101 ключевая идея: Эволюция - Мортон Дженкинс - Страница 6

Внешне дарвиновы вьюрки не особо интересны — они имеют серовато-коричневую окраску, с черными пятнами у некоторых самцов, и среди 14 видов (из которых Дарвин открыл 13) наблюдается очень мало вариаций, за исключением строения клюва и рациона. Это как раз и необычно, так как на материке вьюрки отличаются преимущественно по оперенью, а не по строению тела.

Формы клювов связаны с типом пищи, которую потребляют вьюрки. Они варьируются от твердых до мягких, и от них зависит выживание вьюрков в той или иной нише. На Галапагосах мало других видов птиц, и потому предки вьюрков не встретили особой конкуренции. Там, где есть конкуренция, например на морском побережье, вьюркам не удалось занять эти ниши. По всей видимости, из — за конкуренции с хищными птицами, вьюрки не стали питаться мясом, хотя один вид потребляет кровь олуш, сидящих на гнездах, и питается яйцами. Ниша дятлов была занята одним из вьюрков, который при помощи кактусовой колючки выковыривает личинок жуков из коры деревьев.

См. также статьи «Галапагос, острова», «Естественный отбор», «Ниша», «Экспедиция "Бигла"».

Когда в 1924 году южноафриканский анатом австралийского происхождения, Раймонд Дарт, рассматривал окаменелости в кусках известняка, собранных управляющим карьера Туанга (место львов) на северо-востоке пустыни Калахари, он обнаружил окаменелый череп ребенка. Этот объект стал одним из самых важных доказательств происхождения человека из Африки. Дарт как раз собирался уйти из дома, чтобы быть шафером на свадьбе друга, когда решил взглянуть на куски известняка и окаменелости, которые ему доставили в тот день. То, что он увидел, чрезвычайно его поразило; позже он заявил, что обнаружил «недостающее звено» между обезьянами и человеком и, следовательно, нашего прямого предка. Эти останки назвали ребенком Дарта.

В свое время Дарта называли еретиком, потому что тогда считалось, будто первым шагом на пути эволюционного расхождения людей от обезьян было развитие крупного мозга. Черты ребенка из Туанга были прямо противоположными: у него была небольшая черепная коробка (указывающая на маленький мозг), а также челюсти и зубы, похожие на человеческие. До открытия Дарта родиной человечества называли Азию, но Дарт и Луис Лики развеяли этот миф.

Эксперты-антропологи 1920 годов опровергли теорию Дарта о том, что ребенок из Туанга, так называемый австралопитек (Australopithecus africanus — южная африканская обезьяна), является предком людей. Дарт расстроился и почти прекратил поиски родины гоминидов. В каменоломнях больше не находили останков, похожих на останки ребенка из Туанга. В 1990 годах было сделано предположение, что в то место ребенка притащила хищная доисторическая птица, поскольку отметки на его черепе могли быть оставлены когтями или клювом. И только Роберт Грум в 1938 году опроверг заключение экспертов и доказал правоту Дарта.

См. также статьи «Брум, Роберт», «Лики, Луис».

Во время триасового периода (245–202 миллиона лет назад) пресмыкающиеся архозавры (правящие ящеры) эволюционировали в четыре основные группы: два отряда динозавров, птерозавров и крокодилов. Две группы динозавров (ящеротазовые и птицетазовые) были в не более близких отношениях между собой, чем с крокодилами или птерозаврами. Так что термин «динозавр» хотя и широко используется в популярной литературе, не является научным определением какой-либо специфической таксономической группы. Слово «динозавр» образовано от греческих слов deinos — ужасный и sauros — ящер. Его придумал в 1842 году Ричард Оуэн, директор Лондонского музея естественной истории.

