к чему приводит эволюция организмов

Эволюция живой природы. Эволюционная теория. Движущие силы эволюции.

Эволюция живых систем

Эволюционное учение

Эволюционное учение (теория эволюции) — наука, изучающая историческое развитие жизни: причины, закономерности и механизмы. Различают микро- и макроэволюцию.

Микроэволюция — эволюционные процессы на уровне популяций, приводящие к образованию новых видов.

Макроэволюция — эволюция надвидовых таксонов, в результате которой формируются более крупные систематические группы. В их основе лежат одинаковые принципы и механизмы.

Развитие эволюционных идей

Учение Дарвина сводится к следующему:

Факторы эволюции по Ч. Дарвину — это

Наследственность — способность организмов передавать из поколения в поколение свои признаки (особенности строения, развития, функции).
Изменчивость — способность организмов приобретать новые признаки.
Борьба за существование — весь комплекс взаимоотношений организмов с условиями окружающей среды: с неживой природой (абиотическими факторами) и с другими организмами (биотическими факторами). Борьба за существование не является «борьбой» в прямом смысле слова, фактически это стратегия выживания и способ существования организма. Различают внутривидовую борьбу, межвидовую борьбу и борьбу с неблагоприятными факторами окружающей среды. Внутривидовая борьба — борьба между особями одной популяции. Всегда идёт очень напряжённо, так как особи одного вида нуждаются в одних и тех же ресурсах. Межвидовая борьба — борьба между особями популяций разных видов. Идёт, когда виды конкурируют за одни и те же ресурсы либо когда они связаны отношениями типа «хищник – жертва». Борьба с неблагоприятными абиотическими факторами среды особенно проявляется при ухудшении условий среды; усиливает внутривидовую борьбу. В борьбе за существование выявляются наиболее приспособленные к данным условиям обитания особи. Борьба за существование ведёт к естественному отбору.
Естественный отбор — процесс, в результате которого выживают и оставляют после себя потомство преимущественно особи с полезными в данных условиях наследственными изменениями.

На основе дарвинизма перестроились все биологические и многие другие естественные науки.
В настоящее время наиболее общепризнанной является синтетическая теория эволюции (СТЭ). Сравнительная характеристика основных положений эволюционного учения Ч. Дарвина и СТЭ дана в таблице.

Сравнительная характеристика основных положений эволюционного учения Ч. Дарвина и синтетической теории эволюции (СТЭ)

Признаки	Эволюционная теория Ч. Дарвина	Синтетическая теория эволюции (СТЭ)
Основные результаты эволюции	1) Повышение приспособленности организмов к условиям среды; 2) повышение уровня организации живых существ; 3) увеличение многообразия организмов
Единица эволюции	Вид	Популяция
Факторы эволюции	Наследственность, изменчивость, борьба за существование, естественный отбор	Мутационная и комбинативная изменчивость, популяционные волны и дрейф генов, изоляция, естественный отбор
Движущий фактор	Естественный отбор
Трактовка термина естественный отбор	Выживание более приспособленных и гибель менее приспособленных форм	Избирательное воспроизводство генотипов
Формы естественного отбора	Движущий (и половой как его разновидность)	Движущий, стабилизирующий, дизруптивный

Возникновение приспособлений. Каждое приспособление вырабатывается на основе наследственной изменчивости в процессе борьбы за существование и отбора в ряду поколений. Естественный отбор поддерживает только целесообразные приспособления, которые помогают организму выживать и оставлять потомство.
Приспособленность организмов к среде не абсолютна, а относительна, так как условия среды обитания могут изменяться. Доказательством этого служат многие факты. Например, рыбы прекрасно приспособлены к водной среде обитания, но все эти адаптации совершенно непригодны для других сред обитания. Ночные бабочки собирают нектар со светлых цветков, хорошо заметных ночью, но часто летят на огонь и гибнут.

Элементарные факторы эволюции — факторы, изменяющие частоту аллелей и генотипов в популяции (генетическую структуру популяции).

