ЭВОЛЮЦИЯ ПУТЕМ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТБОРА И ЕЕ АЛЬТЕРНАТИВЫ

Эволюционную биологию преподавать трудно. Дарвиновская идея эволюции путем естественного отбора случайных наследственных отклонений встречает мощное сопротивление нашего разума по нескольким причинам.

1. Эволюция настроила наш разум таким образом, что он во всем пытается искать план, цель и смысл. Те особи, которые жили одновременно с нашими предками, но не обладали этой склонностью, проигрывали в приспособленности и потомков не оставили. Отсюда такая популярность конспирологических теорий. Нам трудно поверить, что метеорит падает на наш дом случайно, а не для того, чтобы нам навредить. Нам трудно поверить, что так сложно устроенные и так идеально приспособленные к среде обитания организмы могли возникнуть из простых форм путем естественного отбора случайных наследственных отклонений, а не были созданы для определенной цели по заранее продуманному плану. На этих наших вполне естественных предубеждениях базируются идеи «разумного плана».

2. Мы видим, как хорошо живые организмы приспосабливаются к изменению условий. Мы знаем, что упражнение мышц делает их более сильными и крупными. Обучение приводит к образованию полезных навыков. Мы склонны экстраполировать назад изменения, которые происходят у нас на глазах. Идея о том, что сложные инстинкты животных возникли за счет обучения, а наследственные –адаптации –за счет физиологических приспособлений, кажется нам интуитивно верной. В этом причина живучести ламаркистских идей.

3. Наш разум –результат миллионов лет эволюции –хорошо справляется с минутами, часами и днями, с трудом воспринимает годы, а миллионы лет для него пустой звук. За краткие годы нашей жизни мир вокруг нас, конечно, меняется, но мыши остаются мышами, а воробьи –воробьями. Поэтому так привлекательна идея о неизменности видов. Нам трудно представить себе, что мыши и воробьи, а вместе с мышами и все млекопитающие (включая и нас с вами), а вместе с воробьями и все птицы, происходят от общего предка, который жил на Земле 324,5 млн лет назад (http://www.timetree.org/). Мышь и воробей так мало похожи друг на друга, что кажется невероятным их происхождение от этого самого общего предка за счет накопления мелких случайных различий. Наш разум не привык оперировать с долгими временами и мелкими различиями. Мы скорее поверим в большой скачок. Поэтому такой популярностью до сих пор пользуются сальтационистские идеи эволюции. Наши студенты приходят к нам в аудитории со всеми перечисленными выше врожденными предубеждениями. Телевидение, радио, газеты и журналы, миллионы страниц Интернета неустанно работают против дарвиновской идеи эволюции. Каждый день мы слышим и читаем, что британские (японские, российские – нужное подчеркнуть) ученые доказали, что никакой эволюции нет, а если она есть, то идет скачками в заранее заданном направлении, и что вообще Ламарк был прав, а Дарвин заблуждался. Именно с этими представлениями приходят к нам студенты. А мы начинаем рассказывать им про уравнение Харди–Вайнберга, дрейф генов, правило Бергмана и модусы филэмбриогенеза. Они успешно сдают нам экзамены и живут дальше в гармонии со своими заблуждениями. Преподавание эволюционной биологии радикальным образом отличается от преподавания анатомии и физиологии. Из 100 аргументов против дарвиновской идеи эволюции 99 начинаются словами «я не могу поверить, что…». Наша задача заключается в том, чтобы показать нашим студентам, что дарвиновская идея эволюции не является предметом веры. Она дает убедительное и непротиворечивое объяснение фантастического разнообразия почти идеально приспособленных живых существ. Она была высказана более полутора веков назад и с тех пор прошла бесчисленное множество очень строгих проверок фактами, полученными в результате наблюдений и прямых экспериментов. Именно этим она отличается от альтернативных точек зрения. Противники дарвиновской идеи эволюции постоянно жалуются, что эволюция преподается безальтернативно. Давайте пойдем им навстречу и рассмотрим альтернативы. Лучше всего это делать не на уровне общих рассуждений,а на конкретных примерах. Здесь будет представлено нескольких примеров из современной литературы, которые касаются трех ключевых проблем эволюционной биологии: возникновения адаптаций, видообразования и макроэволюции. Мы рассмотрим факты, дарвиновские объяснения этих фактов, а затем предложим студентам объяснить их с альтернативных точек зрения.

