Книга: Эволюция: Неопровержимые доказательства

Глава 7 Происхождение видов

<<< Назад
Вперед >>>

Глава 7

Происхождение видов

Каждый вид – шедевр эволюции, который человечеству вряд ли удалось бы повторить, даже если бы мы каким-то образом научились создавать новые организмы с помощью генной инженерии.

Э. О. Уилсон

В 1928 г. немецкий зоолог Эрнст Майр отправился в глушь голландской Новой Гвинеи собирать растения и животных. Он только что закончил университет, опыта полевой работы ему недоставало, зато в его пользу говорили три пункта: он всю жизнь обожал птиц, был полон горячего энтузиазма и, что самое главное, ему обеспечивал крепкую финансовую поддержку английский банкир и натуралист-любитель лорд Уолтер Ротшильд. Последний владел крупнейшей в мире частной коллекцией птиц и надеялся пополнить ее за счет усилий Майра. Следующие два года Майр странствовал по горам и джунглям со своими тетрадями и снаряжением натуралиста нередко в полном одиночестве. Он терпел дурную погоду, шел опасными дорогами, неоднократно болел (тропические болезни в эпоху до антибиотиков представляли серьезную угрозу), сталкивался с ксенофобией местных жителей, многие из которых никогда не видывали западного человека. Несмотря на все это, его одиночная экспедиция принесла фантастический успех: Майр привез в Европу множество образцов видов, ранее не известных науке, в том числе 26 видов птиц и 38 видов орхидей. Экспедиция в Новую Гвинею положила начало его блистательной карьере эволюционного биолога, вершиной которой стал профессорский пост в Гарвардском университете, где мне, тогда аспиранту, выпала огромная честь учиться у Майра и общаться с ним.

Майр прожил ровным счетом сто лет и всю жизнь, до самой смерти, неустанно писал книги и научные статьи. Среди них его классический труд 1963 г. «Виды животных и эволюция» (Animal Species and Evolution) – та самая книга, которая заставила меня взяться за изучение эволюции. В этой книге Майр приводит поразительный факт. Подсчитав названия, которые аборигены гор Арфак в Новой Гвинее дали птицам, он обнаружил, что местные жители различают 136 разных типов. Западные зоологи при помощи традиционных научных методов таксономии различают 137 биологических видов. Иными словами, и аборигены, и ученые различают в дикой природе одни и те же виды птиц. Эта согласованность между двумя культурными группами с очень разным происхождением и накопленным опытом убедила Майра, как должна убедить и нас, что дискретность природы не произвольна, а представляет собой объективный факт{37}.

В самом деле, возможно, самый поразительный факт, касающийся природы, – это то, что она действительно дискретна. Если посмотреть на животных и растения, то каждая особь практически наверняка попадает в одну из многих дискретных групп. Например, если мы посмотрим на отдельно взятую дикую кошку, то сразу можем идентифицировать ее как льва, кугуара, снежного барса и т. д. Все кошки не сливаются в единую группу неразличимых разновидностей, соединенных промежуточными формами. И, хотя в пределах группы между особями есть отличия (как знают все исследователи львов, каждый лев внешне очень отличается от другого и двух одинаковых не найдется), тем не менее группы в «пространстве живых существ» остаются дискретными. Такие группы мы наблюдаем у всех организмов, размножающихся половым путем.

Эти дискретные группы называются биологическими видами. Поначалу может показаться, что их существование ставит перед эволюционной теорией сложную задачу. В конце концов, эволюция – непрерывный процесс, так как она могла породить группы животных и растений, которые дискретны и не связаны друг с другом, отделены друг от друга разрывами в повадках и облике. То, как образовались эти группы, – вопрос видообразования, или происхождения биологических видов.

Разумеется, это заглавие самой знаменитой книги Дарвина, название, которое подразумевает, что ему было что сказать о видообразовании. Даже в самом первом абзаце книги Дарвин заявил, что биогеография Южной Америки «освещает до некоторой степени проблему происхождение видов – эту тайну из тайн, по словам одного из наших величайших философов» (под «философом», собственно, имелся в виду английский ученый Джон Гершель). Тем не менее великий труд Дарвина в основном умалчивает о «тайне всех тайн», а то немногое, что Дарвину удалось сказать по теме, современным эволюционистам кажется очень запутанным. Совершенно ясно, что Дарвин не считал дискретность природы задачей, которую необходимо разрешить, и не думал, что эта дискретность каким-то образом вызвана естественным отбором. Так или иначе, ему не удалось внятно объяснить наличие видов в природе.

Таким образом, книгу «Происхождение видов» гораздо уместнее было бы озаглавить «Происхождение адаптаций», ибо, хотя Дарвин выяснил, как и почему отдельно взятый вид меняется со временем (в основном за счет естественного отбора), он так и не объяснил, как один вид расщепляется на два. Между тем ответить на этот вопрос о разделении во многом так же важно, как понять путь развития отдельно взятого вида. В конце концов, многообразие природы охватывает миллионы видов, каждый из которых наделен своим уникальным комплексом черт. И все это многообразие произошло от одного-единственного древнего предка. Следовательно, если мы хотим объяснить биологическое разнообразие, нам нужно не только объяснить, как появляются новые черты, но необходимо достичь большего и объяснить, как появляются новые виды. Поскольку, если бы видообразования не было, не возникло бы и никакого разнообразия форм жизни, а существовал бы только один потомок самого первого вида, который прошел бы долгий путь развития.

На протяжении многих лет после публикации «Происхождения видов» биологи тщетно пытались объяснить, как непрерывный процесс эволюции порождает дискретные группы, известные под названием биологических видов. По сути дела, вопрос о видообразовании всерьез начали рассматривать лишь в середине 1930-х гг. В наши дни, более чем столетие спустя после смерти Дарвина, мы наконец получили относительно полную картину того, что собой представляют биологические виды и как они появляются. Кроме того, у нас есть доказательства этого процесса.

Но прежде чем мы сможем понять происхождение видов, нам нужно разобраться, что в точности они представляют. Один из очевидных ответов основан на том, как мы различаем виды: это группа особей, которые похожи друг на друга больше, чем на представителей других групп. Согласно этому определению, известному как морфологическая концепция вида, категория «тигр» должна определяться примерно так: «Группа, включающая всех азиатских кошек, взрослые особи которых достигают более полутора метров в длину, отличаются окрасом в вертикальную черную полоску на оранжевом фоне с белыми пятнами вокруг глаз и рта». Именно так виды животных и растений описаны в полевых руководствах, и именно так биологические виды впервые описал Карл Линней в 1735 г.

