Теория эволюции в палеонтологии

Last updated Дек 7, 2018

Эволюция органического мира

Палеонтология преподносит бесспорные доказательства эволюции в органическом мире, в его развитии, и для нее имеет интерес объяснение этого развития — теория эволюции.

Для всякого биолога, является ли он палеонтологом, зоологом или ботаником, в настоящее время нет сомнений в том, что органический мир развивался. Эволюция органического мира, т. е. происхождение одних групп его от других, считается в биологической науке столь же несомненным началом, как, например, в физике взаимное притяжение тел и химическое сродство в химии.

При построении теории развития мнения все-таки еще значительно расходятся.

Ранее всего и наиболее разработанным, наиболее прочно стоящим отделом теории развития является теория естественного отбора, или теория Дарвина; одного этого учения было довольно, чтобы с появлением его оказалось ниспровергнутым господствовавшее до того мнение о неизменяемости органического мира.

Дарвин разработал вопрос о происхождении видов вследствие естественного отбора, выживания в борьбе за жизнь индивидуумов, наиболее приспособленных к условиям жизни.

Вопрос о происхождении видов действительно имеет первостепенное значение. Вид есть систематическая единица низшего порядка; виды — наиболее близкие между собою систематические группы; если виды не изменяются и не связаны переходами, но вполне определенно отличаются друг от друга, то, как же ожидать переходов между более разнящимися существами, принадлежащими к различным родам и другим группам высших порядков?

Между тем на практике при обособлении видов нередко представляются значительные трудности; нет критерия, который мог бы применяться и применялся бы с успехом одинаковым образом различными исследователями. Изучая какую-нибудь определенную местную фауну, различные исследователи неодинаково разделяют ее на виды. Все это не попятно при определенности, неизменяемости видов, но вполне понятно, если исходить из эволюционных идей, если предполагать, что виды происходят одни от других.

При всех трудностях отграничения видов виды все-таки существуют. Изменение их в редких случаях шло очень постепенно (мутаций Ваагена), обыкновенно скорость развития была неравномерна, так что генетический ряд распадается на ступени. Граница вида во времени: от одного перерыва непрерывности до другого. Для определения вида пользуются форменными проявлениями организации — характером формы тела, размерами его и его частей, особенностями анатомическими, в общем, как говорят, особенностями морфологическими, а также особенностями физиологическими, т. е. особенностями жизнедеятельности — отправлений организма, а именно — особенностями размножения. Считается, что при размножении различные виды не соединяются, а если и соединяются, то дают бесплодное потомство, как при скрещивании лошади и осла, когда получаются неспособные к размножению: лошак — от ослицы и жеребца, похожий на осла; мул — от кобылы и осла, похожий на лошадь. Правда, что это неплодие не есть закон природы, не допускающий исключений, но для громадного большинства случаев это верно. Вообще вид распознается морфологически и на основании вышеуказанной половой изоляции: при этом последней придают большое значение, так что при почти полном сходстве двух видов, если они живут в одном районе, но не скрещиваются между собою, им дают различные видовые названия. Для решения вопроса о виде пользуются также различиями в географическом распространении видов. Например, ворона черная (Corvus corone очень обильна во Франции, доходит на восток до центральных частей Германии, на юг до севера Италии; другая ворона, ворона серая (Corvus cornix) распространена на севере и на востоке Европы (наша русская ворона), доходя на запад до Эльбы. Районы распространения обеих ворон соприкасаются в Германии и даже перекрываются в полосе шириною около 100 км, проходящей через Берлин от Дании к Чехии; в этой полосе нередки помеси между обеими воронами, так что физиологический критерий размножения в данном случае оказывается недействительным, но имеет основание критерий географического распространения. Еще есть вороны родственные серой; так на о-ве Кипре Corax pallescens, а на о-ве Крите Corvus minos, на Корсике и Сардинии Corvus sardonius и т. д. Все эти вороны имеют собственную область распространения, хотя иногда эти области несколько перекрываются. Все вороны родственны, что доказывается возможностью скрещивания. Принимают, что все эти вороны представляют части большего вида или образуют круг географических подвидов.

К отдельным видам, географическим подвидам этого большого вида применяют иногда триномиальную (в отличие от линнеевской биномиальной) номенклатуру, например Corvus cornix sardonius — сардинская серая ворона. Различия в географическом распространении создаются препятствиями для распространения видов, как то:

причинами климатическими (более континентальный климат Восточной Европы по сравнению с Западной); наличием горных кряжей;
перешейков между континентами гам, где их ранее не было: так, например, возникновение Панамского перешейка со времени миоцена (два или более миллионов лет тому назад) создало различия в фауне рыб морей, прилежащих с запада и с востока;
разделением континентов морскими проливами, что создало разницу в населении юго-восточной части Малайского архипелага (сходство с Австралией) и северо-западной части (сходство с Азией).

Генетик, исследующий наследственность в ее элементарных составных частях (в свойствах ген — носителей наследственности, заключающихся в половых клетках), имеет опять-таки свое представление о виде:

вид (оставляет совокупность индивидуумов, имеющих одинаковую формулу ген, и это будет единица — вид;
смешение при скрещивании двух различных единиц — видов дает гибрид, помесь, причем существует лишь известное число формул ген, которые жизнеспособны и могут дать организмы, способные существовать в природе в диком состоянии.

