Айзек Азимов - Краткая история биологии. От алхимии до генетики
К примеру, он разделил млекопитающих на две большие группы: с пальцами на конечностях и с копытами. Копытных он подразделил на непарнокопытных (лошадей), парнокопытных (крупный рогатый скот) и трехчленнокопытных (носороги). Парнокопытные, в свою очередь, подразделялись на: жвачных, имеющих постоянные рога (козы); жвачных, с периодически сбрасываемыми рогами (олени); нежвачных (свиньи).
Система классификации Рэя не прижилась, но была взята на вооружение шведским натуралистом Карлом фон Линнеем (1707— 1778), Известным иод латинизированным именем Каролус Линиеус. К тому времени число известных видов живых организмов достигло 70 тысяч; в 1732 г. Линней, пропутешествовав 4600 миль по Северной Скандинавии, обнаружил в этом не самом плодородном регионе 100 новых видов.
В колледже Линней исследовал органы размножения растений, отметил, чем они отличаются от вида к виду, и попытался основать свою систему классификации. В 1735 г. он опубликовал «Систему природы», в которой описывал систему классификации видов — прямую предшественницу системы, принятой сегодня.
Таким образом, была основана наука таксономия, изучение классификации видов живых существ.
Линней систематически сгруппировал подобные виды в роды (от латинского «раса»), порядки, классы. Все известные виды животных были сгруппированы в шесть классов: млекопитающие, птицы, рептилии, рыбы, насекомые и червеобразные. Эти подразделения не столь хороши, как у Аристотеля, но недостатки их легко восполнимы.
Каждому виду, по Линнею, давалось двойное латинское имя; оно состоит: 1) из рода, к которому вид принадлежит; 2) из собственного имени. С тех пор такая биномиальная номенклатура закрепилась; она дала в руки биологам международный язык, предотвращающий недоразумения. Вид человека, живущий ныне на Земле, Линней назвал именем, закрепившимся с тех пор, — Homo sapiens.
Приближение к теории эволюции
По классификации Линнея, группы, широкие и узкие, выглядят как дерево жизни. Случайно ли закрепилась такая классификация?
Могли ли два тесно связанных вида развиться от общего предка и могли ли два тесно связанных предка видов развиться от единого примитивного предка?
Для самого Линнея, религиозно настроенного человека, верящего а слово Библии, само такое предположение было святотатством. Он настаивал на том, что каждый отдельно созданный Божественным Провидением, им же и поддерживался. Его система классификации подтверждала это верование, ибо была основана на внешнем сходстве и не предполагала возможных взаимосвязей.
Однако это не отвратило других ученых от попыток предположить некую эволюцию (это слово стало популярным только в середине XIX в.). По этой теории, один вид развивался от другого; сама классификация отражала естественные взаимосвязи между видами. (В конце жизни и сам Линней стал предполагать, что новые виды могут возникать в результате гибридизации.)
Даже французский натуралист Жорж Луи Леклерк (1707 — 1788), большой консерватор, не мог не дать хода такому предположению.
Леклерку принадлежит сорокатомная энциклопедия по естественной истории, популярная в его время, но разнородная по составу. В ней он указывает, что у многих видов имеются части тела, не используемые ими (рудименты), например два рудиментарных пальца по бокам копыта у свиней. Разве нельзя допустить, что когда-то эти пальцы функционировали? Может быть, человекообразная обезьяна развилась в человека, а осел дегенерировал из лошади?
Английский врач Эразм Дарвин (1731" 1802) писал длинные поэмы на темы ботаники и зоологии. Он принимал как систему Линнея, так и эволюционные изменения. Однако эти взгляды были бы забыты сегодня, если бы не тот факт, что Эразм Дарвин был дедом Чарлза Дарвина, доработавшего эволюционную теорию.
Приход Французской революции год спустя после смерти Леклерка потряс Европу. Старые ценности пошатнулись; стало возможным принятие новых невероятных теорий, эволюционных доктрин. Несколько десятилетий спустя французский натуралист Жан Батист де Мане шевалье де Ламарк (1744 — 1829) вновь занялся теорией эволюции.