Однако это определение создает некоторые проблемы. Как мы убедились в предыдущей главе, у видов, наделенных половым диморфизмом, самцы и самки могут выглядеть очень по-разному. По сути дела, первые музейные исследователи, изучавшие птиц и насекомых, зачастую неверно классифицировали самцов и самок одного и того же вида как представителей двух разных видов. Если представить, что в вашем распоряжении лишь чучела самца и самки павлина, то подобную ошибку в классификации понять очень легко. Далее существует проблема вариаций в пределах скрещивающейся между собой группы. Например, по цвету глаз людей можно распределить на несколько разрозненных групп: голубоглазые, кареглазые, зеленоглазые. Различия между ними ярко выражены, так почему бы не отнести их к отдельным биологическим видам? То же самое касается популяций, которые по-разному выглядят в разных местах. Тут люди опять-таки будут первым примером, который приходит на ум. Канадские эскимосы очень отличаются от племени канг из Южной Африки, и обе популяции еще больше отличаются от финнов. Будем ли мы классифицировать эти три популяции как три разных вида? Это кажется ошибочным, потому что представители всех человеческих популяций благополучно скрещиваются. То, что верно в отношении людей, верно и в отношении многих растений и животных. Например, североамериканскую певчую зонотрихию при классификации подразделили на 31 географическую «расу» (иногда называемую подвидом), основываясь на незначительных различиях в оперении и характере песни. Однако представители всех этих подвидов могут спариваться и дают фертильное потомство. На какой отметке различия между популяциями считаются достаточно большими, чтобы заставить нас называть эти популяции разными видами? Эта идея превращает разграничение видов в действие, основанное на произвольных критериях, но мы знаем, что виды объективно существуют и они – не выдумка человека.

И наоборот, некоторые группы, которые биологи считают разными видами, выглядят или совершенно одинаково, или почти одинаково. Эти скрытые – криптические[43] – виды обнаруживаются в большинстве групп организмов, в том числе среди птиц, млекопитающих, растений и насекомых. Я изучаю видообразование группы плодовых мушек, дрозофил, которая включает в себя девять видов. Самки всех девяти видов внешне совершенно неразличимы даже под микроскопом, а самцы поддаются классификации только за счет крошечных различий в очертаниях полового аппарата. Точно так же малярийный комар Anopheles gambiae представляет собой группу из семи видов, которые очень похожи между собой, но отличаются местом обитания и тем, на каких животных они питаются. Некоторые не кусают людей и поэтому не представляют опасности как переносчики малярии. Если мы хотим успешно побороть болезнь, принципиально важно научиться различать виды малярийного комара. Далее, поскольку человек относится к животным, получающим информацию с помощью зрения, мы склонны упускать из вида черты, которые непросто увидеть, например разницу в феромонах, по которой часто и отличаются виды внешне похожих насекомых.

Возможно, вы задались вопросом: почему, если эти виды-двойники так похожи внешне, мы считаем их разными биологическими видами? Ответ таков: они сосуществуют на одной и той же территории, но при этом никогда не обмениваются генами; представители разных видов никогда не скрещиваются между собой. (Это можно проверить в лаборатории: провести эксперименты по скрещиванию или напрямую рассмотреть гены и убедиться, что виды ими не обмениваются.) Таким образом, эти группы репродуктивно изолированы друг от друга: они представляют собой отдельные генофонды, которые не смешиваются. Резонно допустить, что при отражающем истинное положение вещей взгляде на причины, приводящие к обособлению этих групп в природе, эти виды-двойники на самом деле различаются.

А если мы думаем или чувствуем, что кареглазые и голубоглазые люди или эскимосы и финны – это представители одного биологического вида, мы осознаем: это потому, что они могут спариваться друг с другом и производить потомство, наделенное совокупностью их генов. Иными словами, у них один генофонд. Размышляя о видах-двойниках и вариациях среди людей, мы приходим к выводу, что виды обособлены не только потому, что различаются внешне, но потому, что между ними есть преграды для скрещивания.

Первыми это осознали Эрнст Майр и русский генетик Феодосий Добжанский, и в 1942 г. Майр предложил научное определение вида, которое стало золотым стандартом в эволюционной биологии. Используя для определения вида репродуктивный критерий, Майр характеризовал вид следующим образом: «Группы действительно или потенциально скрещивающихся естественных популяций, репродуктивно изолированных от других таких же групп». Это определение известно как биологическая концепция вида, или БКВ. Репродуктивная изоляция попросту означает, что представители разных видов наделены такими чертами – различиями во внешности, повадках и физиологии, – которые не позволяют им успешно скрещиваться, в то время как представители одного вида могут скрещиваться с легкостью.

Что мешает представителям двух родственных видов скрещиваться между собой? Существует множество разных репродуктивных барьеров. Например, виды могут не скрещиваться по той простой причине, что у них не совпадают брачные сезоны или время цветения. Например, некоторые кораллы размножаются только одну ночь в году, выбрасывая массу яйцеклеток и сперматозоидов в море в течение считаных часов. Близкородственный вид, который обитает на той же территории, остается обособленным, потому что пик его размножения происходит на несколько часов раньше или позже, поэтому яйцеклетки одного вида не встречаются со сперматозоидами другого. У близких, но обособленных видов животных зачастую брачные ритуалы или феромоны различаются, поэтому они не находят представителей родственного вида сексуально привлекательными. Феромоны самок дрозофил, которых я изучаю, не привлекают самцов другого вида. Кроме того, виды бывают репродуктивно изолированы за счет того, что предпочитают разную среду обитания и поэтому попросту не встречаются. Многие виды насекомых питаются и размножаются только на одном определенном виде растения, и разные виды насекомых строго привязаны к различным видам растений. Это и препятствует их встрече в брачный период. Близкородственные виды растений не скрещиваются потому, что у них разные опылители. Например, два вида губастика (Mimulus) произрастают в одном и том же месте Сьерра-Невады, но редко скрещиваются, потому что один вид опыляют шмели, а другой – колибри.

Изолирующие барьеры могут действовать и после спаривания. Пыльца одного вида растений может просто не прорасти на пестике другого. Если зародыш и сформировался, он может погибнуть, так и не появившись: именно это происходит, если скрестить овцу с козой. Даже если гибриды выживают, они могут оказаться стерильными: классический пример – это крепкий, но стерильный мул, плод скрещивания кобылы и осла. Виды, которые порождают стерильных гибридов, совершенно точно не в состоянии обмениваться генами.

