Наука о живом. Современные концепции в биологии - Медавар Питер (книги онлайн бесплатно без регистрации полностью TXT) 📗
Эволюция и систематика. Сэмюэл Тейлор Колридж заявил однажды, что зоологии грозит опасность полностью развалиться под тяжестью накопленной ею огромной массы неупорядоченных фактов. Однако эволюционная гипотеза* внесла порядок и связность в ту гигантскую хаотичную груду информации, которой представлялась Колриджу современная ему зоология. Эту гипотезу можно рассматривать как поправку к принципу биогенеза, гласящему, что подобное порождается подобным. Она утверждает, что все существующее разнообразие форм жизни возникло в результате прогрессирующего расхождения в процессе биогенеза. Хотя в целом верно, что потомком мыши будет мышь, а потомком человека — человек, время от времени возникают отклонения, которые задним числом можно рассматривать как источник новых видовых форм. Именно возникновению этих отклонений и поддерживавшим их процессам мы обязаны всем разнообразием форм, которые сейчас существуют на Земле. Школьные «доказательства» {30} происходившей в прошлом эволюции относятся к тому же сорту, что и «доказательства» шарообразности Земли, которые мы учили в первых классах школы. Однако принятие эволюционной гипотезы зависит не от этих так называемых доказательств. Наоборот, эволюционная гипотеза пропитывает всю биологическую науку, лежит в ее основе и придает ей осмысленность точно так же, как идея шарообразности Земли пронизывает всю геодезию, науку о кораблевождении и изучение времени. Эволюционная гипотеза неотъемлемо входит в основу основ способа мышления в биологии. Только эволюционная гипотеза придает смысл несомненной взаимосвязи организмов, явлениям наследственности и путям развития. Биолог может мыслить только эволюционно — другой альтернативы для него не существует. Механизмы эволюции мы рассмотрим ниже.
Назначение биологической систематики заключается в том, чтобы давать живым организмам названия и располагать эти названия в таком порядке или по такой системе, которые покажутся правильными даже биологу с сугубо таксономическими склонностями. Все живые организмы разделяются прежде всего на царства — растений и животных — и затем уже менее монархически на типы*. Члены одного типа объединяются по признаку сходства общего плана строения независимо от различия в деталях. Хороший пример этого представляет собой тип членистоногих (Arthropoda), включающий ракообразных и насекомых, которые сходны между собой в том отношении, что обладают сегментированным телом, «наружным скелетом» и расчлененными придатками. Еще одним фундаментальным сходством между ними является строение нервной системы, которая тянется по середине брюшной стороны тела и в каждом сегменте образует ганглии (нервные узлы) с нервами, отходящими к придаткам. Кроме того, их система кровообращения принадлежит к так называемому незамкнутому типу, поскольку кровь, лишь очень слабо снабжающая ткани кислородом, не течет по анатомически {31} выделенным каналам, таким, как артерии и вены, а скорее просачивается сквозь ткани, прежде чем вернуться к сердцу, которое расположено ближе к спине, — в отличие от сердца позвоночных, расположенного на брюшной стороне тела.
Беспозвоночные*, с одной стороны, представлены такими типами, как членистоногие, черви, правильно так называемые (Annelides — кольчатые черви, включающие дождевого червя, чье полезное трудолюбие и скромность могли бы послужить хорошим примером для всех нас), и черви, называемые так неправильно, т. е. круглые (Nematodes) и плоские черви, многие из которых являются паразитами. С другой стороны, некоторые группы беспозвоночных в противоположность членистоногим родственны хордовым**, включающим позвоночных, в том числе нас с вами, — некоторыми чертами очень раннего развития и наличием большой, нередко разделенной на три части внутренней полости, так называемого целома, который лежит между соединительной тканью внешней стенки тела и соединительной тканью, окружающей и поддерживающей внутренние органы. Группы, которые принадлежат по происхождению к хордовым и среди которых, каким невероятным это ни кажется, мы должны искать современных представителей наших далеких предков, — это иглокожие, в частности морские ежи, морские звезды и морские огурцы, а также форониды, щетинкочелюстные*** и большая группа асцидий, чья близость к хордовым для профессиональных зоологов настолько очевидна, что они всегда классифицируют их как хордовых. Таким образом, среди всех беспозвоночных можно выделить два основных потока эволюции и две большие родственные группы: одну, основу которой составляют кольчатые черви и членистоногие, и другую, тяготеющую к хордовым и позвоночным. {32}
Мы уже упоминали о таксономическом различии понятий тип и класс. Дальнейшее подразделение животных включает отряды, семейства, роды, виды и особи; каждое из этих основных подразделений может быть, естественно, разбито на подчиненные группы, как-то: подтипы, подклассы или подвиды, — но все это лежит за пределами нашей темы.
Рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, птицы я млекопитающие — вот классы позвоночных, а насекомые, ракообразные и паукообразные — классы членистоногих.
Подразумевается, что все отряды имеют равное таксономическое значение или важность в царстве животных. Совершенно ясно, что члены одного отряда имеют между собой большее сходство, чем то, которое подразумевается их принадлежностью к одному классу. К сожалению, невозможно найти для этой степени сходства такое определение, чтобы оно было приложимо ко всему животному царству. Как и многие другие решения, зависящие главным образом от индивидуального суждения, помещение животного в то или иное место систематических таблиц определяется скорее личным опытом или «чутьем», чем правилами, вычитанными из справочников и руководств. Споры о систематике — это почти всегда конфликты между личными суждениями, а потому они часто бывают ожесточенными и предвзятыми. Значение категории, известной как отряд, станет ясным, если вспомнить, что в классе птиц утки, гуси и лебеди составляют один отряд — Anseriformes (гусеобразные), индейки и куры другой — Galliformes (куриные), а совы третий — Strigiformes (совиные); в классе млекопитающих киты и дельфины составляют один отряд; бобры, бурундуки, белки, крысы и мыши — другой; мелкие и крупные низшие обезьяны, люди, шимпанзе и гориллы — все приматы — входят в третий. Внутри отрядов мы считаем принадлежащими к одному роду животных, которые совершенно явно «одного племени», — так, одного племени все крупные кошки. Согласно номенклатуре Лондонского зоологического общества, Panthera leo — это лев, Panthera tigris — тигр, Panthera pardus — леопард, a Panthera panthera — то животное, которое мы обычно зовем пантерой. Эти примеры заодно иллюстрируют {33} введенную Карлом Линнеем бинарную номенклатуру: каждый вид обозначается названием рода — в данном случае Panthera, — за которым следует второе наименование, служащее для того, чтобы отличить, например, льва от тигра. В биологии установлено твердое правило, что вид всегда определяется двумя названиями — родовым и видовым. Видовое название в биологических книгах никогда отдельно не употребляется. Человек, написавший просто amoeba, может не надеяться, что его примут за профессионального зоолога.
Вид — это сообщество дающих или способных давать плодовитое потомство организмов, которое в силу генетических, географических, или поведенческих причин достигло такой степени репродуктивной изоляции, что его организмы характеризуются специфическим расположением и частотой проявления генов. Это популяционно-генетическое определение вида, несмотря на всю свою теоретическую привлекательность, имеет немало изъянов. Если характеристика вида заключается в том, что 55 % его членов обладают геном X, а 90 % — геном Y, то идея индивидуальной принадлежности к виду становится весьма туманной и сохраняется только в статистическом смысле, так что на самом деле членами вида могут быть (или не быть) лишь популяции.
Заявление, будто проблема видового определения уже разрешена, может довести замученного работой музейного систематика до исступления: вид по сути есть облако точек в некоем n-мерном пространстве.