Выделяют несколько основных элементарных факторов эволюции:
• мутационный процесс;
• популяционные волны и дрейф генов;
• изоляция;
• естественный отбор.

Мутационная и комбинативная изменчивость.

Мутационный процесс приводит к возникновению новых аллелей (или генов) и их сочетаний в результате мутаций. В результате мутации возможен переход гена из одного аллельного состояния в другое (А→а) или изменение гена вообще (А→С). Мутационный процесс, в силу случайности мутаций, не обладает направленностью и без участия других факторов эволюции не может направлять изменение природной популяции. Он лишь поставляет элементарный эволюционный материал для естественного отбора. Рецессивные мутации в гетерозиготном состоянии составляют скрытый резерв изменчивости, который может быть использован естественным отбором при изменении условий существования.
Комбинативная изменчивость возникает в результате образования у потомков новых комбинаций уже существующих генов, унаследованных от родителей. Источниками комбинативной изменчивости являются перекрёст хромосом (рекомбинация), случайное расхождение гомологичных хромосом в мейозе, случайное сочетание гамет при оплодотворении.

Популяционные волны и дрейф генов.

Популяционные волны (волны жизни) — периодические и непериодические колебания численности популяции как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. Причинами популяционных волн могут быть периодические изменения экологических факторов среды (сезонные колебания температуры, влажности и т. д.), непериодические изменения (природные катастрофы), заселение видом новых территорий (сопровождается резкой вспышкой численности).
В качестве эволюционного фактора популяционные волны выступают в малочисленных популяциях, где возможно проявление дрейфа генов. Дрейф генов — случайное ненаправленное изменение частот аллелей и генотипов в популяциях. В малых популяциях действие случайных процессов приводит к заметным последствиям. Если популяция мала по численности, то в результате случайных событий некоторые особи независимо от своей генетической конституции могут оставить или не оставить потомство, вследствие этого частоты некоторых аллелей могут резко меняться за одно или несколько поколений. Так, при резком сокращении численности популяции (например, вследствие сезонных колебаний, сокращения кормовых ресурсов, пожара и т. д.) среди оставшихся в живых немногочисленных особей могут быть редкие генотипы. Если в дальнейшем численность восстановится за счёт этих особей, то это приведёт к случайному изменению частот аллелей в генофонде популяции. Таким образом, популяционные волны являются поставщиком эволюционного материала.
Изоляция обусловлена возникновением разнообразных факторов, препятствующих свободному скрещиванию. Между образовавшимися популяциями прекращается обмен генетической информацией, в результате чего начальные различия генофондов этих популяций увеличиваются и закрепляются. Изолированные популяции могут подвергаться различным эволюционным изменениям, постепенно превращаться в разные виды.
Различают пространственную и биологическую изоляцию. Пространственная (географическая) изоляция связана с географическими препятствиями (водные преграды, горы, пустыни и др.), а для малоподвижных популяций и просто с большими расстояниями. Биологическая изоляция обусловлена невозможностью спаривания и оплодотворения (в связи с изменением сроков размножения, строения или других факторов, препятствующих скрещиванию), гибелью зигот (вследствие биохимических различий гамет), стерильностью потомства (в результате нарушения конъюгации хромосом при гаметогенезе).
Эволюционное значение изоляции состоит в том, что она закрепляет и усиливает генетические различия между популяциями.
Естественный отбор. Изменения частот генов и генотипов, вызванные рассмотренными выше факторами эволюции, носят случайный, ненаправленный характер. Направляющим фактором эволюции является естественный отбор.

Естественный отбор — процесс, в результате которого выживают и оставляют после себя потомство преимущественно особи с полезными для популяции свойствами.

