Дарвин на отдыхе. Размышляем над теорией эволюции

Итак, современные деревья основаны на родственных связях, но не показывают генеалогию. Они демонстрируют только близкие связи между видами, родство, но не располагают ископаемых животных в отношении «предки-потомки», потому что истинные генеалогические связи между видами доказать практически невозможно. Такой подход к систематике получил название «кладистика» и сегодня стал нормой для биологов всего мира.

Исчезновение рыб и рептилий

Сегодня мы обычно называем существо с внутренним скелетом, чешуей и плавниками, живущее в воде, рыбой. Так, в XVIII веке Линней выделил зоологическую группу рыб. Но в этой группе встречаются виды с крайне необычными чертами, например латимерии: их плавники поддерживаются не костистыми отростками, как у большинства других рыб, а настоящими костями с мышцами, как у четвероногих сухопутных животных. Если верить ископаемым останкам, то первые «рыбы», обладающие подобными органами, появились 380 миллионов лет назад. От одной из таких рыб произошли все сухопутные позвоночные, или четвероногие, то есть земноводные, рептилии, птицы и млекопитающие (хотя некоторые из них впоследствии полностью вернулись в морскую среду обитания). И латимерия, обладающая общей эволюционной новинкой со всеми сухопутными земноводными, должна быть отнесена к той же группе, типу – саркоптеригии, или мясистолопастные.

Филогенетическое древо «рыб»

Таким образом, для современного зоолога, латимерия – это не рыба, а саркоптеригия. Более того, теперь уже нет и такой зоологической группы – «рыбы». По принципам кладистики клада должна содержать общего предка и всех его потомков. Но общий предок рыб является также предком и латимерий, и четвероногих. Если существует тип «рыбы» (в зоологическом понимании), то мы все – рыбы! Разумеется, с экологической, природной точки зрения латимерия остается рыбой. Примерно то же самое произошло с помидором: для хозяйки это – овощ, но для ботаника – фрукт.

Рептилий постигла та же судьба. Некогда они включали в себя черепах, змей, ящериц, крокодилов и несколько других групп, определяемых по скелету и чешуйчатой коже. Туда же входили динозавры. Но мы знаем, что некоторые динозавры дали рождение немного другой группе животных – птицам. Поэтому, следуя принципу кладистики, птицы – это динозавры. Следовательно, бывшая группа рептилий должна включить в себя птиц или исчезнуть. Сегодня выделяют отряды черепах, чешуйчатых (ящерицы и змеи) и крокодилов, а единой группы «рептилии» как зоологического понятия больше нет. Что касается птиц, то они не исчезли, потому что все происходят от одного предка – вида динозавров. Их группа оказалась совместимой с эволюционной филогенетикой!

Геологические революции

Дарвин пытался найти объяснение современному распределению видов по планете в истории их эволюции. В первую очередь его интересовали южноамериканские животные: «Может быть, кто-нибудь спросит в шутку, допускаю ли я, что мегатерий и другие родственные ему громадные чудовища, жившие прежде в Южной Америке, оставили после себя ленивца, броненосца и муравьеда как своих выродившихся потомков. Это ни на минуту не может быть допущено. Эти гигантские чудовища полностью вымерли и не оставили потомства. Но в пещерах Бразилии было найдено много вымерших видов, близко сходных по величине и по всем другим признакам с видами, живущими еще и теперь в Южной Америке, и некоторые из этих ископаемых могли быть действительными предками ныне живущих видов».

В масштабе целой планеты он обитал в стабильном ареале. Современные континенты страдали только от изменений уровня мирового океана и от внутреннего напряжения, проявлявшегося в формировании горных цепей. Колонизацию Америки или Австралии можно было объяснить «мостами», некогда соединявшими разделенные в наши дни континенты. Более того, некоторые виды могли пересечь океан по воздуху, вплавь или на случайных бревнах. Но с 1960-х годов теория тектонических плит дала биогеографам совершенно новые основания для гипотез.

Мегатерий

Стало очевидно, что некогда континенты были единым целым и разделение произошло в результате глубинного движения частично расплавленной мантии земной коры. Перемещения континентов позволяют понять разделение некоторых видов на несвязанные популяции и их последующую эволюцию в разные стороны.

«Всякая правильная классификация есть классификация генеалогическая; общность происхождения и есть та скрытая связь, которую бессознательно ищут натуралисты».

Чарльз Дарвин, 1859