Наши знания о двух группах динозавров весьма ограничены, поскольку нам приходится полагаться только на изучение окаменелых остатков. Больше всего мы знаем о тех животных, которые обитали в болотах или рядом с реками, потому что тела, попавшие во влажную землю, вероятнее всего, становятся окаменелостями. Что же касается тех, кто обитал в глубине суши или в горах, то о них нам известно меньше. Так, нам известно о существовании четвероногих птицетазовых динозавров с рогами и шипами на шее. Их тяжелые черепа были найдены в отложениях древних рек и болот, куда их смыли горные потоки. Интересно, что черепа динозавров, обитающих в болотах, сохранились хуже, поскольку обычно они были легче и быстро ломались.

Возможно, самое ранее упоминание остатков динозавров — китайское описание «костей дракона», сделанное более 1700 лет назад; американские индейцы использовали окаменелые кости и зубы в качестве амулетов. Первое научное описание динозавра — мегалозавра — сделал в 1824 году англичанин Уильям Бакленд, профессор геологии Оксфордского университета. Это было животное 7 метров в длину с тремя огромными когтями на задних ногах. У него были клыки для разрывания мяса на куски и череп, по всей видимости, располагался на S-образном изгибе короткой шеи, как у птиц. К концу 1 920 годов окаменелые останки динозавров были найдены на всех материках.

См. также статьи «Птицетазовые динозавры», «Ящеротазовые динозавры», «Оуэн, Ричард».

Иногда эта концепция называется «эффект Сьюэлла — Райта», в честь предложивших ее двух популяционных генетиков. После того как Мендель доказал, что гены являются единицами наследственности, а Харди и Вайнберг продемонстрировали механизм их поведения, биологи поняли, что эволюция признаков может происходить не только посредством естественного отбора, но и случайно. Дрейф генов зависит от того, что изменение частоты аллелей в малых популяциях обусловлено исключительно случаем. Если число скрещиваний невелико, тогда реальное соотношение различных аллелей гена может сильно отличаться от рассчитанного на основе теоретической модели. Дрейф генов — это один из факторов, нарушающих равновесие Харди — Вайнберга.

На большие популяции со случайным скрещиванием огромное воздействие оказывает естественный отбор. В этих группах отбираются особи с адаптивными признаками, а другие безжалостно отсеиваются, и популяция методом естественного отбора становится более приспособленной к окружающей среде. В малых популяциях идут другие процессы и на них влияют другие факторы. Например, в малых популяциях велика вероятность случайного изменения частоты генов. Такие изменения не вызваны естественным отбором. Понятие дрейфа генов очень важно для малых популяций, поскольку они имеют малый генофонд. Это значит, что случайное исчезновение или появление аллеля гена у потомства приведет к значительным изменениям в генофонде. В больших популяциях такие колебания не приводят к заметным результатам, поскольку уравновешиваются большим числом скрещиваний и притоком генов со стороны других особей. В малых популяциях случайные события могут привести к эффекту «бутылочного горлышка».

Согласно определению, под дрейфом генов понимают случайные изменения генных частот, вызванные малой численностью популяции и нечастым скрещиванием. Дрейф генов наблюдается среди малых популяций, например, у островных переселенцев, у коала или больших панд.

См. также статьи «Эффект "бутылочного горлышка"», «Равновесие Харди — Вайнберга», «Менделизм», «Естественный отбор».

В 1912 году немецкий ученый Альфред Вегенер предположил, что около 200 миллионов лет назад все материки Земли составляли единый массив суши, который он назвал Пангеей. В последующие 200 миллионов лет Пангея разделилась на несколько материков, которые стали постепенно перемещаться по направлению к их современному положению. Эта идея не получала широкой поддержки до 1960 годов, когда были получены доказательства теории Вегенера. Наиболее убедительное свидетельство основано на магнетизме потоков лавы. Когда поток лавы застывает, то металлические частицы в лаве ориентируются в направлении магнитного поля Земли. Поэтому геологи могут определить направление север — юг, каким оно было в то время, а также бывшую широту этого участка. Исходя из этого, можно составить карту древней Земли и увидеть, как материки располагались раньше. Конечно, дрейф материков продолжается и в наши дни.