticated and Wild Populations of Saccharomyces cerevisiae. PLoS Gen 1(1): e5).
Во-вторых, между искусственным и естественным отбором есть ряд переходных, промежуточных состояний. В природе агенты отбора тоже далеко не всегда являются "слепыми" и "бессознательными" силами. Яркий пример - сельское хозяйство у насекомых. Некоторые муравьи и термиты имеют сложную и высокоразвитую агрикультуру. Разводя в своих муравейниках и термитниках грибы на специально обустроенных "огородах", насекомые в течение тысяч и миллионов лет осуществляли самую настоящую селекцию своих сельскохозяйственных культур. В результате, например, возделываемые термитами грибы полностью утратили способность к самостоятельной жизни; эти грибы выделяются микологами в особый род Termitomyces. Об удивительных подробностях сельскохозяйственной деятельности и искусственного отбора у насекомых-грибоводов см. в заметках:
- Муравьи-листорезы приручили бактерий для борьбы с вредителем
- Выращивание монокультур — ключ к эффективности сельского хозяйства у термитов
- Муравьи используют азотные удобрения для своих угодий
- Для повышения эффективности труда муравьи формируют узких специалистов
- Симбиотические бактерии помогают жукам выращивать съедобные грибы
Вовсе не являются "слепыми и стихийными" агенты отбора и в том случае, когда речь идет о половом отборе (когда, например, ожидаемое число потомков, оставляемых самцом, зависит от того, насколько этот самец нравится самкам). В этом случае отбор направляют существа, у которых всё же есть кое-какие мозги. Эти существа способны к целенаправленным действиям и отчасти осмысленным решениям. Самки становятся селекционерами. Привередливые павлинихи создали роскошные узоры на хвостах самцов-павлинов точно так же, как голубеводы создали причудливые украшения у декоративных пород голубей. Подробнее об этом см. в заметке:
- Женская привередливость способствует видообразованию
Совершенно аналогичным образом красота и приятный запах многих цветов являются результатом отбора (естественного? искусственного? даже не поймешь), осуществляемого насекомыми-опылителями. Цветы, сумевшие привлечь больше опылителей, передадут свою пыльцу большему количеству других цветов и потому оставят больше потомства. Таким образом, происходит отбор на способность привлекать опылителей. Направленность этого отбора задается особенностями поведения, предпочтениями и вкусами насекомых. Красота и аромат диких цветов "созданы" насекомыми точно в том же самом смысле, в каком красота одомашненных цветов создана (а точнее, улучшена) селекционерами - людьми.
Нам, кстати, просто повезло, что наши вкусы во многом совпадают со вкусами значительной части насекомых. Это сходство вкусов объясняется в конечном счете историческим сходством диеты: приматы (как и многие насекомые) обожают сладенькое, потому что важную часть их диеты издавна составляли спелые фрукты. Собаке или кошке сладкие ароматы цветов глубоко безразличны или даже неприятны. Зато нам совсем не нравится аромат тухлого мяса, источаемый некоторыми цветами, опыляемыми навозными мухами. Кроме того, красота многих цветов и птиц недоступна нам в полном объеме, потому что значительная часть их орнаментов "выполнена" в ультрафиолетовом диапазоне, который нам недоступен, но зато отлично виден многим насекомым и птицам. Этот факт, помимо прочего, доказывает, что красота их не была создана специально для ублажения нашего взора, как наивно считают некоторые антиэволюционисты.
Многочисленные случаи "эволюционной гонки вооружений" тоже наглядно показывают, что направленность отбора часто задается вовсе не "слепыми стихийными силами", а целенаправленным (и тоже развившимся в результате отбора) поведением других живых существ. Так, газели, убегая от гепардов, осуществляют селекцию гепардов по признаку "скорость бега", и ту же самую операцию проделывают гепарды в отношении газелей. Другие примеры "эволюционной гонки вооружений" см. в разделе "Этические и эстетические аргументы".
