В «Происхождении видов» Дарвин подробно останавливается на истории и проблемах искусственного отбора, проводимого человеком среди домашних животных, и на этом материале объясняет наследование признаков. Затем он обращается к вариациям видов в естественной среде, говорит об изменчивости и обосновывает ее законы.
В третьей главе он подходит к ключевому понятию эволюционной теории – естественному отбору основанному на борьбе за существование; разъясняет постулат о выживании наиболее приспособленных особей. Здесь же он описывает древо жизни, зеленые ветви которого – это ныне существующие виды растений и животных, засохшие – те, что уже умерли, а почки – это потенциальные новые разновидности, которые могут образоваться в будущем.
Глава «Законы вариации» посвящена изменениям органов и причинам, которые к этому приводят. Дарвин говорит об употреблении и неупотреблении органов (последние атрофируются), об акклиматизации, которая приводит к модификации организма, об экономности природы, которая стремится сохранить только то, что позволяет функционировать при минимальных усилиях.
Развивая свою теорию, Дарвин столкнулся со множеством проблем и подводных камней. Не желая скрывать их и подгонять действительность под умозрительные заключения, ученый откровенно делится ими с читателем. Одна из первых проблем теории – отсутствие переходных видов между животными. Дарвин останавливается на ней подробно, объясняя исчезновение таких видов вымиранием ввиду изменившихся условий. Предвидя многочисленные возражения против своей теории, Дарвин сам озвучивает их в главе с соответствующим названием и пытается по мере сил опровергнуть.
В последних главах ученый касается инстинкта и его изменчивости, рассуждает о гибридизации и скрещивании растений, обращается к геологии и применяет теорию эволюции к ней. Итог книги – утверждение взаимного родства всех организмов и создание всеобщей классификации на основе этого родства.
2.6. Наследственность и изменчивость
Эволюционная теория Дарвина началась с изучения видов флоры и фауны; представление о том, что такое виды, как они изменяются, как приспосабливаются к окружающей среде и передают изменения потомкам, лежит в основе всего учения. Если говорить об эволюционных изменениях растений и животных, одомашненных человеком, то они осуществляются благодаря искусственному отбору, основными факторами которого являются видовая изменчивость и наследственность.
Изучая разнообразные сорта растений, исследуя породы животных, Дарвин не мог не заметить, что особи отличаются друг от друга. Два пиона одного сорта имеют определенные отличия, один может быть выше, другой – иметь более толстый стебель. То же относится к животным. Нет совершенно одинаковых овец или коров в стаде, принадлежащем одной породе. Это явление Дарвин, как и другие натуралисты, называл изменчивостью.
Изменчивость присуща абсолютно всем органическим видам. Исследуя изменчивость на многочисленных примерах, Дарвин пришел к выводам, что на изменение признаков растения или животного могут повлиять даже очень незначительные воздействия окружающей среды, небольшое изменение содержания и ухода. «Насколько я в состоянии судить после продолжительного изучения данного вопроса, жизненные условия действуют, по-видимому, двояким образом: непосредственно на всю организацию или только на известные ее части и косвенно – на воспроизводительную систему», – писал Дарвин.
Он различал четыре основных формы изменчивости. Первая – групповая, или определенная, изменчивость, в современной биологии ее называют модификационной. Это ненаследственный вид изменчивости, он происходит одновременно у всего потомства под воздействием каких-то внешних факторов. Например, температура содержания уменьшается, из-за этого у всех новорожденных телят шерсть становится гуще. Или улучшается качество и количество пищи, и куры вырастают более крупными.
Вторая форма изменчивости была названа Дарвином неопределенной, или индивидуальной, сейчас ее называют генотипической. Это разнообразные небольшие отличия, появляющиеся у представителей одного вида (сорта, породы), которые существуют в сходных условиях. В качестве примера можно рассмотреть потомство одной пары животных: детеныши будут чем-то отличаться друг от друга, хотя имеют одних родителей и содержатся вместе. Еще примеры: разная окраска крыльев божьих коровок, разная форма стручков бобовых одного сорта.
Индивидуальная изменчивость, как правило, характеризуется небольшими отличиями, но возможны случаи значительных изменений, когда рождаются альбиносы или на ветке дерева вырастают листья другой формы.
Третья форма изменчивости, коррелятивная, или соотносительная, обусловлена целостным воздействием любых факторов на организм. Так как в любом организме все системы взаимосвязаны, то и изменения зачастую происходят не в одном органе, а в нескольких. Дарвин рассматривает в качестве одного из примеров болотных птиц: обыкновенно те из них, что имеют длинную шею, отличаются и более длинными лапами.
Четвертая форма, компенсационная изменчивость, связана с тем, что развитие одних органов может приводить к угнетению других. Известно, что коровы, дающие много молока, отличаются субтильным строением. Те же породы, которых разводят ради мяса, молока дают немного.
Чарлз Дарвин посвятил немало времени изучению пород домашних животных и пришел к интересным выводам. Так, он определил, что, несмотря на все разнообразие пород крупного рогатого скота, отличающихся по очень многим признакам, от окраса до формы рогов, все европейские разновидности произошли всего от двух родоначальных форм. То же относится к породам овец, кроликов, гусей, собак и т. д. – все они имеют одного-двух общих предков.
Ученый особо интересовался голубями, из-за огромного внешнего разнообразия их пород. Казалось бы, птицы с такими значительными отличиями (одни имеют огромный зоб, другие чрезвычайно пышный хвост) должны иметь как минимум несколько десятков предков, но Дарвин доказал, что все они произошли от дикого скалистого голубя.
Та же закономерность действует в царстве фауны. Все сорта капусты были выведены человеком на протяжении веков из одного вида, до сих пор встречающегося в дикой природе. Все сорта любого декоративного цветка, тюльпана или анютиных глазок, имеют одного общего предка.
Продемонстрировав разнообразие видов и форм изменчивости, Дарвин обратился к причинам этих процессов. Кроме материальных внешних воздействий для изменчивости важна и реакция каждого конкретного организма. Ученый сравнивал это с простудой: кто-то легко перенесет ее на ногах, у кого-то она перейдет в ангину, а кто-то может и скончаться от осложнений.
Среди причин изменчивости Дарвин называл четыре основных. Во-первых, это прямое влияние условий жизни (климат, уход, питание) и опосредованное влияние через систему размножения. Во-вторых, упражнение (тренировка) органов или, напротив, отсутствие тренировки. В-третьих, изменения могут появляться в результате скрещивания, иногда у гибридов есть признаки, которых не было у исходных форм. Четвертая причина изменений – коррелятивная: изменение одних органов или систем может повлечь изменение других.