Конечно, случается, что разные изолирующие барьеры действуют и сообща. Большую часть 2000-х гг. я изучал два вида дрозофил, которые обитают на тропическом вулканическом острове Сан-Томе к западу от побережья Африки. Эти два вида до некоторой степени взаимоизолированы за счет местообитания: один вид живет в верхней части вулкана, а второй – у подножия, хотя их ареалы отчасти накладываются друг на друга. Но у этих дрозофил еще и разные брачные ритуалы, поэтому, даже когда они встречаются, представители двух видов редко спариваются. Если же им удается спариться, то сперматозоиды одного вида крайне плохо оплодотворяют яйца другого, поэтому при скрещивании появляется очень мало потомства. И половина этого гибридного потомства (если быть точным, все самцы) оказывается стерильна. Суммируя влияние всех этих барьеров, мы заключаем, что в природе разные виды практически не обмениваются генами между собой, и этот вывод получает подтверждение при секвенировании ДНК. Следовательно, это явно разные биологические виды.

Преимущество БКВ в том, что она решает многие вопросы, на которые не могут ответить определения видов, основанные на внешнем облике. Что это за загадочные группы комаров? Это различные виды, потому что они не обмениваются генами. Как насчет эскимосов и канг? Возможно, эти популяции и не скрещиваются напрямую (сомневаюсь, чтобы когда-либо существовал подобный союз), однако потенциально существует вероятность переноса генов (генетического потока) из одной популяции в другую через промежуточные географические регионы, и, несомненно, если бы представители этих двух популяций скрестились, то произвели бы фертильное потомство. А мужчины и женщины являются представителями одного вида, потому что их гены соединяются при размножении.

Таким образом, согласно БКВ, вид – это репродуктивное единство, генофонд. А это означает, что вид также и эволюционное единство. Если в пределах вида происходит «хорошая мутация», например мутация у тигров, которая увеличивает приплод детенышей у тигрицы на 10 %, то ген, содержащий подобную мутацию, распространится внутри этого вида. Но за пределы вида данная мутация не выйдет, поскольку тигры не обмениваются генами с другими видами. Следовательно, биологический вид – это такая единица эволюции, в рамках которой происходит развитие. Вот почему представители всего вида в целом выглядят и ведут себя очень похоже: ведь у них общие гены и они сходным образом реагируют на факторы эволюции. А отсутствие скрещивания между видами, обитающими в одном и том же месте, не только сохраняет различия в их внешности и повадках, но и дает возможность неограниченной дивергенции[44].

Однако БКВ как определение уязвимо. Как насчет вымерших организмов? Их вряд ли можно проверить на репродуктивную совместимость. Поэтому кураторы музеев и палеонтологи вынуждены опираться на традиционные определения видов, основанные на внешних признаках, и классифицировать ископаемые и образцы вымерших видов по их общему сходству. А организмы, которые не размножаются половым путем, например бактерии и некоторые грибы, тоже не подпадают под БКВ. Вопрос о том, что представляет собой вид в таких группах, сложен, и мы даже не вполне уверены, что бесполые организмы формируют дискретные группы так, как это делают организмы, размножающиеся половым путем.

Но, несмотря на эти проблемы, эволюционисты, изучающие видообразование, до сих пор отдают предпочтение БКВ, потому что она попадает в самую суть вопроса об эволюции. В рамках БКВ, если вам удалось объяснить, как образуются репродуктивные барьеры, вы объяснили происхождение вида.

То, как именно образуются эти барьеры, долгое время заставляло биологов ломать головы. Наконец, примерно в 1935 г. биологи начали продвигаться вперед как в полевой, так и в лабораторной работе. Одно из важных наблюдений было сделано натуралистами, заметившими, что так называемые сестринские виды, т. е. виды, состоящие в самом близком родстве, зачастую разделены самой природой при помощи барьеров географических. Например, сестринские виды морских ежей были обнаружены по разные стороны Панамского перешейка. Сестринские виды пресноводных рыб зачастую обитают в разделенных речных системах. Может ли это географическое разделение быть как-то связано с происхождением видов от общего предка?

«Да», – отвечали генетики и натуралисты и в конечном итоге предположили, как именно совокупное влияние эволюции и географии могло это осуществить. Как заставить один вид расщепиться на два, разделенных географическим барьером? Майр утверждал, что эти барьеры были всего-навсего побочными продуктами естественного или полового отбора, который заставил географически изолированные популяции развиваться в разных направлениях.

Например, предположим, что предковый вид цветкового растения оказался разделен на две популяции географическим барьером, допустим, горным хребтом. Возможно, его семена перенесли через горный хребет птицы в своих желудках. Теперь представьте, что одна популяция произрастает в местности, где много колибри, но очень мало пчел. В этой местности все цветы будут развиваться таким образом, чтобы привлекать колибри в качестве опылителя: как правило, цветы приобретают красную окраску (колибри этот цвет нравится), начинают вырабатывать обильный нектар (чтобы вознаградить птиц) и у них развиваются глубокие трубки венчика (удобные для колибри с их длинными клювами и языками). Популяция по другую сторону горного хребта, возможно, окажется в прямо противоположном положении: в той местности будет много пчел, но почти не будет колибри. В таком случае цветы из второй популяции начнут развивать черты, привлекающие пчел: они приобретут розовую окраску (любимый пчелами цвет) и у них разовьются более мелкие трубки венчика с небольшим количеством нектара (у пчел хоботки короткие, а нектара в качестве награды за опыление им требуется меньше). Кроме того, у таких растений форма цветов будет становиться более плоской, чтобы лепестки служили посадочной площадкой для пчел (в отличие от колибри, пчелы обычно не зависают в воздухе, а садятся на цветок, чтобы собрать нектар). В конечном итоге произойдет дивергенция двух популяций по форме цветов и количеству нектара, и каждая из них будет приспособлена к опылению только каким-то одним видом животного. Теперь представьте, что географический барьер исчез и две недавно разделившиеся популяции снова очутились в одной и той же местности, т. е. в среде обитания, где водятся и пчелы, и колибри. Эти две популяции окажутся репродуктивно изолированы: каждый из типов цветка взаимодействует со своим опылителем, поэтому их гены не будут смешиваться через перекрестное опыление. Две популяции превратятся в два разных вида. Судя по всему, именно так и ответвились от общего предка два вида губастика, о которых шла речь выше.

Это лишь один путь возникновения репродуктивного барьера посредством дивергентного отбора, т. е. такого отбора, который разводит разные популяции в разных эволюционных направлениях. Легко представить другие сценарии, в которых географически изолированные популяции дивергируют так, что впоследствии не будут скрещиваться. Разные мутации, влияющие на поведение или признаки самцов, могут появиться в разных местах, например более длинные хвостовые перья у одной популяции и оранжевый окрас у другой, и половой отбор затем направит развитие этих двух популяций разными путями. В конечном итоге самки в одной популяции начнут отдавать предпочтение более длиннохвостым самцам, а в другой – обладателям оранжевого окраса. Если впоследствии эти две популяции встретятся, их брачные предпочтения помешают им обменяться генами, и они будут считаться разными биологическими видами.