Таким образом, естественный отбор, осуществляемый "слепыми" силами природы (например, когда изменение цвета почвы стимулирует изменение окраски у мышей, см.: Эволюция защитной окраски у мышей изучена на молекулярном уровне) представляет собой лишь крайнюю область непрерывного спектра разных форм отбора - от совершенно "сознательного" искусственного отбора до полностью "бессознательной" селекции, осуществляемой абиотическими (неживыми) факторами среды. Кстати, даже и в приведенном только что примере отбор на самом деле осуществлялся не цветом почвы как таковым, а хищниками, которые лучше видят на светлом фоне темных мышей, чем светлых. Эти рассуждения наглядно демонстрируют несостоятельность доводов антиэволюционистов о том, что искусственный отбор якобы "не имеет ничего общего с реальными природными процессами".
Антиэволюционисты иногда пытаются оспаривать реальность естественного отбора в природе, утверждая, что в действительности выживаемость и репродуктивный успех особей не зависят от наследственной изменчивости в природных популяциях. Этот "аргумент" встречается довольно редко, поэтому мы сочли излишним подробно обосновывать его несостоятельность. Существует огромный массив научных фактов, доказывающих, что естественный отбор в природе реально происходит. Ознакомиться с этими фактами можно, например, сделав поиск в Google Scholar по словам "Natural selection in thе wild" (естественный отбор в природе).
Антиэволюционисты ошибаются, когда говорят, что искусственный отбор не создал ни одного нового вида
Люди занимаются селекцией (в основном бессознательной) животных и растений лишь около 10 000 лет (не считая собаки, которая была одомашнена немного раньше) - срок ничтожный по сравнению со временем существования земной жизни (свыше 3,8 млрд лет) и по сравнению с наблюдаемыми в природе естественными темпами видообразования (средняя продолжительность существования вида в природе - порядка 1-3 миллионов лет; на развитие полной генетической несовместимости между двумя разобщенными популяциями уходит в среднем около 3 млн лет). Тем не менее достигнутые за этот ничтожный срок результаты весьма впечатляющи.
Излюбленный "довод" антиэволюционистов звучит примерно так: "(Собака) волк остал(ась)ся (собакой) волком". Последовательный антиэволюционист, глядя на карликового пуделя, должен твердо стоять на том, что перед ним - просто волк, Canis lupus, который за 15 000 лет селекции так и не перестал быть "просто волком".
Антиэволюционисты любят говорить, что искусственный отбор якобы так и не смог создать ни одного нового вида. При этом они используют свой характерный прием - игру в слова ("сколько бы люди ни создали новых пород собак, собака все равно осталась собакой"). Это действительно не более чем игра в слова, потому что любой непредвзятый биолог-систематик, обнаружив в природе, например, дикую таксу, никогда в жизни не объединил бы ее в один вид с дикой афганской овчаркой или серым волком. Понятие "вид" вообще с трудом приложимо к домашним животным, да оно и по сути своей неизбежно является весьма расплывчатым. Тем не менее биологи традиционно относили собаку и волка к разным видам (Canis familiaris и Canis lupus). Между тем генетики доказали, что все домашние собаки происходят от небольшого количества волков, одомашненных в Восточной Азии около 15 000 лет назад (Savolainen et al., 2002. Genetic Evidence for an East Asian Origin of Domestic Dogs). Австралийская собака динго - потомок одичавших несколько тысяч лет назад домашних собак, завезенных с Малайского архипелага древними мореплавателями - традиционно тоже считалась особым видом (Canis dingo). С точки зрения морфологии, экологии и поведения этих животных, а также устоявшихся традиций зоологической классификации, такое разделение абсолютно оправдано. Лишь совсем недавно, на основе новых генетических данных, показавших большую генетическую близость этих видов, их стали чаще характеризовать как подвиды одного и того же вида. Но это ведь не более чем условность, результат некого зыбкого консенсуса между специалистами! Если к представителям рода Canis попытаться последовательно и формально применить, например, такой критерий вида, как генетическая несовместмость (нескрещиваемость), то получим абсурд: все виды этого рода придется считать одним и тем же видом (собак, волков, шакалов, койотов и др.) (см. также: The evolution and history of wolves). И это не исключение, а правило: очень многие виды диких животных, относящиеся к одному роду, а иногда и к разным родам, в принципе способны скрещиваться и давать плодовитое потомство, однако в естественных условиях они почти никогда этого не делают. Потому-то их и считают разными видами.
