Происхождение видов путем естественного отбора

Чарльз Дарвин

Глава IV. Естественный отбор, или переживание наиболее приспособленных

Краткий обзор главы

Если при изменяющихся условиях жизни органические существа обнаруживают индивидуальные различия почти в любой части своей организации, а этого оспаривать невозможно; если в силу геометрической прогрессии размножения завязывается жестокая борьба за жизнь в любом возрасте, в любой год или время года, а этого конечно, невозможно оспаривать; а также если вспомнить бесконечную сложность отношений организмов как между собой, так и к их жизненным условиям и возникающее из этих отношений бесконечное разнообразие полезных особенностей строения, конституции и привычек,- если принять все это во внимание, то было бы крайне невероятно, чтобы никогда не проявлялось изменений, полезных для обладающего ими организма, точно так же, как возникали многочисленные изменения, полезные для человека. Но если изменения, полезные для какого-нибудь организма, когда-нибудь проявляются, то обладающие ими организмы, конечно, будут иметь всего более шансов на сохранение в борьбе за жизнь, а в силу строгого принципа наследственности они обнаружат наклонность передать их потомству. Этот принцип сохранения, или переживания наиболее приспособленных, я назвал Естественным Отбором. Он ведет к улучшению каждого существа в отношении к органическим и неорганическим условиям его жизни и, следовательно, в большинстве случаев и к тому, что можно считать восхождением на более высокую ступень организации. Тем не менее просто организованные, низшие формы будут долго сохраняться, если только они хорошо приспособлены к их простым жизненным условиям.

Естественный отбор, на основании принципа наследования признаков в соответствующем возрасте, может изменить яйцо, семя или молодой организм так же легко, как и организм взрослый. У многих животный половой отбор, вероятно, содействовал отбору обыкновенному, обеспечив за самыми сильными и наилучше приспособленными самцами наиболее многочисленное потомство. Половой отбор вырабатывает также признаки, полезные исключительно самцам в их борьбе или соперничестве с другими самцами, и эти признаки, смотря по преобладающей форме наследственности, передадутся обоим полам или только одному. Естественный отбор ведет также к расхождению признаков, потому что чем более органические существа различаются по строению, привычкам и конституции, тем большее их число может просуществовать на данной площади,- доказательство чему мы можем найти, обратив внимание на обитателей любого маленького клочка земли и на организмы, натурализованные в чужой стране.

Естественный отбор, как только что было замечено, ведет к расхождению признаков и значительному истреблению менее усовершенствованных и промежуточных форм жизни. На основании этих принципов можно легко объяснить и природу сродства, и обычное присутствие хорошо обозначавшихся границ между бесчисленными органическими существами каждого класса во всем мире. Поистине изумителен тот факт,- хотя мы ему и не изумляемся, так он обычен,- что все животные и все растения во все времена и повсюду связаны в группы, подчиненные одна другой, как мы это наблюдаем на каждом шагу, и именно так, что разновидности одного вида связаны друг с другом всего теснее; менее тесно и неравномерно связаны виды одного рода, образующие отделы и подроды; еще менее близки между собою виды различных родов и, наконец, роды, представляющие различные степени взаимной близости, выражаемые подсемействами, семействами, отрядами, подклассами и классами.

Если бы виды были созданы независимо одни от других, то для этой классификации невозможно было бы найти объяснение; но она объясняется наследственностью и сложным действием естественного отбора, влекущего за собой вымирание и расхождение признаков, как показано на нашей диаграмме.

Сродство всех существ, принадлежащих к одному классу, иногда изображают в форме большого дерева. Я думаю, что это сравнение очень близко соответствует истине. Зеленые ветви с распускающимися почками представляют существующие виды, а ветви предшествующих лет соответствуют длинному ряду вымерших видов. В каждый период роста все растущие ветви образуют побеги по всем направлениям, пытаясь обогнать и заглушить соседние побеги и ветви; точно так же и виды, и группы видов во все времена одолевали другие виды в великой борьбе за жизнь. Разветвления ствола, делящиеся на своих концах сначала на большие ветви, а затем на более и более мелкие веточки, были сами когда-то - когда дерево еще было молодо - побегами, усеянными почками; и эта связь прежних и современных почек, через посредство разветвляющихся ветвей, прекрасно представляет нам классификацию всех современных и вымерших видов, соединяющих их в группы, подчиненные другим группам. Из многих побегов, распустившихся тогда, когда дерево еще не пошло в ствол, быть может, всего два или три сохранились и разрослись теперь в большие ветви, несущие остальные веточки; так было и с видами, жившими в давно прошедшие геологические периоды,- только немногие из них еще ныне живущие оставили по себе изменившихся потомков.