Отбор действует в популяциях, его объектами являются фенотипы отдельных особей. Однако отбор по фенотипам является отбором генотипов, так как потомкам передаются не признаки, а гены. В результате в популяции происходит увеличение относительного числа особей, обладающих определённым свойством или качеством. Таким образом, естественный отбор — это процесс дифференциального (выборочного) воспроизводства генотипов.
Действию отбора подвергаются не только свойства, повышающие вероятность оставления потомства, но и признаки, которые не имеют прямого отношения к воспроизводству. В ряде случаев отбор может быть направлен на создание взаимоприспособлений видов друг к другу (цветки растений и посещающие их насекомые). Также могут создаваться признаки, вредные для отдельной особи, но обеспечивающие выживание вида в целом (ужалившая пчела гибнет, но, нападая на врага, она сохраняет семью). В целом отбор играет творческую роль в природе, поскольку из ненаправленных наследственных изменений закрепляются те, которые могут привести к образованию новых групп особей, более совершенных в данных условиях существования.
Различают три основные формы естественного отбора: стабилизирующий, движущий и разрывающий (дизруптивный) (табл.).

Формы естественного отбора

ФормаХарактеристикаПримерыСтабилизирующийНаправлен на сохранение мутаций, ведущих к меньшей изменчивости средней величины признака. Действует при относительно постоянных условиях окружающей среды, то есть пока сохраняются условия, повлёкшие образование того или иного признака или свойства.Сохранение у насекомоопыляемых растений размеров и формы цветка, так как цветки должны соответствовать размерам тела насекомого-опылителя. Сохранение реликтовых видов.ДвижущийНаправлен на сохранение мутаций, изменяющих среднюю величину признака. Возникает при изменении условий окружающей среды. Особи популяции имеют некоторые отличия по генотипу и фенотипу, и при длительном изменении внешней среды преимущество в жизнедеятельности и размножении может получить часть особей вида с некоторыми отклонениями от средней нормы. Вариационная кривая смещается в направлении приспособления к новым условиям существования.Возникновение у насекомых и грызунов устойчивости к ядохимикатам, у микроорганизмов — к антибиотикам. Потемнение окраски берёзовой пяденицы (бабочки) в развитых индустриальных районах Англии (индустриальный меланизм). В этих районах кора деревьев становится тёмной из-за исчезновения лишайников, чувствительных к загрязнению атмосферы, а тёмные бабочки менее заметны на стволах деревьев.Разрывающий (дизруптивный)Направлен на сохранение мутаций, ведущих к наибольшему отклонению от средней величины признака. Разрывающий отбор проявляется в том случае, если условия среды изменяются так, что преимущество приобретают особи с крайними отклонениями от средней нормы. В результате разрывающего отбора формируется полиморфизм популяции, то есть наличие нескольких, различающихся по какому-либо признаку групп.При частых сильных ветрах на океанических островах сохраняются насекомые либо с хорошо развитыми крыльями, либо с рудиментарными.

Краткая история эволюции органического мира

Возраст Земли около 4,6 млрд лет. Жизнь на Земле возникла в океане более 3,5 млрд лет назад.
Краткая история развития органического мира представлена в таблице. Филогенез основных групп организмов отражен на рисунке.
Историю развития жизни на Земле изучают по ископаемым останкам организмов или следам их жизнедеятельности. Они встречаются в горных породах разного возраста.
Геохронологическая шкала истории Земли разделена на эры и периоды.

Источник

Что такое эволюция — ее движущие силы, синтетическая теория, этапы и доказательства эволюции человека

Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. Про существование теории эволюции слышали все, но вот объяснить толком, что это такое, о чем говорится в синтетической теории и каковы этапы эволюции человека расскажет не всякий.

Поэтому мы сегодня в научно-популярном стиле пробежимся по всем этим вопросам, чтобы у вас не осталось «темных пятен» в современном понимании эволюционных процессов. Будет интересно, не переключайтесь.

Эволюция — это.

Определение эволюции присутствует во многих источниках: энциклопедиях, научных журналах, школьных учебниках, популярной литературе и т.д.

Если сделать краткое обобщение этого понятия, то эволюция – это, прежде всего, процесс последовательного естественного развития, характерными чертами которого являются:

Важно понимать, что эволюционный процесс протекает естественным путём, плавно и без бурных всплесков и скачков, что в корне отличает его от революционных преобразований.

Когда говорят об эволюции, чаще всего подразумевают биологическую эволюцию, теоретические основы которой заложили Мендель, Ламарк и Дарвин. В то же время в современной философской науке всё большее внимание уделяется эволюции социальной, характеризующей изменения в жизни общества.

