История биологии с начала XX века до наших дней

Уже второе столетие палеонтология и геология собирают материалы о взаимодействии между-развитием органического мира и историей Земли. И все же имеющиеся знания очень далеки от полноты и ясности.

По современным взглядам, познание истории Земли и жизни в их связи и взаимной обусловленности в конечном счете позволяет реконструировать историю биосферы. Изменения земной коры (тектогенез) в своей основе не зависят от эволюции органической жизни, хотя жизнь оказала сильное влияние на геохимические процессы и осадочное породообразование. Как показал Н.М. Страхов (1936), в истории Земли ярко выступает прогрессирующее вытеснение хемогенной седиментации частично терригенной, частично биогенной седиментацией, т. е. первичные осадки преимущественно химической природы уступают место вторичным осадкам обломочного и биогенного происхождения. Влияние эволюции земной коры на эволюцию жизни гораздо глубже и многостороннее. Геологические изменения — первопричина того непостоянства физико-географических условий на поверхности Земли, без которого эволюция жизни невозможна. Было установлено, что крупные смены в составе растительного и животного населения суши совпадают с эпохами мощных горообразований, в эпохи же геологического «затишья» эволюция органического мира протекала относительно спокойно.

В самом начале XX в. Г. Осборн привлек внимание исследователей истории органического мира к закону «адаптивной радиации». Согласно этому закону, после возникновения нового типа организации (например, класса животных) происходит его расселение и приспособление к самым разнообразным условиям жизни. При этом возникают специализированные группы, генеалогически расходящиеся в разные стороны от общего ствола. Как показал Осборн на млекопитающих, в третичном периоде произошла радиация плацентарных и независимо от нее радиация сумчатых в Австралии, издавна изолированной от других материков.

Но адаптивная радиация была характерна не только для млекопитающих. На суше, как бы волнообразно, происходила смена господствующих групп животного и растительного царств. Так, в истории позвоночных четко выделяются следующие последовательно сменявшие друг друга «волны»: стегоцефалы (карбон), звероподобные ящеры (пермь), мезозойские ящеры, млекопитающие (третичный период) и человек (антропоген).

Согласно теории естественного отбора, новая, более совершенная группа должна вытеснять старую. Смена же «волн» жизни в истории Земли не всегда укладывается в эту схему. Не всегда ясны отношения каждой последующей «волны» к предыдущей и к изменению физико-географических условий. Еще недостаточно изучены конкретные причины и обстоятельства, приводившие к вымиранию одних групп и к процветанию или вспышкам в развитии других.

В истолковании некоторых событий истории органического мира палеонтологи все чаще обращаются к влиянию космических агентов. О. Шиндевольф (1953 и позднее) отстаивает идею о большой роли периодического усиления радиации, поступавшей на Землю из космоса, которая, по его мнению, могла вызвать резкое увеличение частоты мутаций и ускорение хода эволюции. Другие исследователи непосредственно связывают с увеличением радиации такие события, как вымирание мезозойских динозавров. Не исключено, что в будущем будут найдены методы определения интенсивности радиации в разные геологические эпохи и будет выяснено ее конкретное влияние на ход эволюции органического мира. Так, по соотношению изотопов кислорода в раковинах морских беспозвоночных стало возможным судить о температуре воды в морях далеких геологических эпох.

Отпечатки животных позднего докембрия в кварците. Эдиакары (Южная Австралия, по Глесснеру, 1963).

1 — Cyclomedusa radiata Sprigg, медуза, ×3/8; 2 — Pseudorhizostomites sp., ×3/8; 3 — Spriggia annulata Sprigg, медуза, ×3/8; 4 — Dickinsonia costata Sprigg, червь, ×1; 5 — та же форма, ×1/2; 6 — Cyclomedusa inflada Sprigg, медуза, ×1/2; 7 — Parvancorina minchami Gl., червь, ×3/4; 8 — та же форма, ×7/12; 9 — Tribrachidium heroldicum Gl., трибрахидиум, совершенно новая форма, не имеет аналогов среди ныне живущих организмов, ×3/4; 10 — Rangea arborea Gl., морское перо, ×3/4; 11 — Spriggina floundersi Gl., трилобитоподобный червь, ×9/10; 12 — та же форма, ×15/16.