Что можно сказать о стерильности и нежизнеспособности гибридов? Для первых эволюционистов этот вопрос представлял сложную задачу, потому что они не могли понять, как естественный отбор мог привести к появлению таких явно мальадаптивных и невыгодных черт. Однако предположим, что эти черты появились не вследствие прямого отбора, а возникли просто как случайные побочные продукты генетической дивергенции, вызванной естественным отбором или дрейфом генов. Если две географически изолированные популяции достаточно долго развиваются параллельно каждая своим путем, их геномы могут стать настолько разными, что когда они встретятся в гибриде, то просто будут плохо работать вместе. Это может привести к нарушениям развития, в результате чего гибриды будут либо преждевременно умирать или, если они выживут, окажутся стерильными.

Важно сознавать, что виды не возникают, чтобы заполнить пустующие ниши в природе, как считал Дарвин. Различные виды появляются не потому, что природа каким-то образом в них нуждается. Вовсе нет. Изучение процесса видообразования позволяет утверждать, что виды – это эволюционные случайности. Группы, которые так важны для биоразнообразия, появляются не потому, что увеличивают это многообразие, и не потому, что они обеспечивают равновесие экосистем. Они просто представляют собой неизбежный результат действия генетических барьеров, которые возникают, когда пространственно изолированные популяции развиваются в разных направлениях.

Биологическое видообразование во многом напоминает видообразование двух близкородственных языков, происходящих от общего предка (примером могут служить английский и немецкий – языки-братья). Как и виды, языки могут разделиться в изолированных популяциях, у которых некогда был общий язык-предок. Кроме того, когда представители разных популяций меньше смешиваются между собой, языки изменяются быстрее. В то время как популяции генетически меняются посредством естественного отбора (а иногда и генетического дрейфа), человеческие языки меняются посредством лингвистического отбора (люди изобретают новые слова, которые им нравятся или для чего-то нужны) и лингвистического дрейфа (произношение изменяется вследствие имитации и культурной трансмиссии). В ходе биологического видообразования популяции генетически изменяются до такой степени, что их представители перестают воспринимать «соседей» как брачных партнеров или же их гены теряют способность взаимодействовать, чтобы произвести фертильную особь. Сходным образом языки способны разделиться до такой степени, что их носители перестанут понимать друг друга: носители английского языка не могут автоматически понять немецкоговорящего человека, и наоборот. Языки напоминают биологические виды в том, что они существуют в дискретных группах, а не представляют собой континуум: как правило, речь любого человека может быть однозначно отнесена к одному из нескольких тысяч существующих языков.

Параллель идет гораздо дальше. Эволюция языков прослеживается вглубь далекого прошлого, и существует языковое генеалогическое древо, которое составлено на основании сходства слов и грамматики. Это очень напоминает реконструкцию эволюционного древа организмов, основанного на прочтении их генетического кода. Кроме того, мы можем реконструировать протоязыки или языки-предки, проанализировав общие черты, объединяющие различные языки. Именно так биологи прогнозируют, как должны выглядеть недостающие звенья или предковые гены. Наконец, происхождение языков, как и происхождение видов, случайно: народы не принимаются говорить на разных языках, просто чтобы отличаться друг от друга. Новые языки, как и новые виды, формируются как побочные продукты других процессов, как это произошло в Италии в ходе трансформации латыни в итальянский. Аналогии между видообразованием и языками первым провел – кто же еще? – Дарвин в «Происхождении видов».

Однако не стоит безоглядно заводить эту аналогию слишком далеко. В отличие от биологических видов, языки способны к «перекрестному оплодотворению», они впитывают слова и выражения друг друга. Примеров тому множество: например, английский язык впитал из немецкого слово angst, обозначающее экзистенциальный страх, а также kindergarten – «детский сад». В своей замечательной книге «Языковой инстинкт» (The Language Instinct) Стивен Пинкер описывает и другие поразительные сходства и различия между расхождением языков и биологических видов.

Идея, что географическая изоляция служит первым шагом к образованию вида, называется теорией географического видообразования (аллопатрия). Формулируется она просто: эволюция генетической изоляции между видами требует, чтобы сначала они были изолированы географически. Почему географическая изоляция так важна? Почему два новых вида не могут просто возникнуть в той же местности, что и их предок? Теория популяционной генетики, а также множество лабораторных экспериментов показывают, что разделение одной популяции на две генетически изолированные части крайне затруднено, если они сохраняют способность скрещиваться. Без изоляции отбор, который мог бы разделить популяции, будет вынужден бороться со скрещиванием, постоянно объединяющим особей и перемешивающим их гены. Представьте насекомое, обитающее в лесу, где произрастает два типа растений, на которых оно может кормиться. Для употребления в пищу каждого из растений насекомому требуется свой набор адаптаций, поскольку у растений разные токсины, питательные вещества и запахи. Но по мере того как каждая группа насекомых на этой территории начнет адаптироваться к одному растению, она также начнет скрещиваться с насекомыми, адаптирующимися к другому растению. Такое постоянное перемешивание генов будет мешать генофонду разделиться на два вида. В конечном итоге, возможно, получится некий «общий» вид, который питается обоими растениями. Видообразование подобно разделению масла и уксуса: хотя они стремятся разделиться, но при постоянном перемешивании им это сделать не удастся.

Каковы доказательства географического видообразования? Нас интересует не вопрос о том, существует ли оно, но то, как именно оно происходит. Из палеонтологической летописи, эмбриологии и других данных нам уже известно, что виды произошли от общих предков. Сейчас мы хотим убедиться, что новыми видами становятся те популяции, которые оказались разделены географически. Это задача не из простых. Прежде всего видообразование у всех организмов за вычетом бактерий обычно идет очень медленно – гораздо медленнее, чем разделение языков. Мы с коллегой Алленом Орром подсчитали, что, начиная с одного общего предка, для развития двух репродуктивно изолированных видов требуется примерно от 100 000 до 5 млн лет. Видообразование движется со скоростью ледника, и это означает, что, за считаными исключениями, нам нечего и надеяться, что в течение одной человеческой жизни мы сможем проследить весь процесс видообразования или даже его малую часть. Чтобы изучить процесс видообразования, нам придется обратиться к косвенным методам и проверять прогнозы, полученные исходя из теории географического видообразования.