Существующие в наши дни эволюционные теории отличаются друг от друга тем, что по-разному объясняют механизмы эволюционных процессов.

Наибольшее признание получила синтетическая теория эволюции, развивающая дарвиновское учение на основе последних научных достижений.

Попробуем разобраться в нюансах эволюционных хитросплетений.

Движущие силы эволюции

Первую попытку создать стройную и целостную теорию эволюции живого мира предпринял Ламарк в 1809 году (Дарвин в этом году только родился!) в своей работе «Философия зоологии».

Согласно выдвинутой им концепции (что это?) движущей силой эволюции служит стремление организма к самосовершенствованию. Ламарк считал, что полезные признаки передаются животными своему потомству по наследству. В частности, жирафы наследуют от предков длинную шею, муравьеды – длинный язык и т.д.

Развивая концепцию Ламарка, Дарвин в середине XIX века разработал теорию биологической эволюции, опубликовав знаменитую монографию «Происхождение видов путем естественного отбора». Положения теории Дарвина сводятся к следующим основным постулатам:

Создателем теории естественного отбора наравне с Чарльзом Дарвином можно считать Альфреда Уоллеса, одного из основателей зоогеографии. Именно он ввёл в оборот широко используемый термин «дарвинизм».

Дарвиновская теория до сих пор пробуждает недоверие и даже неприязнь у людей, не желающих смириться с тем, что нашими предками были какие-то обезьяны, пусть даже человекоподобные и по-своему симпатичные. Особенно нетерпимо к этому относится религия, рассматривающая человека как высшее божественное творение.

Вообще старику Дарвину повезло в том плане, что он выдвинул свою теорию в ХIX, а не, скажем, в VI веке. Иначе гореть бы ему на костре святой инквизиции как злостному еретику (кто это?).

Но и в научном мире немало противников дарвинизма, которые на базе последних достижений в биологии и генетике (особенно после открытия ДНК) ставят под сомнение или полностью опровергают эволюцию по Дарвину. Это нормально, так как процесс познания бесконечен.

Синтетическая теория эволюции (СТЭ)

Данная теория возникла в 40-х годах двадцатого века и представляет собой синтез различных дисциплин, в первую очередь дарвинизма, генетики и молекулярной биологии. Ценный вклад внесла и палеонтология.

Такой подход позволил нарисовать более полную картину развития жизни на нашей планете. СТЭ вовсе не опровергает дарвиновское учение, скорее, наоборот, она его дополняет и параллельно подтверждает многие тезисы, выдвинутые великим учёным.

Дело в том, что эти тезисы во многом основывались на предположениях и наблюдениях и в то время не могли быть доказаны в силу недостаточного развития научной мысли.

Термин «синтетическая» вошёл в употребление с подачи одного из создателей СТЭ Дж.Хаксли, опубликовавшего в 1942 г. книгу под названием «Эволюция – современный синтез». Кстати, он же сыграл видную роль в организации Всемирного фонда дикой природы. За заслуги перед наукой был удостоен медали Дарвина и рыцарского звания.

СТЭ существенно расширяет представления Дарвина об эволюционных процессах, раскрывая разнообразие движущих сил эволюции. Если Дарвин обходился внутривидовой и межвидовой борьбой за выживание в неблагоприятных условиях, то современная наука выделяет такие факторы эволюции, как мутация, изоляция, популяционные всплески численности и др.

Синтетическая теория впитала в себя две теории: микро- и макроэволюцию. Первая изучает преобразования на генетическом уровне, которые способствуют формированию новых популяций. Вторая исследует закономерности и направления эволюции живых организмов, включая происхождение человека.

Явления, происходящие на микроэволюционном уровне, доступны для наблюдения, в то время как макроэволюция длится на протяжении тысячелетий и может быть только реконструирована. Таким образом, прямой эксперимент, свидетельствующий о существовании макроэволюции, поставить невозможно.