С начала жизни этого дерева много более и менее крупных ветвей засохло и обвалилось; эти упавшие ветви различной величины представляют собой целые отряды, семейства и роды, не имеющие в настоящее время живых представителей и нам известные только по ископаемым остаткам. Кое-где в развилине между старыми ветвями пробивается тощий побег, уцелевший благодаря случайности и еще зеленый на своей верхушке: таков какой-нибудь Ornithorhynchus или Lepidosiren, до некоторой степени соединяющие своим сродством две большие ветви жизни и спасшиеся от рокового состязания благодаря защищенному местообитанию. Как почки в силу роста дают начало новым почкам, а эти, если только сильны, превращаются в побеги, которые, разветвляясь, покрывают и заглушают многие зачахнувшие ветви, так, полагаю, было в силу воспроизведения и с великим Древом Жизни, наполнившим своими мертвыми опавшими сучьями кору земли и покрывшим ее поверхность своими вечно расходящимися и прекрасными ветвями.

Комментарии


конвергентное сходство

IV-19.

Положение глаз у таких полуводных животных, как бегемот, крокодил и лягушка, в высшей степени сходно: оно удобно для наблюдения над водой при погружении в воду тела. Однако конвергентное сходство по одному признаку не затрагивает большинства других черт организации и бегемот остается типичным млекопитающим, крокодил - рептилией, а лягушка - амфибией. В эволюции возможно повторное возникновение отдельных признаков (вызванное сходно направленным действием естественного отбора, но невозможно возникновение неродственных форм, одинаковых по всей своей организации (правило необратимой эволюции).


конвергенция признаков

IV-20.

Конвергенция признаков, вызванная сходным направлением естественного отбора при необходимости обитания в какой-то сходной среде, приводит порой к удивительным сходствам. По форме тела очень похожи внешне акулы, дельфины и некоторые ихтиозавры. Некоторые случаи конвергенции до сих пор вводят в заблуждение исследователей. Так, до середины XX в. зайцев и кроликов относили к одному отряду грызунов на основании сходства в строении их зубных систем. Лишь детальные исследования внутренних органов, а также биохимических особенностей позволили установить, что зайцы и кролики должны быть выделены в самостоятельный отряд зайцеобразных, филогенетически более близкий к копытным, чем к грызунам.


процент гомологий ДНК

IV-21.

Специфичность генетической программы каждого организма определяется последовательностью звеньев в цепи ДНК - нуклеотидов. Чем более сходны (гомологичны) последовательности ДНК, тем более близкое родство связывает организмы. В молекулярной биологии разработаны методы количественной оценки процента гомологии в ДНК. Так, если наличие гомологии в ДНК среди людей принять за 100%, у человека и шимпанзе будет около 92% гомологии. Не все значения гомологии встречаются с одинаковой частотой.

На рисунке изображена дискретность степеней родства у позвоночных животных. Наиболее низкий процент гомологии характеризует ДНК представителей разных классов (1) таких, как птицы - пресмыкающиеся (варан, черепахи), рыбы и амфибии (5-15% гомологии). От 15 до 45% гомологии в ДНК у представителей разных отрядов внутри одного класса (2), 50-75% у представителей разных семейств внутри одного отряда (3). Если же сравниваемые формы относятся к одному семейству, в их ДНК от 75 до 100% гомологии (4). Сходные картины распределения обнаружены в ДНК бактерий и высших растений, однако цифры там совсем другие. Род бактерий по дивергенции ДНК соответствует отряду, а то и классу позвоночных. Когда В. В. Меншуткин (Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова) промоделировал процесс потери гомологии в ДНК на ЭВМ, оказалось, что подобные распределения возникают лишь в том случае, если эволюция идет по Дарвину - путем отбора крайних вариантов с вымиранием промежуточных форм.


филогенетическое древо

IV-22.

Одно из первых филогенетических древ животного мира, нарисованное Э. Геккелем (1866) под влиянием идей Ч. Дарвина. Взаимоотношения и таксономический ранг отдельных групп организмов мы сегодня представляем себе по-иному (см. например, рис. XI-2, XI-3), но изображения взаимоотношения групп в виде древа остаются и сегодня единственными, отражающими историю развития родственных групп организмов.