Первый прогноз гласит, что если видообразование во многом зависит от географической изоляции, то на протяжении истории жизни у популяций наверняка было множество возможностей испытать подобную изоляцию. В конце концов, сейчас на Земле существуют миллионы биологических видов. Но географическая изоляция – явление распространенное, обычное. Растут горные хребты, распространяются ледники, формируются пустыни, континенты меняют свое местоположение, а засуха разделяет сплошной лес на участки, перемежающиеся степями. Каждый раз, как происходит нечто из этого перечня, у вида появляется шанс быть разделенным на две или более популяций. Когда около 3 млн лет назад сформировался Панамский перешеек, поднявшаяся порода разделила популяции морских организмов, очутившиеся по обе стороны от него, – организмов, изначально принадлежавших к одному виду. Даже река может сыграть роль географического барьера для многих птиц, которые не любят летать над водой.

Однако популяции не всегда оказываются изолированными за счет формирования географических барьеров. Бывает, что их разделяет случайное рассеивание на большие расстояния. Предположим, что несколько особей или даже одна беременная самка, отбившаяся от остальных сородичей, заблудилась и колонизировала отдаленный берег. Таким образом разовьется колония, изолированная от материковых предков. Именно это и происходит на океанических островах. Еще выше шансы на такую изоляцию путем расселения на архипелагах, где особи по воле случая странствуют туда-сюда по соседним островам и каждый раз оказываются в географической изоляции. Каждый раунд изоляции создает еще один шанс для видообразования. Вот почему на архипелагах обнаруживаются знаменитые случаи адаптивной радиации у близкородственных видов: например, дрозофилы на Гавайях, игуанообразные ящерицы анолис на Карибах и вьюрки на Галапагосах.

Получается, что возможностей для географического видообразования имелось в изобилии, но достаточно ли было времени? И это несложный вопрос. Видообразование – это разделение, при котором каждая предковая ветвь раздваивается, а получившиеся разветвления затем также разветвляются, и так растет древо жизни. Это означает, что количество видов возрастает в геометрической прогрессии, хотя некоторые ветви отсекаются вымиранием. Насколько же быстрым должно было быть видообразование, чтобы оно объясняло нынешнее многообразие форм жизни? По имеющимся данным, сейчас на Земле обитает 10 млн видов. Давайте повысим этот показатель до 100 млн, принимая во внимание виды, которые еще не открыты. Оказывается, что если начать с одного вида 3,5 млн лет назад, то к нынешнему дню можно получить 100 млн современных видов, даже если каждый предковый вид давал начало двум новым видам всего лишь каждые 130 млн лет. И, как мы убедились, на деле видообразование происходит гораздо быстрее, поэтому, даже если мы учтем многие виды, которые появились, но затем вымерли, все равно времени для географического видообразования было в достатке{38}.

А можно ли проверить главную идею, согласно которой репродуктивные барьеры представляют собой побочный продукт эволюционных изменений? Да, ее по крайней мере можно проверить лабораторным путем. С этой целью биологи проводят эволюционные эксперименты, заставляя растения и животных путем развития адаптироваться к разным условиям обитания. Они моделируют то, что происходит, когда изолированная природная популяция оказывается в иной, чуждой среде обитания. После периода адаптации различные «популяции» подвергаются лабораторной проверке, чтобы установить, появились ли у них репродуктивные барьеры. Поскольку такие эксперименты можно провести только над десятками поколений, а для видообразования в дикой природе требуются тысячи поколений, не стоит рассчитывать, что удастся проследить появление полноценного вида. Но время от времени удается заметить начало репродуктивной изоляции.

Удивительно, но даже такие краткосрочные эксперименты довольно часто порождают генетические барьеры. Более чем в половине подобных исследований был получен положительный результат (исследований было проведено около двадцати, причем все – над мухами, потому что у мух смена поколений происходит за короткое время). Результат зачастую показывал, что репродуктивная изоляция между популяциями возникает уже через год после начала отбора. Чаще всего адаптация к различным «условиям обитания» (разным типам пищи, например, или способности двигаться вверх и вниз в вертикальном лабиринте) приводит к тому, что в популяции возникает брачная избирательность. Пока что невозможно в точности сказать, какие именно особенности используют особи в популяции, проявляя избирательность, но эволюция генетических барьеров за такой короткий период подтверждает ключевое предсказание географического видообразования.

Второе предсказание, на котором основана теория, касается собственно географии. Если популяциям, чтобы превратиться в виды, необходимо быть физически изолированными друг от друга, тогда мы неизбежно найдем недавно сформировавшиеся виды в разных, но соседствующих районах. Приблизительное представление о том, как давно разошлись виды, можно получить, взглянув на различия нуклеотидных последовательностей их ДНК, которые примерно пропорциональны тому времени, которое прошло с момента их ответвления от общего предка. Таким образом, сестринские виды стоит искать в группах, у которых наблюдается наибольшее сходство молекул ДНК (и, следовательно, наиболее близкое родство), и проверить, изолированы ли они географически.

Этот прогноз также подтверждается: мы видим множество сестринских видов, разделенных географическим барьером. Например, по обе стороны Панамского перешейка на мелководье обитает семь видов креветок-щелкунов. Ближайший родственник каждого вида – это другой вид по другую сторону перешейка. Что, скорее всего, произошло в прошлом? Семь предковых видов креветок-щелкунов оказались разделены 3 млн лет назад, когда перешеек поднялся из моря. Каждый предок сформировал свой атлантический и тихоокеанский вид. (Кстати, креветки-щелкуны представляют собой биологическую диковину. Их название происходит от способа, которым они убивают добычу. Креветка не прикасается к добыче, но, щелкая единственной огромной клешней, производит звуковой удар на таких высоких частотах, что он оглушает жертву. Большие группы креветок-щелкунов способны производить такой шум, что создают помехи для локаторов подводных лодок.)

Точно так же обстоит дело и у растений. Пары сестринских видов цветковых растений обнаруживаются в Восточной Азии и на востоке Северной Америки. Всем ботаникам известно, что в этих районах сходная флора, в том числе симплокарпус вонючий, тюльпанное дерево и магнолия. В одном ботаническом исследовании было обнаружено девять пар сестринских видов растений, в том числе кампсис укореняющийся, кизил и подофилл, причем в каждой паре один вид произрастал в Азии, а второй, его ближайший сородич, в Северной Америке. Ботаники выдвинули теорию, что каждая из девяти пар некогда была одним видом, непрерывно распространенным по обоим континентам, но затем, около 5 млн лет назад, когда климат стал холоднее и суше и промежуточный лес был уничтожен, популяции оказались географически изолированы и начали развиваться самостоятельно. Разумеется, датировка разделения этих девяти пар растений, основанная на определении нуклеотидной последовательности ДНК, указала, что это произошло примерно 5 млн лет назад.