Однако есть немало косвенных доказательств, полученных на основе других наук: палеонтологии, морфологии, археологии, генетики. В конечном же счёте оба процесса протекают под влиянием природных изменений.

В упрощённом виде основными положениями синтетической теории эволюции являются:

Суть СТЗ очень метко высказана в книге «Остров Ифалук» Марстона Бейтса и Дональда Эббота:

«Мы не можем распределять признаки по двум отдельным ящикам, один из которых несет ярлычок «наследственные», а другой — «вызванные средой». Всё в организме есть результат взаимодействия того и другого».

Этапы эволюции человека

Большинство учёных отстаивает эволюционную теорию происхождения человека, которая подтверждается множеством археологических находок и биологических исследований.

Самым древним животным, проявившим признаки сходства с человеком, считается австралопитек: эта волосатая обезьяна жила в Африке 2-4 млн. лет назад, могла ходить на двух ногах и пользоваться предметами в качестве орудий.

Далее период развития человека делится на три этапа:

Характерным представителем архантропов является питекантроп (в Китае – синантроп, в Европе – гейдельбергский человек) – прямоходящий обезьяночеловек ростом порядка 170 см с объёмом черепа 900 куб. см. Питекантропы жили первобытным стадом примерно 700-900 тысяч лет назад, занимались по большей части охотой и рыбной ловлей.

На смену архантропам пришли палеоантропы (неандертальцы). Объём их мозга увеличился до 1400 куб. см. Эти существа умели изготавливать грубую одежду, орудия труда и охоты из камня, а также пользоваться огнём. В отличие от своих предшественников неандертальцы жили группами до ста особей, нередко пользуясь пещерами в качестве жилья.

Примерно 50 000 лет назад на арену вышли неоантропы (их ещё называют кроманьонцами), образовавшие род «хомо сапиенс» — человек разумный. Обезьяньи черты у них почти полностью исчезли, а ряд признаков позволяет сделать предположение о способности к членораздельной речи.

Неоантропы научились приручать животных и стали заниматься земледелием. По уровню мышления они значительно превзошли своих предшественников, а их эволюция протекала под сильным влиянием социума.

Появление кроманьонцев рассматривается как завершающая стадия формирования современного человека. Человеческое первобытное стадо сменилось родовым строем, и дальнейший прогресс человеческого общества стал управляться социально-экономическими законами.

Доказательства эволюции

В качестве доказательств происхождения человека от человекообразных млекопитающих учёные приводят анатомические, эмбриологические, физиологические, молекулярно-генетические и другие факторы, среди которых можно выделить следующие.

Критики эволюционизма приводят ряд контраргументов, опровергающих дарвиновскую теорию в чистом виде. На этой почве и появилась вышерассмотренная синтетическая теория эволюции – некий компромисс между двумя течениями. Не осталась в стороне и церковь, ищущая пути примирить эволюционную теорию с библейской версией создания мира.

Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru

Эта статья относится к рубрикам:

Комментарии и отзывы (4)

Спасибо, хорошая статья! Читатель будет признателен, если в тексте будет исправлена опечатка: «Развивая концепцию Ламарка, Дарвин в середине IX века разработал. » Заранее благОдарю!

Илья: спасибо, поправили.

В современных теориях эволюции много несостыковок. Например, если человек действительно произошёл от обезьяны, то почему ни один вид из ныне существующих приматов не превращается в более развитую форму? Причем некоторые даже деградируют. Скорее всего, никакой цели у всего этого действительно нет. Животные, как и люди просто выживают ради самой жизни.

Ну а зачем сводить теорию эволюции именно к эволюции человека? Можно ведь доказать эволюционный путь развития на примере любых других животных и растений, а уж дальше и человека можно подвести под теорию, в которой не найдётся места для исключений.

Источник

Неразумная конструкция: как эволюция сделала наши тела несовершенными

Maria Dolgopolova

Генетик Джерри Койн написал книгу «Эволюция: неопровержимые доказательства», которая недавно вышла на русском языке в издательстве «Альпина нон-фикшн». В ней ученый простым языком и на понятных примерах объясняет основные принципы теории эволюции. О том, как эволюционный процесс приспосабливал живые организмы к окружающей реальности и повлиял на них не самым лучшим образом, — в новом выпуске постоянной рубрики «Открытое чтение» на T&P.