Ламарк сгруппировал первые классы Линнея (млекопитающие, птицы, рептилии, рыбы) в большую группу позвоночных, а другие два класса — насекомые и черви — беспозвоночных. Ламарк трудился над тем, чтобы наилучшим образом упорядочить классы и группы. Он, в частности, разделил восьминогих паукообразных и шестиногих насекомых; ракообразных и морских звезд.
В период между 1815-м и 1822 гг. Ламарк опубликовал гигантский семитомный труд «Естественная история беспозвоночных», который лег в основу современной зоологии беспозвоночных. Эта работа заставила его прийти к мысли о возможности эволюции; он опубликовал свои соображения по этому поводу в 1801 г., а затем более детально их проработал в 1809 г. в книге «Зоологическая философия». Ламарк предположил, что используемые органы растут в течение всей жизни, повышая свою эффективность; и дегенерируют, соответственно, если не используются. Эта особенность их развития либо дегенерации, передаваемая потомству, теперь именуется наследственно приобретенными характеристиками.
На примере жирафа он вывел возможность приобретенных, ранее неизвестных характеристик. Постепенно, по мере использования шеи, ног, языка, антилопа все более наращивала их и передавала потомству. В конечном счете антилопа превратилась в жирафа.
Однако в истории существовало одно слабое звено: не только не было очевидным наследование этих характеристик, но все факты говорили против этого.
Как быть с пятнистой шкурой жирафа, которая служит естественным камуфляжем? Как она появилась из однородной шкуры антилопы?
Ламарк умер в нищете, всеми забытый, забыта была и его теория. Но она сослужила службу тем, кто пошел следом. Один тот факт, что эволюция вышла на арену борьбы мнений, уже был значителен. Позже шансов могло и не представиться.
Геология как основа
Наибольшая трудность, которая стояла на пути всех эволюционных теорий, — это ничтожная скорость изменений. В памяти человечества не осталось примеров превращения одного вида в другой. Если такой процесс и имел место, он должен был быть исключительно медлительным, может быть затянувшимся на сотни тысяч лет. Во времена Средневековья и нашего времени европейцы знали только слово Библии и полагали, что нашему миру 6 тысяч лет. Для эволюции это временное пространство ничтожно.
В 1785 г. произошло изменение. Джеймс Хаттон (1726 — 1797), шотландский врач, воспринимавший геологию как хобби, опубликовал свою книгу «Теория происхождения Земли». В ней он привел обзор изменений, которые производят на земной поверхности вода, ветер и прочие климатические факторы. Он также указывал на медлительность, на непрерывность таких процессов, как горообразование, прокладка реками долин и каньонов. Если учитывать скорость прохождения таких изменений, возраст Земли должен был бы насчитывать миллионы лет.
Эта новая концепция возраста Земли поначалу встретила крайне враждебный прием, однако вскоре именно она объяснила нахождение во все большем масштабе ископаемых останков животных, получивших тогда большую известность.
Казалось невероятным, чтобы каменистые формы могли скопировать формы живые случайно; объяснение могло быть одно: такие животные когда-то существовали. Мно-гие сразу предположили, что эти существа были уничтожены Всемирным потопом. Но если Земля так стара, как предположил Хаттон, останки могли быть исключительно давнего возраста, и костный материал в них постепенно заменился каменистым.
Новый взгляд на проблему пришел с Уильямом Смитом (1769 — 1839), английским геологом. Он прокладывал каналы (которые тогда строили в массе), а следовательно, имел возможности для раскопок. Он ввел латинский термин <<страта>> для ровных слоев, которыми ложились разные типы пород. Он отмечал, что каждый слой имел свою собственную характерную форму ископаемых биологических остатков, неповторяемую в других слоях. Не важно, какими складками ложился слой, но он удерживал свои характерные ископаемые остатки, даже исчезая на некоторое время из виду и появляясь в другом месте.
Смит научился идентифицировать название и приблизительный возраст слоев по биологическому содержимому.
Если его воззрения верны, то можно предположить, что геологические слои лежат в таком порядке, как сформировывались, и чем глубже залегает слой, тем он древнее. И по возрасту слоя можно определить возраст ископаемого животного.
Ископаемые животные привлекли внимание французского биолога Жоржа Леопольда Кювье (1769—1832). Кювье изучил анатомию ископаемых животных и произвел их сравнение, систематически отмечая отличия и сходство. Тем самым он основал сравнительную анатомию.
