Книга известного биолога-эволюциониста, зоолога и эколога Н. Н. Воронцова представляет собой переработанный и расширенный курс теории эволюции, который автор читает на кафедре биофизики физфака МГУ.
В книге подробно прослежено развитие эволюционной идеи, возникшей за тысячи лет до Дарвина и принадлежащей к числу немногих общенаучных фундаментальных идей, определивших мышление юнца XIX и XX столетия. Проанализированы все этапы зарождения и формирования представлений об эволюции, начиная с первобытного общества. Особое внимание уделено истокам, развитию и восприятию дарвинизма, в частности, в России, влиянию дарвинизма на все естествознание.
Последние главы показывают, как сегодняшние открытия в области молекулярной биологии, генетики и многих других дисциплин готовят почву для нового синтеза в истории эволюционизма.
Книга насыщена массой интересных и поучительных исторических подробностей, как правило, малоизвестных, и содержит большое число иллюстраций, как авторских, так и взятых из труднодоступных изданий. Книга рассчитана на широкого читателя, не только биолога, но любого, интересующегося современной наукой ее историей.
Предисловие
Эта книга рассчитана на интеллигентного читателя. Идея историчности развития, идея эволюции принадлежит к числу немногих фундаментальных идей не только естествознания, но и всех наук, в том числе и общественных. Но именно в биологии эволюционная идея, доказанная Чарльзом Дарвином, стала краеугольной, отсюда пошло распространение эволюционной идеи в другие дисциплины вплоть до языкознания. Дарвинизм оказал глубочайшее воздействие на мышление конца XIX века и нашего столетия. Он повлиял не только на естествознание, не только на общественные науки, но и на политическое мировоззрение общества. Вместе с тем современная эволюционная биология, в первую очередь благодаря синтезу с генетикой, далеко ушла от дарвинизма конца XIX века. Сегодняшние открытия в области молекулярной биологии, генетики и многих других дисциплин готовят почву для нового синтеза в истории эволюционизма.
Сколь ни велики заслуги гения Дарвина, мы должны помнить и о его предшественниках, причем не только прямых. В науке, в сущности, существует не так много фундаментальных идей: материализм и идеализм, стабильность и лабильность, дискретность (прерывистость) и континуальность (непрерывность). Каждое новое поколение ученых и мыслителей добавляет к немногим фундаментальным идеям тысячи конкретных фактов и десятки частных закономерностей. Идея эволюции, трансформизма, как я пытаюсь показать в этой книге, возникла за тысячи лет до Дарвина. Эволюционная идея не исчерпана Дарвином. Она оказывает влияние на познание природы и закономерностей развития общества. Вот почему я надеюсь, что эта книга заинтересует не только биологов.
Я старался писать просто, с тем, чтобы сделать книгу доступной широкому читателю. Лишь глава XIII требует специальной подготовки. Самостоятельное значение имеет литература, приведенная в подстрочных примечаниях. Она может служить введением в широкий круг эволюционных проблем, которые обсуждаются в этой работе.
Первый вариант книги возник на основе лекций по теории эволюции, читанных мною в 80-х гг. на кафедре высших растений МГУ, в Московском областном педагогическом институте им. Крупской, университетах Киева, Тбилиси, Иванова. Ее выход был запланирован на 1987 г. в издательстве «Наука». Покойный С. В. Мейен — ярчайший мыслитель и полемист — согласился быть ее т*итульным редактором. Он успел познакомиться и со структурой книги, и с ее первым вариантом. Но объем рукописи превысил запланированный, а мы жили тогда в плановой системе, и издание не состоялось. Я не жалею об этом. Рукописи полезно вылежаться.
За прошедшие с тех пор годы произошла перестройка, открылись границы, и я смог посетить линнеевские места в Швеции — Упсалу, Лунд и Стокгольм, познакомиться с архивами Линнея в Линнеевском обществе Лондона. Мне удалось побывать в дарвиновских местах в Кембридже и в Дауне, почувствовать дух Британского музея Естественной Истории, где работал Р. Оуэн, Парижского Ботанического сада, где трудились Антуан и Бернар Жюссье, Парижского музея Естественной истории, где спорили и работали (и жили в одном доме) Ламарк, Кювье и Жоффруа Сент-Илер, посетить в Гарвардском университете и в Вудс-Холле места, связанные с Луи Агассисом.
Введение
Эволюционная идея в естествознании, знаменующая собой коренной поворот не только в науке, но и в мышлении современного человечества, была в достаточно цельном и убедительном виде сформулирована и принята лишь в XIX веке. В науках о Земле эта идея была обоснована выдающимся английским геологом Чарльзом Лайелем в 1830—1833 гг., а в науках о жизни эволюционизм восторжествовал после опубликования в 1859 г. книги младшего коллеги и ученика Лайеля Чарльза Дарвина
«Происхождение видов путем естественного отбора».