«Эволюция: неопровержимые доказательства»

В довольно заурядном фильме «Человек года» (Man of the Year) комик Робин Уильямс играет ведущего телепередачи, который благодаря цепочке странных обстоятельств становится президентом Соединенных Штатов. Во время предвыборных дебатов героя Уильямса спрашивают, что он думает о креационистской теории разумного замысла. Он отвечает: «Раз говорят о разумном замысле — надо преподавать идею разумного замысла. Посмотрите только на человеческое тело: разве оно сконструировано разумно? Это же надо: завод по переработке отходов расположен рядом с зоной отдыха!»

Хорошо подмечено. Хотя может показаться, будто организмы сконструированы так, чтобы вписываться в среду обитания, но не будем тешить себя мыслью, что эта конструкция совершенна. Каждый биологический вид по-своему несовершенен. У киви есть бесполезные крылья, у китов — рудиментарный таз, а наш аппендикс вообще коварный орган.

Под несовершенной конструкцией я подразумеваю идею, что, если бы все организмы были созданы с нуля неким творцом (строительным биологическим материалом которому послужили нервы, мышцы, кости и т. п.), то они не страдали бы такими несовершенствами. Безупречная конструкция была бы верным знаком того, что организмы создал опытный и разумный творец. Несовершенные конструкции — признак эволюции; по сути, именно их мы и ожидаем от эволюции. Мы уже знаем, что эволюция не начинается с нуля. Новые части возникают из старых и должны слаженно функционировать вместе с теми, которые уже успели появиться в ходе эволюции. Поэтому следует рассчитывать на компромиссы: некоторые органы работают неплохо, но не так хорошо, как могли бы, а некоторые, подобно крыльям киви, не работают вообще, но все это «пережитки» эволюции.

«Через месяц после рождения с рыбами происходит нечто странное: один глаз начинает перемещаться вверх. Он двигается по черепу, пока не добирается до второго глаза, и получается рыба, у которой оба глаза расположены на одном боку»

Хорошим примером несовершенной конструкции служит камбала, популярность которой в кулинарии (например, дуврская камбала) отчасти объясняется ее плоской формой, ведь такую рыбу легче разделывать. Вообще же существует около пятисот видов плоских рыб: палтус, тюрбо, камбала и их сородичи, все они относятся к отряду камбалообразных. Латинское название отряда, Pleuronectiformes, означает «плавающие на боку», и это описание — ключ к неудачной конструкции плоских рыб. Они появляются на свет как обычные рыбы, плавающие вертикально, и глаза у них расположены по бокам тела, имеющего форму блинчика. Но через месяц после рождения с рыбами происходит нечто странное: один глаз начинает перемещаться вверх. Он двигается по черепу, пока не добирается до второго глаза, и получается рыба, у которой оба глаза расположены на одном боку, левом или правом, в зависимости от конкретного биологического вида. Череп также меняет форму, способствуя этому перемещению, кроме того, меняются окрас и плавники. Благодаря всему этому рыба опирается на тот бок, который остался без глаза, чтобы оба глаза были сверху. Она превращается в плоского замаскированного обитателя морского дна, который охотится на других рыб. Если нужно плавать, рыба плавает на боку. Камбалообразные считаются самыми асимметричными из позвоночных в мире; в следующий раз, когда пойдете покупать рыбу, рассмотрите одну из представительниц этого отряда.