Архипелаги – подходящее место, чтобы проверить, необходима ли для видообразования физическая изоляция. Если от одной группы произошел ряд биологических видов в пределах скопления островов, то должно оказаться, что ближайшие родственники обитают на разных островах, а не на одном и том же. (Острова-одиночки зачастую слишком малы для географической изоляции популяций, которая служит первым шагом видообразования. В то же время разные острова изолированы друг от друга водой и это наверняка будет способствовать легкому появлению новых видов.) Этот прогноз, как выясняется, в общем и целом тоже верен. Например, на Гавайях сестринские виды плодовой мушки-дрозофилы, как правило, обитают на разных островах; то же касается менее известного, но тем не менее впечатляющего примера адаптивной радиации нелетающих сверчков и растения лобелия. Более того, сроки видообразования у дрозофил были установлены с помощью секвенирования ДНК, и оказалось в точном соответствии с прогнозом, что старейшие из видов были обнаружены на старейших островах архипелага.

Существует еще одно предсказание, касающееся географического видообразования, которое основано на разумном допущении, что такое видообразование происходит в природе и сейчас. Если это так, мы сможем обнаружить изолированные популяции одного вида, в которых начинается процесс видообразования и в которых при этом наблюдается слабая репродуктивная изоляция от других популяций. Как и следовало ожидать, прогноз подтверждается, и тому есть немало примеров. Один из них – орхидея Satyrium hallackii, которая произрастает в Южной Африке. На севере и востоке орхидею опыляют бражники, а также мухи с длинным хоботком. Чтобы привлечь этих опылителей, у цветков орхидей развились длинные трубки венчика; опыление таких цветов возможно только при условии, что бабочка или муха с длинным хоботком подлетит достаточно близко, чтобы просунуть хоботок в чашу цветка. Но в прибрежных районах единственный опылитель – это пчела, у которой хоботок короткий, поэтому в такой местности у цветков орхидеи трубки венчика гораздо короче. Если бы популяциям пришлось произрастать в местности, где водились бы все три группы опылителей, то у цветов с длинными и короткими венчиками неизбежно проявилась бы некоторая генетическая изоляция, потому что видам с длинными хоботками было бы затруднительно опылять цветы с короткими венчиками, и наоборот. Существует также множество примеров видов животных, у которых особи из разных популяций спариваются менее охотно, чем особи из одной популяции.

Финальное предсказание для проверки географического видообразования будет звучать так: должно выясниться, что репродуктивная изоляция между парой физически изолированных популяций со временем медленно возрастает. Мы с коллегой Алленом Орром проверили это предсказание, наблюдая за множеством пар видов дрозофил, причем каждая пара видов отделилась от собственного общего предка в разное время в прошлом. (С помощью метода «молекулярные часы», описанного в главе 4, мы сумели определить время, когда пара видов начала разделяться. Для этого потребовалось подсчитать количество различий в последовательности нуклеотидов ДНК этой пары.) Мы измерили три типа репродуктивных барьеров в лабораторных условиях: брачную избирательность между парами видов, а также стерильность и нежизнеспособность их гибридов. В соответствии с предсказанием мы обнаружили, что репродуктивная изоляция между ними со временем неуклонно возрастает. Через 2,7 млн лет разделения генетические барьеры между группами становятся достаточно сильными, чтобы полностью предотвратить скрещивание. Это долгий срок. Ясно, что по крайней мере у дрозофил образование новых видов – процесс медленный.

История обнаружения способа возникновения видов напоминает историю о том, как астрономы открыли эволюцию звезд. Оба процесса протекают слишком медленно, чтобы мы имели возможность пронаблюдать их в течение человеческой жизни. Но все-таки в наших силах понять, как они работают, и для этого мы рассматриваем моментальные снимки процесса на разных стадиях эволюции, а потом соединяем их, чтобы получить связный фильм. Астрономы обнаружили в галактиках дисперсные облака материи («звездные ясли»). В других местах они увидели, как эти же облака конденсируются в протозвезды. А где-то еще они пронаблюдали, как протозвезды развиваются в полноценные звезды, конденсируясь еще больше и затем генерируя свет по мере того, как температура их ядра повышается настолько, чтобы атомы водорода превратились в гелий. Встречались звезды типа красный гигант, такие как Бетельгейзе; иные проявляли признаки отбрасывания своего внешнего слоя в космос, а другие пока еще оставались маленькими, плотными белыми карликами. Выстроив все эти стадии в логическую последовательность, основанную на том, что нам известно о физическом и химическом строении звезд и их поведении, мы сумели понять, как звезды зарождаются, формируются, существуют и умирают. На основе этой картины эволюции звезд мы можем делать предсказания. Например, нам известно, что звезды размером с наше Солнце излучают ровный свет в течение примерно 10 млрд лет, прежде чем увеличиться и стать красными гигантами. Поскольку нашему Солнцу около 4,6 млрд лет, мы знаем, что наша планета сейчас примерно на середине жизненного пути, прежде чем она наконец будет поглощена расширением Солнца.

Точно так же обстоит дело и с видообразованием. Мы видим весь диапазон географически изолированных популяций: он начинается с популяций, которые не проявляют признаков репродуктивной изоляции; далее следуют те, у которых степень репродуктивной изоляции возрастает (по мере того, как популяции оказываются изолированы на все более длительные периоды), и, наконец, видообразование завершается. Мы видим молодые виды, произошедшие от общего предка, по разные стороны географических барьеров наподобие рек или Панамского перешейка, а также на разных островах одного архипелага. Сведя все эти наблюдения воедино, мы приходим к выводу, что изолированные популяции разветвляются и что, когда дивергенция продолжается достаточно долго, в качестве побочного продукта эволюции образуются репродуктивные барьеры.

Креационисты нередко заявляют, что если нам не увидеть в течение человеческой жизни, как возникает новый биологический вид, то видообразования не существует. Но такой аргумент нелеп – это все равно что говорить: «Раз мы никогда не видели, как одна звезда проходит свой полный жизненный цикл, значит, звезды не эволюционируют» или «Раз мы не наблюдали, как возникает новый язык, языки не развиваются». Историческая реконструкция процесса – вполне надежный способ изучать сам процесс, и она способна давать прогнозы, которые можно проверить и подтвердить{39}. Мы можем прогнозировать, что Солнце начнет выгорать примерно через 5 млрд лет, и точно так же нам по силам прогнозировать, что лабораторные популяции, которые подвергались разнонаправленному искусственному отбору, станут генетически изолированными.