1. Coyne J.A., Orr H.A. Speciation: Sinauer Associates Sunderland, MA, 2004.

2. Gingerich P.D. Rates of evolution: effects of time and temporal scaling // Science. 1983. V. 222. P. 159–161.

3. Haldane J.B.S. Suggestions as to quantitative measurement of rates of evolution // Evolution. 1949. P. 51–56.

4. Hockman D., Cretekos C.J., Mason M.K. et al. A second wave of Sonic hedgehog expression during the development of the bat limb // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2008. V. 105. P. 16982–16987.

5. Kulemzina A.I., Trifonov V.A., Perelman P.L. et al. Cross-species chromosome painting in Cetartiodactyla: reconstructing the karyotype evolution in key phylogenetic lineages // Chromosome Res. 2009. V. 17. P. 419–436.

6. Kullberg M., Nilsson M.A., Arnason U. et al. Housekeeping genes for phylogenetic analysis of eutherian relationships // Mol. Biol. Evol. 2006. V. 23. P. 1493–1503.

7. Murphy W.J., Pringle T.H., Crider T.A. et al. Using genomic data to unravel the root of the placental mammal phylogeny // Genome Res. 2007. V. 17. P. 413–421.

8. Price S.A., Bininda-Emonds O.R., Gittleman J.L. A complete phylogeny of the whales, dolphins and even-toed hoofed mammals (Cetartiodactyla) // Biol. Rev. 2005. V. 80. P. 445–473.

9. Puechmaille S.J., Gouilh M.A., Piyapan P. et al. The evolution of sensory divergence in the context of limited gene flow in the bumblebee bat // Nat. Commun. 2011. V. 2. P. 573.

10. Shen Y.-Y., Liang L., Li G.-S. et al. Parallel evolution of auditory genes for echolocation in bats and toothed whales // PLoS Genet. 2012. V. 8. P. e1002788.

11. Thewissen J., Cooper L.N., George J.C., Bajpai S. From land to water: the origin of whales, dolphins, and porpoises // Evol. Edu. Outreach. 2009. V. 2. P. 272–288.

12. Thewissen J.G.M., Cohn M.J., Stevens L.S. et al. Developmental basis for hind-limb loss in dolphins and origin of the cetacean bodyplan // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2006. V. 103. P. 8414–8418.

13. ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА

14. Бородин П.М. «Происхождение видов...». 150 лет спустя // Информ. вестник ВОГиС. 2009. V. 13. P.

15. Докинз Р. Самое грандиозное шоу на земле: доказательства эволюции. М.: Астрель: Corpus, 2012 г.

16. Марков А.В. Антидарвинизм как симптом интеллектуальной деградации (размышления, навеянные дарвиновским юбилеем) // В защиту науки. 2009. Т. 6. P. 24–30.

17. Марков А.В. Рождение сложности. М: Астрель: Corpus, 2010.

18. Фолконер Д.С. Введение в генетику количественных признаков. Агропромиздат, 1985.

19. Циммер К. Эволюция. Триумф идеи. М.: Альпина нон-фикшн, 2011 568 с.

20. ИСТОЧНИКИ В ИНТЕРНЕТЕ

21. Антропогенез.РУ: Эволюция человека. http://antropogenez.ru/

22. Библиотека публикаций (в том числе учебников) по эволюционной биологии http://evolbiol.ru/

23. Конспект лекций А.В. Маркова http://evolbiol.ru/nes01.htm

24. Сочинения студентов НГУ по книге Ч. Дарвина «Происхождению видов». https://sites.google.com/site/darwinupdated/

25. Элементы науки. Постоянно обновляющиеся обзоры новостей эволюционной биологии http://elementy.ru/

26. Оценка времени дивергенции между любыми двумя современными видами живых организмов http://www.timetree.org/