Если бы вы захотели разработать конструкцию камбалы с нуля, вы бы действовали совсем иначе. Вы разработали бы рыбу наподобие ската, который имеет плоскую форму с самого рождения и лежит на животе. Вы не стали бы тратить силы на то, чтобы создать рыбу, которой придется приобретать плоскую форму после рождения, лежа на боку, перемещая собственный глаз по черепу на другой бок и деформируя череп. Камбалообразные сконструированы неудачно. Однако такая несовершенная конструкция объясняется их эволюционным наследием. Из родословного древа камбалообразных нам известно, что камбалы, как и все представители отряда, развились из «нормальных» симметричных рыб. Несомненно, они обнаружили некие преимущества в том, чтобы опираться на один бок и обитать на морском дне, прячась и от хищников, и от добычи. Конечно, это породило проблему: нижний глаз, обращенный ко дну, стал бы бесполезным и уязвимым. Чтобы это исправить, естественный отбор пошел мучительным, но доступным путем: переместил глаз рыбы и деформировал ее тело.

Один из образчиков худшей природной конструкции — это возвратный гортанный нерв у млекопитающих. Он идет от мозга к гортани и помогает нам говорить и глотать. Любопытно то, что он гораздо длиннее, чем нужно. Вместо того чтобы идти от мозга в гортань напрямую, а в организме человека это расстояние в тридцать с половиной сантиметров, нерв следует окружным путем: спускается в грудную клетку, заворачивается вокруг аорты и артериальной связки, и только затем возвращается обратно наверх (поэтому он и возвратный) к гортани. В итоге длина возвратного гортанного нерва составляет 90 см. У жирафов нерв проходит таким же маршрутом, но при этом спускается сверху донизу длинной шеи жирафа и затем возвращается наверх: расстояние получается на 4,5 м длиннее, чем если бы нерв шел прямым путем! Когда я впервые услышал об этом странном нерве, то с трудом поверил. Желая лично убедиться, что это правда, я собрался с духом, отправился в анатомический театр и впервые увидел вскрытие. Любезный профессор показал мне возвратный гортанный нерв и проследил его маршрут, проведя карандашом вниз к грудной клетке и обратно по шее.

Обходной путь левого возвратного гортанного нерва у человека служит доказательством происхождения от рыбоподобного предка. У рыб шестая жаберная дуга, которая позже становится жабрами, обслуживается шестой дугой аорты. Четвертая ветвь блуждающего нерва проходит за этой дугой. У взрослой рыбы эти структуры остаются частью жаберного аппарата, принося кровь из жабр и осуществляя иннервацию. Однако у млекопитающих часть жаберной дуги развилась в гортань. В ходе этого процесса гортань и гортанный нерв остались соединенными, но шестая жаберная дуга в левой части тела сместилась вниз, в грудную клетку, чтобы превратиться в нефункционирующий рудимент — ligamentum arteriosum, артериальную связку. Поскольку нерв остался за этой дугой, но сохранил соединение с шеей, у него вынужденно развился путь, при котором он спускается в грудную клетку, обвивает аорту и остаток шестой аортальной дуги и затем возвращается наверх в гортань. Окружной путь этого нерва не походит на свидетельство разумного творения, но становится объяснимым только как плод эволюции, происхождения от предков с совсем другим строением тела

Окружной маршрут возвратного гортанного нерва представляет собой не только пример несовершенной конструкции, но также может быть мальадаптивным (вредным) признаком. Избыток длины делает нерв более уязвимым. Например, его можно повредить при ударе в грудь: могут возникнуть затруднения с речью или глотанием. Однако окружной путь возвратного гортанного нерва обретает смысл, если понять, как появился этот нерв. Как и сама аорта у млекопитающих, он происходит из жаберных дуг наших рыбообразных предков. На начальной стадии внутриутробного развития, когда зародыш у всех позвоночных похож на рыбу, нерв спускается сверху вниз вместе с кровеносным сосудом шестой жаберной дуги; это ответвление более крупного блуждающего нерва, который спускается по спине из мозга. У взрослой рыбы нерв остается в этом же положении, соединяя мозг с жабрами и помогая им качать воду.