Обычно генетики так радуются, когда им удается строго обосновать происхождение одного вида от другого (например, собаки от волка), что они стараются подчеркнуть силу своих аргументов, настаивая на формальном объединении этих видов в один. При этом они невольно делают "подарок" антиэволюционистам, давая им номенклатурный повод для утверждений типа "раз это один вид, то и никакой эволюции не было". Происходит это потому, что среди профессиональных биологов никакого антиэволюционизма давно уже нет и в помине, а о существовании за пределами научного сообщества активной антиэволюционистской агитации профессиональные биологи обычно просто не помнят и практически никогда не считаются с этим обстоятельством. Тот период в истории науки, когда был актуален поиск новых доказательств эволюции, закончился примерно 80 лет назад, когда данные генетики удалось объединить с классическим дарвинизмом в т.н. "синтетическую теорию эволюции". Сейчас уже никто специально не ищет новых доказательств, они ученым просто не нужны: факт эволюции давно доказан. Серьезный биологический журнал не примет статью с названием "Найдено новое доказательство эволюции", потому что справедливо сочтет, что в этом нет научной новизны. Поэтому сегодня генетикам гораздо важнее пропиарить свое конкретное новое открытие (например, новооткрытые доказательства происхождения собаки от волка, а не от шакала или кого-то еще), чем позаботиться о том, чтобы не "кормить" антиэволюционистов, которых ученые в большинстве случаев просто не принимают в расчет.
Специалисты по систематике млекопитающих всегда считали двумя разными видами домашнюю корову (Bos taurus) и ее дикого предка тура (Bos primigenius), последние экземпляры которого были убиты во время королевских охот в заповедниках Речи Посполитой в XVII веке. Таким образом, домашняя корова - это новый вид, созданный искусственным отбором. Напротив, домашняя свинья и ее предок дикий кабан не так сильно отличаются друг от друга, и их поэтому традиционно относят к одному и тому же виду Sus scrofa (см. также: Генетики выяснили, откуда в Европе свиньи). Впрочем, выведенные недавно очаровательные комнатные свинки свидетельствуют о том, что и на свиней искусственный отбор может оказывать весьма радикальное действие.
Мы бы очень хотели увидеть своими глазами, как антиэволюционисты, внимательно рассмотрев этот рисунок, твердят свою заученную мантру: капуста осталась капустой... капуста осталась капустой...
Растение теосинте - малоизменившийся потомок дикого предка кукурузы
Кукуруза - одно из ярких живых свидетельств могущества искусственного отбора. Дикий предок кукурузы - растение теосинте - имело крошечный початок с небольшим числом мелких семян в жесткой, малосъедобной оболочке. Несколько тысячелетий искусственного отбора превратили теосинте в кукурузу. Ботаники традиционно относили теосинте и кукурузу не только к разным видам, но и к разным родам (соответственно, Euchlaena и Zea). Так, в Большой Советской Энциклопедии читаем: "Теосинте - виды растений семейства злаков из рода эвхлена (Euchlaena)." Происхождение кукурузы от теосинте было доказано не так давно, так что даже сейчас среди уфологов в ходу байки о том, что кукурузу якобы занесли на землю инопланетяне, потому что у нее нет диких родственников (этакий специфический вариант "разумного дизайна"). Лишь в 1977 году на основании новых данных было принято решение включить теосинте в род Zea (кукуруза). Что, впрочем, нисколько не умаляет радикальных различий между кукурузой и ее диким предком - различий, созданных искусственным отбором.
Еще один яркий пример эффективности отбора был получен в знаменитых опытах Д.К.Беляева по одомашниванию черно-бурых лисиц, подробно описанных в популярной статье Л.Н.Трут "Обретет ли человек нового друга?" (Природа, №6, 2007). Уже после шести поколений отбора на дружелюбное отношение к человеку в подопытной популяции лисиц стали появляться особи, своим поведением и даже внешними признаками (окраска, вислоухость, хвост бубликом и др.) напоминающие домашних собак (см. также: Беляев Д. К. Генетические аспекты доместикации животных).
Таким образом, вопреки утверждениям антиэволюционистов, искусственный отбор может создавать новые виды - при любом осмысленном понимании расплывчатого термина "биологический вид". Ну а дальше действует старая добрая "дарвиновская" логика: поскольку естественный отбор по сути дела является тем же самым процессом , что и искусственный, то и в природе могут из старых видов самопроизвольно возникать новые. Причем у природы было на это не 10 000 лет, как у человека, а свыше трех миллиардов, т.е. в 300 000 раз больше.
Оценили 4 человека
6 кармы