Большинство эволюционистов согласны с тем, что географическая изоляция популяций – самый распространенный способ видообразования. Это означает, что, если близкородственные виды живут в одной и той же местности (это частая ситуация), они отделились друг от друга раньше, когда их предки были географически изолированы. Но некоторые биологи полагают, что новый вид способен возникнуть и безо всякого географического разделения и оно не всегда нужно. Например, Дарвин в «Происхождении видов» неоднократно утверждал, что новые виды, особенно растения, способны возникнуть на очень маленькой, ограниченной территории. Со времен Дарвина биологи вели яростные споры о том, возможно ли видообразование без участия географических барьеров (оно называется симпатрическим видообразованием – от греческого «одно и то же отечество»). Как я уже говорил, здесь затруднение в том, что сложно разделить один генофонд на два, если его члены остаются в одной и той же местности, потому что скрещивание между едва разделившимися формами будет постоянно объединять их снова в один вид. Математические теории показывают, что симпатрическое видообразование возможно, но только при ограничивающих условиях, которые в природе могут быть редкостью.

Найти в природе доказательства географического видообразования легко, но отыскать доказательства симпатрического видообразования гораздо сложнее. Если перед вами два родственных вида, обитающих в одном районе, это вовсе не обязательно означает, что они появились в этом районе. Виды постоянно меняют область распространения по мере того, как их среда обитания расширяется и сокращается в ходе долгосрочных изменений климата, периодов оледенения и т. п. Родственные виды, обитающие на одной территории, возможно, появились где-то еще, а встретились повторно уже позже. В таком случае как нам удостовериться, что два родственных вида, обитающих в одной местности, на самом деле возникли в этой местности?

Вот один способ проверки. Посмотрим на островные места обитания: это маленькие клочки изолированной суши (например, океанические острова) или воды (например, маленькие озера), которые в целом слишком малы, чтобы там могли быть географические барьеры. Если в таких местах обитания мы наблюдаем близкородственные виды, то можем сделать вывод, что они сформировались симпатрически, поскольку географическая изоляция в таких условиях маловероятна.

Приведу несколько примеров. Самый лучший касается рыбы цихлиды в двух крошечных озерах в Камеруне. Эти изолированные африканские озера, заполняющие кратеры вулканов, слишком малы, чтобы предоставить популяциям, в них обитающим, возможность географической изоляции (размер озер составляет 0,3 и 2,5 кв. км соответственно). Тем не менее в каждом озере обнаруживается набор близкородственных видов, причем каждый недавно произошел от общего предка: в одном озере обитают одиннадцать видов, а в другом – девять. Это, пожалуй, лучшее доказательство, подтверждающее симпатрическое видообразование, хотя нам и не известно, как и почему это произошло.

Другой пример касается пальм на океаническом острове Лорд-Хау, расположенном в Тасмановом море в 560 км от восточного побережья Австралии. Хотя остров очень мал, примерно 13 кв. км, на нем произрастает два местных вида пальм – ховея Форстера и ховея Бельмора, которые состоят в близком родстве. (Ховею Бельмора вы наверняка видели, это комнатное растение, популярное во всем мире.) Предком обоих видов является пальма, которая росла на острове примерно 5 млн лет назад. Крайне маловероятно, чтобы в этом видообразовании была задействована географическая изоляция, особенно потому, что пальмы опыляются ветром, которому под силу перенести пыльцу через обширное пространство моря.

Есть еще несколько примеров симпатрического видообразования, хотя и не такие убедительные, как два предыдущих. Однако больше всего удивляет количество случаев, когда симпатрическое видообразование не произошло, хотя все условия для этого были. Существует множество островных местообитаний, где встречается немало видов, но ни один из них не состоит в близком родстве с другим видом. Очевидно, что симпатрическое видообразование на этих островах не произошло. Мы с коллегой Тревором Прайсом исследовали виды птиц, обитающих на океанических островах, проверяя, не найдется ли среди них близких родственников, что могло бы указывать на видообразование. Всего мы исследовали 46 островов, и ни на одном не оказалось эндемичных видов птиц, которые бы состояли между собой в близком родстве. Такой же результат наблюдался в ходе исследований ящериц анолис, маленьких зеленых созданий, которых часто продают в зоомагазинах. Близкородственные виды этой ящерицы просто не обнаруживаются на островах, уступающих размером Ямайке – большому, гористому острову, достаточно разнообразному, чтобы предоставить условия для географического видообразования. Отсутствие сестринских видов на этих островах показывает, что симпатрическое видообразование в данных группах не распространено. Кроме того, этот факт обеспечивает нам аргумент против креационистов. В конце концов, нет очевидной причины, по которой творец мог создать похожие виды птиц или ящериц на континентах, но не на изолированных островах. (Под «похожими» я подразумеваю такое сходство, что эволюционисты сочтут эти виды близкородственными. Большинство креационистов не принимают идею «родственных» видов, поскольку это предполагает эволюцию.) Редкость случаев симпатрического видообразования – как раз то, что предсказывает эволюционная теория, и потому служит еще одним доказательством эволюции.

Однако существуют две особые формы симпатрического видообразования, которые не только широко распространены среди растений, но и предоставляют нам уникальные случаи «видообразования в действии»: виды формируются у нас на глазах, в течение нашей жизни. Одна из этих форм – аллополиплоидное видообразование. Самое любопытное в нем то, что оно начинается не с изоляции популяций одного и того же вида, а с гибридизации двух разных видов, обитающих в одном и том же районе. Обычно оно требует, чтобы два разных вида были также наделены разным количеством или разными типами хромосом. Из-за этого различия у гибрида двух видов в ходе опыления не происходит полноценного образования пар хромосом, а потому гибрид получается стерильным. Однако если бы у этого гибрида существовала возможность удвоить каждую хромосому, то у каждой хромосомы была бы пара и гибрид с двойными хромосомами был бы фертилен. Кроме того, он был бы представителем нового вида, потому что, хотя он и оставался бы стерильным при спаривании с похожими гибридами, он не мог бы скрещиваться ни с одним из представителей родительского вида, потому что подобное спаривание дало бы стерильное потомство с нечетным количеством хромосом. На деле такие аллополиплоиды с «двойными хромосомами» регулярно появляются, порождая новые биологические виды{40}.

Полиплоидное видообразование не всегда требует гибридизации. Полиплоид способен появиться просто за счет удвоения всех хромосом у одного вида. Такой процесс называется аутополиплоидия. Он также приводит к появлению новых видов, потому что каждый аутополиплоид, спариваясь с другими аутополиплоидами, способен породить фертильных гибридов, но при спаривании с исходным родительским видом дает лишь стерильных гибридов{41}.