Палеонтолог может руководствоваться лишь морфологическими признаками и географическим распространением.

Таким образом, ясно, что понятие о виде весьма сложно и изменчиво, что объясняет колебания номенклатуры, впрочем терпимые. При этом понятно, что у систематиков проявляется наклонность или к узкому понятию о виде, к обособлению его по немногочисленным и не столь резким признакам, или наклонность к широкому пониманию вида, при котором допускается более широкая изменчивость в пределах вида. Поэтому становится понятно, что в известный момент насчитывали 159 видов обезьян рода Cercopilhecus в Африке, тогда как более новейший пересмотр этих видов признал их не более десяти, а остальные были переведены на степень подвидов.

Палеонтологу больше приходится иметь дело с отграничением видов, чем зоологу и ботанику, потому что ископаемые фауны и флоры менее изучены, чем современные, в которых находки новых видов — довольно редкое явление сравнительно с тем, что происходит при изучении ископаемых организмов. Палеонтолог находится тем более в затруднительном положении при отграничении вида, чем дефектнее имеющийся у него материал, чем менее имеется экземпляров одной и той же формы и чем хуже они сохранены, чем более в обломочном состоянии собраны. В тех случаях, когда имеется большое количество хорошо сохраненных экземпляров одной и той же формы, легче прийти к надлежащему заключению. В этих случаях можно воспользоваться для определения вида и степени его изменчивости методом биометрики, который дает возможность выразить характер вида графически, посредством кривой. Суть этого метода состоит в численном выражении той или другой особенности у возможно большего числа индивидуумов и в построении кривой на основе этих данных. Изучают, например, изменчивость листьев бука в отношении числа жилок в листе. Результаты наносят на двух перпендикулярных осях координат.

Изменчивость числа жилок в листьях бука.

На горизонтальной оси абсцисс и на вертикальной оси ординат; на первой наносят число жилок, которое колеблется от 9 до 23, па второй — число экземпляров, имеющих то или другое число жилок. Так 12 жилок имеют 40 экземпляров и такое же число экземпляров имеют 20 жилок. Наибольшее число экземпляров (600) имеют 16 жилок. Жилки были сосчитаны на 2 600 листьях. В результате, соединяя точки, соответствующие пересечению координат, получают кривую. Пунктиром показана близкая к ней, в отличие от нее совершенно симметричная, кривая. То, что показывает изменчивость жилок, строго говоря, не является кривой, а полигоном, кривая же существует в математике и известна в теории вероятностей под названием нормальной кривой или кривой ошибок. Эта последняя двусторонне симметрична, полигон же обыкновенно отклоняется от этой симметрии, потому что тот или другой фактор изменчивости действует чаще в одну сторону от среднего уровня, чем в другую. Чем большее число индивидуумов исследовано, тем менее уступы полигона, тем более он приближается к ровной кривой, тем достовернее результаты исследования, тем менее ошибок. Полигон вместо того, чтобы быть одновершинным, иногда получается с двумя или с большим числом вершин.

Двухвершинная кривая длины клещей у самцов уховертки.

Есть основание думать тогда, что в данной местности встречаются два вида, принадлежащие к одному и тому же роду, и что в изученном материале эти два вида были смешаны. Так это было в отношении каменноугольной брахиоподы Spirifer mosquensis — вида, в результате исследований разделенного на два вида.

Возвращаемся к изложению учения Дарвина.

Дарвин, придя к заключению, что организмы изменяются, происходят одни от других, задался вопросом: какой фактор заставлял в мире организмов исчезать одни формы и возникать другие? Он нашел разрешение этого вопроса, исходя из довольно общеизвестных явлений получения человеком пород домашних животных и возделываемых растений.

Человек получает эти породы, пользуясь изменчивостью организмов, с одной стороны, наследственностью — с другой.

Вследствие изменчивости индивидуумы одной породы разнятся между собою так, что отличаемы один от другого, и что нет даже двух индивидуумов, абсолютно тождественных. Наследственность стремится сохранять раз возникшие особенности, передав признаки предков потомкам, и является началом консервативным, противоположным изменчивости, Подбирая индивидуумов с наиболее сильно выраженными желательными особенностями и заставляя таких индивидуумов спариваться, давать потомство, человек получает потомство данной породы с сохраненными по наследственности (а у некоторых индивидуумов и усиленными) желательными особенностями.

Произведя подобным образом отбор в ряду поколений, человек значительно увеличивает желательные особенности породы, получает последнюю, изменившуюся в том или другом направлении: коров — со способностью давать молоко почти целый год в значительном количестве, кур — со способностью почти целый год нести яйца и т. п.

Когда порода установится, будет в полной мере представлять желательные особенности, отбор продолжается, имея целью уже не усиление тех или других особенностей, а их сохранение на известном уровне. При этом отбор состоит в удалении индивидуумов, отличающихся худшими качествами, чтобы они помесью не ухудшали породы.

Таким образом, были получены: рогатый скот, домашняя птица, хлебные растения и т. п., — путем искусственного отбора.