Б. Процесс расхождения видов и вымирание переходных форм

Научная теория развития жизни должна была прежде всего ответить на два вопроса: I) почему организмы целесообразно приспособлены к условиям существования и 2) почему, — если отдельные виды животных и растений появились не сразу, а постепенно, — столь часто нет переходных форм между родственными видами?

Ответ на первый вопрос был дан в предыдущем разделе.

Изучая самые различные группы, мы действительно очень часто не находим постепенных переходов. Если взять в качестве примера отряд непарнокопытных млекопитающих, то виды рода лошадь — дикая лошадь Пржевальского, ослы, зебры — резко обособлены один от другого, еще больше обособлены виды семейства лошадиных от видов семейств тапиров и носорогов. Полностью отсутствуют переходные формы между представителями двух разных классов — птиц и пресмыкающихся.

Надо указать, что это не всегда так — во многих случаях сохранились переходные формы. Так, ^например, в Австралии живут яйцекладущие млекопитающие, сочетающие в себе признаки млекопитающих и пресмыкающихся—яйцекладность и не вполне развитую теплокровность с волосяным покровом и выкармливанием детенышей молоком. Однако гораздо чаще переходные формы отсутствуют. Более близкое изучение этого вопроса показывает, что вымирание представителей переходных форм объясняется тем, что они менее приспособлены к условиям среды, чем более поздние виды, обладающие более совершенными приспособлениями. Переходные формы могли сохраниться только в особых условиях изоляции, как это и было с яйцекладущими, живущими в Австралии, где' до появления там человека не было высших млекопитающих.

Из теории естественного отбора следует, что выживание наилучше приспособленных ведет к расхождению родственных когда-то видов. Конкретный ход процесса развития, можно представить в виде дерева — рт общего корня расходятся сначала крупные ветви, а затем все более и более мелкие.

Охватывая взглядом общую картину развития животного и растительного мира, можно видеть, что каждая вновь появляющаяся группа вначале занимает небольшую область распространения и сравнительно малочисленна. Затем она распространяется на значительной территории, выделяя новые виды, которые переходят к различным условиям существования.

Длительное время жизнь на земле существовала в виде ничтожно малых живых существ. Некоторые из них приобрели зеленое вещество — хлорофилл, с помощью которого смогли улавливать солнечную энергию и превращать воду с растворенными в ней солями и углекислый газ воздуха в сложные пищевые соединения. Другие приспособились к питанию крупинками готовой пищи. Подобное расхождение в резко отличные стороны происходило в течение всего хода развития живых существ. Так, с одной стороны, сохранились очень мелкие живые существа, незаметные простым глазом, и могло происходить дальнейшее уменьшение их размеров, а с другой стороны, другие виды увеличивались в размерах, становились заметнь*ми невооруженному глазу, а затем и крупными.

В настоящее время имеются многочисленные представители этих крайних направлений: мелкие и мельчайшие одноклеточные водоросли, грибы и еще более мелкие бактерии и, с другой стороны, крупные и гигантские кустарники, морские водоросли и деревья.

Около 500 миллионов лет тому назад появились первые наземные растения. Среди них можно различить два направления развития — одно связано с мхами, другое с папоротникообразными растениями. Мхи были значительно стеснены папоротникообразными, хотя местами сохранились до наших дней — они достаточно обильно разрастаются на влажной почве наших лесов.

Первые цветковые растения были голосемянными— с открытой семяпочкой. В настоящее время к ним относятся наши хвойные — сосна, пихта, ель, лиственница, можжевельник. Около 150 миллионов лет тому назад появились первые покрытосемянные, которые стали господствующей группой растений. Они во многих местах вытеснили голосемянных, хотя местами последние, как известно, еще занимают обширные территории.

Как и растения, древнейшие животные жили в морях. Первые многоклеточные животные были в основном двух типов: плавающие в толще воды и прикрепленные к подводным предметам. Позднее появились ползающие животные. Пережитком их являются современные свободноживущие плоские, так называемые «ресничные» черви.

Эти ползающие разделились на два ствола, на два направления, которые, в частности, различаются по развитию рта. У одних ползающих рот зародыша становится ртом взрослого животного. У других зародышевый рот превращается в заднепроходное отверстие, а рот возникает заново. К первым относятся черви, мягкотелые (улитки, ракушки и пр.) и членистоногие (раки, пауки, насекомые). Ко вторым — иглокожие и хордовые, к которым относится громадная группа позвоночных.

Историю развития позвоночных мы имеем возможность изучать по остаткам скелетов животных, находимых в толщах земной коры.

