Современное представление об эволюции
Теория эволюции, предложенная Дарвином и Уоллесом, была расширена и разработана в сфере современных данных генетики, палеонтологии, молекулярной биологии, экологии, этологии и получила название неодарвинизма. Неодарвинизм можно определить как теорию органической эволюции путем естественного отбора признаков, детерминированных генетически.
Термин «"эволюция»" может означать как сам этот процесс, так и его результат; соответственно, разные аспекты неодарвинизма опираются на доказательства разного типа. Для того чтобы признать сформулированную неодарвинистскую эволюционную теорию, необходимо:
1) установить факт изменения форм жизни во времени (эволюция в прошлом); выявить механизм, производящий эволюционные
изменения (естественный отбор генов);
2) продемонстрировать эволюцию, происходящую в настоящее время («"эволюция в действии»").
Не существует пока твердо установленных законов эволюции; у нас есть лишь хорошо подкрепленные фактами гипотезы, которые в совокупности составляют достаточно обоснованную теорию;
3) подтверждение теории эволюции.
Сведения, подтверждающие современные представления об эволюции, поступают из разных источников, среди которых главное место занимают палеонтология, биогеография, систематика, селекция растений и животных, морфология, изучение адаптивной радиации, сравнительная эмбриология и сравнительная биохимия. В числе этих данных немало также доказательств, нуждающихся в подтверждении, а также исключений или сведений, которым можно дать иную интерпретацию; однако концепция эволюции в широком смысле основана на огромном количестве научных сведений.
Палеонтология
Палеонтология занимается изучением ископаемых остатков, т. е. любых сохранившихся в земной коре остатков, предположительно принадлежащих каким-либо живым организмам. Это могут быть целые организмы, твердые скелетные структуры, наружные и внутренние ядра, окаменелости, отпечатки, следы и копролиты (окаменевшие экскременты).
Ископаемые остатки были хорошо известны еще до того, как мысль об эволюции получила всеобщее признание. Их считали либо остатками существ, сотворенных раньше других, либо артефактами, помещенными в горные породы Богом. В самых древних породах, содержащих ископаемые остатки, встречаются организмы очень немногих типов, и все они имеют простое строение. Более молодые породы содержат и более разнообразные ископаемые остатки со все более сложным строением. Во всей палеонтологической летописи многие виды, появляющиеся на каком-либо стратиграфическом уровне, на более позднем уровне исчезают. В эволюционном смысле это истолковывают как возникновение и вымирание видов в соответствующие эпохи.
Геофизические данные указывают на то, что географические области и климатические условия изменялись на всем протяжении истории Земли. Поскольку каждый организм приспособлен к определенной среде, непрерывно изменяющиеся условия могли благоприятствовать возникновению некоего механизма эволюционного изменения, что позволяет объяснить прогрессивные изменения в строении организмов. Экологические соображения тоже согласуются с палеонтологическими данными: так, например, растения появились на суше раньше, чем животные, насекомые -— раньше, чем опыляемые ими растения.
Одно из главных возражений против использования ископаемых остатков для доказательства эволюции -— отсутствие непрерывности в палеонтологической летописи. Разрывы в ней («"недостающие звенья»") считают веским доводом против теории образования новых форм путем постепенного изменения. Однако существует ряд соображений, позволяющих объяснить неполноту палеонтологических данных:
1) мертвые организмы быстро разлагаются;
2) мертвые организмы поедаются животными, питающимися падалью;
3) животные с мягким телом плохо поддаются фоссилизации;
4) лишь небольшая часть особей погибла в условиях, благоприятных для фоссилизации;
5) обнаружена только часть ископаемых остатков.
Данные в пользу эволюционного процесса пополняются по мере нахождения все большего числа «"недостающих звеньев»" -— либо недостающих остатков, таких как сеймурия (амфибии => рептилии), археоптерикс (рептилии => птицы) и циногнатус (рептилии => млекопитающие), либо ныне живущих, как латимерия, близких по своему строению к вымершим формам.
Возможно также, что новые виды возникли внезапно и промежуточных форм не существовало. Элдредж и Гоулд описали процесс, позволяющий объяснить внезапное появление некоторых видов в палеонтологической летописи. По их мнению, скорости эволюции варьируются и некоторые новые виды возникают очень быстро, что и приводит к неполноте палеонтологической летописи. Эти «"скачки»" в эволюционной последовательности породили термин «"скачкообразная эволюция»".
Эволюция лошади служит тому одним из лучших примеров.