Историческая заслуга Ч. Дарвина состоит
не в том, что он указал на существование биологической эволюции — об этом писали многие мыслители задолго до Дарвина,— а
в том, что он вскрыл материальные факторы эволюции (наследственность и изменчивость) и один из движущих факторов (естественный отбор) и тем самым доказал существование эволюции органического мира.
Сама идея эволюции, по-видимому, возникла тогда же, когда и противоположная ей идея постоянства видов. В этой книге я попытаюсь в сжатой форме рассмотреть развитие эволюционных идей не «от Гераклита до Дарвина», а от самых истоков зарождения человеческой культура до наших дней. В этой связи напомним самые общие сведения о происхождении человека и попытаемся рассмотреть биологические предпосылки эволюции человека.
Биологические предпосылки эволюции человека
Еще лет 30 тому назад считалось, что процесс возникновения человека рода
Homo
происходил лишь на протяжении четвертичного периода, называвшегося также антропогеном — веком человека. С эволюционной точки зрения столь быстрые темпы эволюции крупного млекопитающего, приведшие к возникновению нового рода и даже семейства, представлялись парадоксальными.
По современным данным, эволюция человека как представителя рода
Homo
насчитывает около 4 млн. лет, то есть человек возник в конце третичного периода в плиоцене. Подтверждающие это открытия были сделаны в Центральной Африке супругами Луисом и Мэри Лики, их сыновьями Ричардом и Джонатаном Лики и южноафриканским биологом Филиппом Тобайасом. Раскопки продолжаются и приносят все новые результаты.
Переход к прямохождению, социальность были важнейшими предпосылками для возникновения таких характерных для человека особенностей, как орудийная деятельность, включая изготовление орудий, и развитие языка в качестве средства коммуникации
[2]
. Я бы не стал здесь включать в число человеческих признаков труд, как то делал Ф. Энгельс в своей известной книге
[3]
, поскольку отличить охотничий и собирательский труд древнего человека от охотничьей и собирательской активности диких млекопитающих (не только приматов) совсем не просто
[4]
.
В эволюции класса млекопитающих антропогенез был лишь звеном единого процесса параллельной эволюции разных групп, начавших в миоцене завоевывать открытые пространства. Открытые ландшафты — степи, саванны, прерии — смогли появится на Земле и занять на ней обширные площади лишь после возникновения и широкого распространения однодольных растений, способных образовывать плотную дерновину. Возникновение однодольных, в сочетании с несколько возросшей сухостью климата, послужило предпосылкой для начавшегося во второй половине третичного периода, в миоцене, и продолжавшегося и в плиоцене великого процесса остепнения суши. Появление степей, саванн создало новые адаптивные зоны на Земле. Часть лесных млекопитающих осталась в сокративших свою площадь лесах, часть, испытавшая более жесткий отбор в связи с освоением новых ниш и потому претерпевшая более быструю эволюцию, стала осваивать открытые ландшафты.
Хотя разные по происхождению группы млекопитающих занимают в открытых ландшафтах совершенно разные экологические ниши, само их пребывание в степях, саваннах, прериях, пампасах ведет к параллельному возникновению и развитию в разных группах животных некоторых общих черт строения и поведения
Антропогенез
Известно, что в процессе перехода от австралопитеков к роду
Homo
произошло существенное увеличение размеров головного мозга (рис. 2)
[8]
. Грань между австралопитеками и ранними людьми достаточно условна. Линией раздела считается изготовление орудий. Это плод рук человеческих.
Не менее интересна грань в числе хромосом между 48-хромосомным кариотипом человекообразных обезьян и 46-хромосомным набором человека и, быть может, австралопитековых. Мало вероятно, чтобы новое хромосомное число возникло постепенно. Можно предположить, что исходно в одной из хромосом произошла мутация слияния и возникла особь с 47 хромосомами. При скрещивании с исходной формой с 2n=48 50% особей будут иметь 2n=48, 50% — 2n=47. Скрещивание последних, несмотря на пониженную плодовитость гетерозигот, даст 25% 2n=46, 50%
2n=47,
25% 2n=48.
Рис. 2. Увеличение размеров мозга, уменьшение лицевой части черепа и увеличение мозговой части черепа в ряду от
Australopithecus
к
Homo sapiens.
Из Grünert (1989).
Слева — черепа: а — австралопитек; b — Homo erectus; с — Н. sapiens neanderthalensis; d — Н. s. sapiens. Справа — увеличение объема головного мозга; пределы вариации и среднее значение.