Древнейшие позвоночные появляются в первой половине того отдела истории земли, который называют «эрой древних животных».

близко родственны самые низшие из всех ныне живущих позвоночных — миноги.

Около середины «эры древних животных» появляются первые костные рыбы, от которых возникают первые наземные позвоночные — земноводные. Наступает разделение, расхождение позвоночных на два больших раздела: водных и наземных. Первым принадлежит водная стихия, вторым — суша.

Значительно позднее появляются так называемые костистые — наиболее совершенные из рыб, которые представляют самую многочисленную группу современных рыб.

Древнейшие наземные позвоночные во второй половине «эры древних животных», в свою очередь, разделились на две группы. Одна из них сохранила связь с водой, другая распространилась на обширных материковых территориях. Этих последних называют пресмыкающимися. Мы уже видели, что в период их господства они отличались весьма большим разнообразием. Позднее представители этой группы отступили на второй план под натиском новой группы — млекопитающих. Большинство современных пресмыкающихся относится или к мелким животным, прячущимся и питающимся ночью, или к животным, которые получили своеобразную специализацию, став водными (крокодилы, многие черепахи и змеи), часть из них утратила ноги (змеи), многие приобрели защитный панцырь (крокодилы, черепахи).

В начале средней эры появляются первые древнейшие млекопитающие, которые на протяжении всей средней эры, длительностью свыше двухсот миллионов лет, остаются на заднем плане, приспособляясь к худшим, гористым, холодным местностям земного шара, в результате чего у них появились такие замечательные защитные приспособления, как шерстяной покров, теплокровность.

В конце средней эры млекопитающие смогли вытеснить целую громадную группу гигантских пресмыкающихся — динозавров.

Таким образом, на протяжении всей истории жизни на земле мы видим борьбу старого с новым, борьбу между возникающими и развивающимися прогрессивными видами и застывшими, отстающими формами.

Великий русский ученый-палеонтолог В. О. Ковалевский (1842—1883) изучал конкретный путь эволюции копытных животных на основе учения Дарвина. Он показал, что в семействе лошадиных изменение зубного аппарата и прогрессивное увеличение третьего пальца явилось следствием перехода предков современных лошадей из леса в степь. От питания мягкими листьями кустарников и травянистых растений леса онй перешли к поеданию грубой степной растительности, что потребовало большего развития пластинок ^мали и более высокой коронки. Они усиленно преследовались степными хищниками, которые уничтожали всех, кого могли догнать. Спасались и оставляли потомство животные, быстрее бегавшие, более выносливые в условиях степного климата и способные питаться сухой растительностью (рис. 7 и 8). Вымирание всех промежуточных форм создало тот разрыв между однопалыми, высшими ныне живущими представителями семейства лошадиных и трехпалыми видами семейства тапиров, живущими в лесах, о чем говорилось выше.

Многочисленные последователи Дарвина изучают вопрос о родственных связях между ныне живущими видами и конкретный ход развития отдельных видов и групп. Многое сделал для изучения этих вопросов у низших позвоночных академик А. Н. Северцов (1866—

1936).

В своем труде «Происхождение видов» Дарвин пишет, что историю жизни можно сравнить с деревом, в

Рис. 7. Современная дикая лошадь и ее предки:

эогиппус; 2 —орогиппус; 3 — мезогиппус; 4 — гиппарион; 5 — современная дикая лошадь Пржевальского.

Puc. 8. Изменение черепа, кисти, стопы и зубов у тех же предков лошади.

котором отдельные ветви то могуче распускаются, — это те виды и их группы, которые находятся в расцвете, то, наоборот, увядают, засыхают и отваливаются. «Кое- где, в развилине между старыми ветвями, отбивается тощий побег,, уцелевший благодаря случайности и еще зеленый на своей верхушке».[3] Таковы переходные формы вроде утконоса из яйцекладущих млекопитающих или двоякодышащих рыб.

В настоящее время это единство созидания и разрушения, единство возникновения и вымирания во многих случаях изучено. Древние хвойные вытеснил^ на громадном пространстве высшие споровые, а затем, в свою очередь, были вытеснены высшими цветковыми растениями. Пресмыкающиеся животные вначале в значительной степени вытеснили древних земноводных, многие группы которых вымерли, а затем, в свою очередь, высшие группы пресмыкающихся, динозавры, вымерли в результате столкновения с более приспособленными, к жизни высшими млекопитающими. Постепенное накопление в науке конкретного материала по вопросу о том, как происходило во времени изменение видов, позволяет выдвигать новые задачи дальнейшего, углубленного изучения теории развития, мощный фундамент которой создал Ч. Дарвин.