В Аргентине он нашел кости доисторического животного, похожего на броненосца, но гораздо крупнее и с немного другим строением панциря. Тогда он, возможно, впервые задумался о том, что виды животных могут подвергаться изменениям.
«Это удивительное родство погибших и живущих форм на одном и том же материке без сомнения бросит со временем больше света на появление и исчезновение органических существ на земном шаре, чем какой-либо другой разряд фактов», – писал ученый.
Чуть позже, обнаружив на многочисленных островах флору и фауну схожую с той, что была на материке, Дарвин задался вопросом о переселении растений и животных. Он думал о том, как они перебрались на архипелаг, но больше всего его занимало, почему у островных представителей имеются незначительные, но все же заметные отличия. «Не является ли весьма большая схожесть насекомых и растений фактическим указанием на то, что здесь имеется более тесная связь, чем миграция?» – записал он в то время.
Наиболее полно в этом отношении ученый исследовал Галапагосские острова. Он обнаружил, что их фауна очень схожа с фауной Южной Америки, но все же виды отличаются, имея особые черты. Тогда Дарвин еще не делал из этих фактов далеко идущих выводов, они были сделаны позже, во время работы над «Происхождением видов». Фауна островов, как он определил, по большей части состояла из тех животных, которые могли перебраться через водную преграду. В первую очередь это относилось к птицам, для которых расстояния, разделяющие материк и острова, были незначительными.
Оказавшись на островах, виды претерпевали изменения под воздействием внешних условий, которые немного отличались на каждом острове. Отсюда – такое разнообразие видов одного рода. Эти наблюдения, сделанные во время путешествия, впоследствии легли в основу эволюционной теории.
Во время пересечения Магелланова пролива Дарвин изучал водоросли, которые образовывали огромные подводные леса, по размерам, красоте и населенности не уступающие тропикам. Тогда еще не существовало термина «экосистема», но Дарвин описал именно это явление: «Если бы в какой-нибудь стране уничтожить лес, то не думаю, чтобы при этом погибло такое количество видов животных, как с уничтожением этой водоросли. Среди листьев этого растения живут рыбы многих видов, которые в другом месте не найдут себе ни пищи, ни убежища; с их уничтожением погибнут также кормораны и другие питающиеся рыбой птицы, выдры, тюлени и дельфины…»
Когда Дарвин, в сопровождении местных проводников, совершал конное путешествие по Чили, произошло сильное землетрясение: за три минуты деревня лежала в руинах. Он, конечно, испугался, но исследователь взял верх над человеком. Даже не думая о собственном спасении, ученый с восторгом наблюдал за разгулом стихии, стараясь заметить и запомнить все детали происходящего – чтобы потом описать. Его описание стало ценным материалом для британских геологов, из которых мало кому довелось лично наблюдать землетрясение.
Находясь на Таити, Дарвин заинтересовался коралловыми рифами, которые простирались на много километров в океан. Они таили в себе загадку, над которой бились многие ученые: полипы, создающие кораллы, не могут жить на глубине больше 20 метров, но коралловые рифы есть и на гораздо большей глубине. Как такое возможно? Дарвин нашел объяснение этому явлению: так как континенты поднимаются (он сам нашел множество геологических доказательств этому во время экспедиции), можно предположить, что морское дно опускается. И те рифы, которые сейчас находятся в глубине, когда-то располагались недалеко от поверхности.
Животные приспосабливаются к окружающей среде, приобретая специализированные признаки. Схема развития приспособленности от простого организма к более сложным и специализированным
Животные Австралии, которая была одним из последних пунктов путешествия перед возвращением на родину, поразили Дарвина. Он восхищался утконосом, кенгуру и эму. Но настоящее удивление ученый испытал, увидев на побережье муравьиного льва – почти такого же, какие водятся в Европе, с такими же повадками, но с некоторыми внешними отличиями. «Этот хищник принадлежит тому же роду, что европейский, но представляет иную разновидность. Что на это сказал бы неверующий? Два разных Творца независимо друг от друга придумали столь совершенное, простое и искусное изобретение?» – записал Дарвин. Позже существование разных видов муравьиного льва стало еще одной иллюстрацией к эволюционной теории.
За пять лет путешествия Дарвин успел поразмыслить о многих загадках естествознания: о приспособлении животных и растений к окружающей среде, о проявлениях борьбы за существование, о взаимозависимости между разными классами и семействами. Перед ним не было четко поставленных задач, он не опирался на готовые схемы из учебников – и поэтому смог увидеть много такого, чего до него не замечал никто. Чарлз Дарвин уезжал в экспедицию натуралистом-любителем, увлеченным, но мало знающим. Вернулся он настоящим ученым, опытным, полным идей и гипотез, требующих осмысления.
2.4. Рождение теории
За время плавания Дарвин собрал огромный материал, который нужно было описать, классифицировать и оценить. Одних только птиц было привезено около 450 видов, млекопитающих же было около сотни. С коллекциями животных и растений ему помогали ботаники и зоологи, с минералами он в основном разбирался сам. Ну а впечатления, мысли, идеи требовали размышлений. После путешествия, по свежим следам, Дарвин исписал несколько записных книжек, где отмечал свои соображения. Начинал он с робких предположений о том, что под влиянием каких-либо факторов виды могут меняться, а закончил уверенностью в существовании эволюции.
В первую очередь Дарвин занялся геологией. Собрав воедино все свои заметки на эту тему и изучив привезенные образцы, он написал три геологических трактата. В книге «О строении и распределении коралловых рифов» он дал четкое и естественное объяснение тому, как образовались коралловые острова, разнообразные по форме и расположению. Его теория о том, что морское дно опускается, была благосклонно принята ученым сообществом и даже вошла в учебники. В этой работе уже можно обнаружить некоторые мысли, связанные с теорией эволюции, в частности с естественным отбором. К примеру, в одной из глав Дарвин писал: «В старых рифах кораллы… приспособлены к месту, которое занимают, и удерживают свое место, как и другие органические существа, борясь друг с другом и природными условиями»
Еще две работы, посвященные геологии, продолжали идеи Чарлза Лайеля, усвоенные Дарвином еще до путешествия. Исследуя ландшафты и горные породы в Южной Америке, Австралии и других местах, где он побывал, Дарвин нашел множество подтверждений теории Лайеля о постепенном преобразовании земной поверхности. Сочинения Дарвина способствовали повсеместному распространению передовой геологической теории Лайеля.
Разобравшись с геологией, Дарвин решил уделить внимание зоологии и занялся разбором экземпляров усоногих раков, привезенных из Америки. Сравнивая их с уже известными и описанными видами этих животных, он обнаружил, что в их классификации царит невероятный хаос. Его упорядоченный ум хаоса не терпел, поэтому ученый решил навести порядок. Эта кропотливая работа заняла у него почти восемь лет, по ее итогам он издал четырехтомную монографию «Усоногие раки», где эти животные полностью описаны и систематизированы. Книга Дарвина стала весьма ценной для зоологии, ученые пользуются ею до сих пор.