В ходе эволюции человека кровеносный сосуд из пятой жаберной дуги исчез, а сосуды из четвертой и шестой дуг передвинулись вниз, в будущее туловище, чтобы впоследствии стать аортой и связкой, соединяющей аорту с легочной артерией. Но гортанный нерв, все еще остававшийся за шестой жаберной дугой, должен был сохранять соединение с эмбриональными структурами, которые стали гортанью и остались поблизости к мозгу. По мере того как будущая аорта перемещалась кзади, по направлению к сердцу, гортанный нерв был вынужден тоже перемещаться вместе с ней. Эффективнее для нерва было бы обогнуть аорту, разъединившись и соединившись заново и тем самым следуя более прямым курсом. Но естественный отбор этого не позволил, потому что разъединение и восстановление нерва — шаг, снижающий приспособленность организма. Чтобы угнаться за перемещением аорты кзади, гортанный нерв был вынужден удлиниться и стать возвратным. Этот эволюционный маршрут повторяется и в процессе внутриутробного развития, потому что схема устройства нервов и кровеносных сосудов у зародыша человека поначалу такая же, как и у рыбообразного предка. В конечном итоге неудачная конструкция остается при нас.

Благодаря эволюции воспроизведение рода у человека тоже изобилует конструкторскими недочетами. Вы уже знаете, что опускание мужских яичек, в результате их происхождения от гонад рыбы, приводит к появлению слабых мест в брюшной стенке, которые могут привести к грыжам. У мужчин есть и другие уязвимые места, в частности у них неудачно сконструирован мочеиспускательный канал: так сложилось, что он проходит точно посередине предстательной железы, которая вырабатывает часть спермы. Перефразируя шутку Робина Уильямса, сточная труба проходит напрямую через зону отдыха. У значительной части мужчин в зрелом возрасте развивается аденома предстательной железы, сдавливающая мочеиспускательный канал и превращающая процесс мочеиспускания в пытку. (По-видимому, на протяжении большей части человеческой эволюции эта проблема не стояла так остро, потому что мало кто из мужчин пересекал тридцатилетний рубеж.) Умный конструктор не стал бы пропускать гибкую, подверженную деформациям трубку через предрасположенный к инфекциям и образованию опухолей орган. В ходе эволюции эти органы сформировались именно так потому, что простата у млекопитающих развилась из тканей стенки мочеиспускательного канала.

И разве разумный творец создал бы маленький промежуток между яичником и фаллопиевой трубой, так что яйцо непременно должно преодолеть это расстояние, прежде чем совершить путешествие по трубе и имплантироваться в матке? Временами оплодотворенному яйцу не удается проделать этот путь благополучно, и оно прикрепляется в брюшной полости. В результате возникает внематочная беременность, которая практически всегда фатальна для ребенка, а без хирургического вмешательства — и для матери. Этот промежуток — наше наследство, полученное от рыбообразных и рептилиеобразных предков, которые откладывали яйца напрямую из яичника во внешнюю среду. Фаллопиева труба представляет собой несовершенный соединительный элемент, потому что развилась позже у млекопитающих как некая дополнительная структура.

Некоторые креационисты возражают, что несовершенная конструкция не может служить аргументом в пользу эволюции. По их мнению, сверхъестественный божественный творец мог, несмотря на свою божественность, создать несовершенные черты. В своей книге «Черный ящик Дарвина» (Darwin’s Black Box) Майкл Бехе, поборник идеи разумного замысла, заявляет, что «черты в строении живых существ, которые поражают нас странностью, Творец мог создать по своим причинам, например из эстетических соображений или ради разнообразия, чтобы показать свое могущество, или с практическими целями, которые мы пока не поняли, или по непостижимым причинам. Или, возможно, без причин». Ответ неточный. Да, высший творец вполне мог руководствоваться непостижимыми для нас мотивами. Но особенно неудачные конструкции, которые мы наблюдаем в природе, получают объяснение, только если они произошли от предковых форм. Если божественный творец, создавая биологические виды, все-таки руководствовался какими-то постижимыми причинами, то одна из них наверняка сводилась к тому, чтобы обмануть биологов и придать организмам такой вид, будто они сформировались в ходе эволюции.

В рубрике «Открытое чтение» мы публикуем отрывки из книг в том виде, в котором их предоставляют издатели. Незначительные сокращения обозначены многоточием в квадратных скобках. Мнение автора может не совпадать с мнением редакции.

Источник