Чтобы получить любой из типов полиплоидного видообразования, нужно, чтобы в двух последовательных поколениях произошло редкое событие, а именно образование и слияние спермы и яиц с аномально высоким количеством хромосом. Вероятно, из-за этого вы могли решить, что подобное видообразование – редчайшая из редкостей. Но нет. Учитывая, что одно растение производит миллионы яйцеклеток и пыльцевых зерен, невероятное событие в итоге становится весьма вероятным. Оценки варьируют, однако было подсчитано, что в хорошо изученных районах мира практически четверть всех видов цветковых растений сформировалась путем полиплоидии. В то же время доля существующих видов, у которых где-то в родословной имелся случай полиплоидии, возможно, составляет около 70 %. Ясно, что это распространенный способ появления новых видов растений. Более того, полиплоидные виды обнаруживаются почти среди всех групп растений (примечательное исключение составляют деревья). Многие растения, употребляемые в пищу или в декоративных целях, представляют собой полиплоиды или стерильные гибриды, у которых был родитель-полиплоид. К таким растениям относятся пшеница, хлопок, капуста, хризантемы и бананы. Произошло это потому, что люди выявили гибриды в природе как обладателей полезных черт, полученных от обоих родительских, или намеренно вывели полиплоиды, чтобы получить искомую комбинацию генов. Иллюстрацией послужат два примера, с которыми вы часто встречаетесь в быту. У многих форм пшеницы шесть наборов хромосом, потому что она выведена нашими предками путем сложной серии скрещиваний, в которых участвовали три разных вида. Промышленные бананы, которые мы покупаем в магазине, представляют собой стерильные гибриды двух диких видов, и у этих гибридов два набора хромосом, по одному набору от каждого вида. Черные вкрапления внутри банана – это на самом деле абортированные яйцеклетки, которые не стали семенами, потому что нормального соединения хромосом в пары не произошло. Поскольку растение банан стерильно, то бананы приходится разводить из черенков.

Гораздо реже полиплоидия встречается у животных, лишь изредка ее случаи обнаруживаются у рыб, насекомых, червей и рептилий. Многие из этих форм размножаются бесполым путем, но есть одно млекопитающее, размножающееся половым путем и при этом полиплоидное: занятная равнинная вискачевая крыса из Аргентины. У нее 112 хромосом – самое большое количество, когда-либо наблюдавшееся у млекопитающего. Непонятно, почему животные-полиплоиды встречаются так редко. Возможно, это как-то связано с тем, что полиплоидия нарушает хромосомный механизм определения пола, или с неспособностью животных к самооплодотворению. В противоположность животным многие растения обладают этой способностью, что позволяет единственной новой особи- полиплоиду произвести много близкородственных особей, которые все окажутся представителями одного нового вида.

Полиплоидное видообразование отличается от других типов видообразования, потому что включает в себя изменения количества хромосом, а не изменения самих генов. Оно происходит значительно быстрее, чем «нормальное» географическое видообразование, поскольку новый полиплоидный вид способен появиться всего за два поколения. В масштабах геологического времени это почти что мгновенно. Такое явление дает нам беспрецедентную возможность увидеть, как новый вид появляется в режиме реального времени, удовлетворяя наше желание убедиться, как же происходит видообразование. Известно по меньшей мере пять новых видов растений, появившихся таким образом.

Одно из них – это крестовник кембриджский (Senecio cambrensis), цветковое растение семейства ромашковых. Впервые было обнаружено в Северном Уэльсе в 1958 г. Недавние исследования показали, что это полиплоидный гибрид двух других видов, один из которых – крестовник обыкновенный (Senecio vulgaris), уроженец Англии, а второй – оксфордский крестовник (Senecio squalidus), завезенный в Англию в 1792 г. В Уэльсе крестовник не рос примерно до 1910 г. Это означает, что, учитывая страсть англичан к ботанике (непрерывно порождающую новые виды местных растений), гибридный валлийский крестовник, вероятнее всего, появился между 1910 и 1958 гг. Доказательство того, что это и впрямь гибрид, возникший путем полиплоидии, складывается из нескольких составляющих. Во-первых, растение выглядит как гибрид, поскольку наделено чертами и крестовника обыкновенного, и оксфордского крестовника. Более того, у этого растения в точности такое количество хромосом, какое по прогнозу и должно быть у гибрида этих видов, а именно 60 (у одного из родителей 40 хромосом, у другого – 20). Генетические исследования показали, что гены и хромосомы гибрида представляют собой комбинацию тех, которые наблюдаются у видов-родителей. Окончательным подтверждением мы обязаны Жаклин Уэйр и Рут Инграм из Университета Сен-Эндрю в Шотландии: исследовательницы получили гибридный вид в лаборатории, проведя разнообразные скрещивания двух видов-родителей. Этот искусственно выведенный гибрид выглядит точно так же, как кембриджский крестовник в дикой природе. (Дикие гибридные виды зачастую повторно выводят в лабораторных условиях, чтобы проверить их родословную.) Таким образом, почти несомненно, что кембриджский крестовник представляет собой новый вид, возникший за последнее столетие.

Четыре других примера видообразования в реальном времени очень похожи. Все связаны с гибридами местного вида и интродуцированного. Хотя в этом процессе есть доля искусственности (вмешательство человека, перемещающего растения), но такое вмешательство необходимо допустить, если мы хотим увидеть, как новые виды появляются у нас на глазах. Похоже, что если подходящие виды-родители произрастают в одной и той же местности, то полиплоидное видообразование происходит очень быстро. Следовательно, чтобы пронаблюдать, как аллополиплоидные виды появляются в природе, мы должны быть рядом вскоре после того, как два родительских вида окажутся в непосредственной близости. А это произойдет только после недавнего биологического вторжения.

Но полиплоидное видообразование происходило много раз безо всяких очевидцев в ходе эволюции. Нам это известно потому, что ученые синтезировали в оранжерее полиплоидные гибриды, которые внешне идентичны тем, что сформировались в природе задолго до нашего появления на свет. Искусственно выведенные полиплоиды способны скрещиваться с полиплоидами из дикой природы. Все это служит веским доказательством того, что мы реконструировали происхождение вида, сформированного в природе естественным путем.

Такие случаи полиплоидного видообразования должны удовлетворить запросам тех критиков, которые ни за что не соглашаются принять идею эволюции, пока она не произойдет прямо у них на глазах{42}. Но даже и без полиплоидов мы располагаем множеством доказательств видообразования. В палеонтологической летописи мы находим разделившиеся эволюционные ветви. В природе мы видим близкородственные виды, разделенные географическими барьерами – барьерами, которые служат основой видообразования. Несомненно, случись Чарльзу Дарвину жить в наши дни, он был бы восхищен, обнаружив, что происхождение видов уже не «тайна всех тайн».

<<< Назад
Вперед >>>

Генерация: 0.845. Запросов К БД/Cache: 0 / 0
Вверх Вниз