3. Еще примеры «наблюдаемой эволюции», с которыми к вам может пристать верующий дарвинист
Итак, мы подробно разобрали примеры «наблюдаемой эволюции» улиток и ракушек. Теперь приведём некоторые другие примеры «наблюдаемой эволюции», с которыми к Вам может пристать верующий дарвинист. В этом отношении у верующих дарвинистов еще популярны (в порядке убывания популярности):
1. Эволюционирующие бактерии.
2. Знаменитые тли Шапошникова.
3. Эволюционирующие ящерицы в Америке.
4. Эволюционирующие жабы в Австралии.
Начнем с конца. То есть, с эволюционирующих жаб.
3.1. Быстроногие жабы
Этот «пример эволюции», наверное, меньше всего известен верующим дарвинистам. Во всяком случае, лично мне его привели только один раз. Но поскольку всё-таки привели, то придётся разобрать и его тоже.
Итак, в 2006 году австралийские биологи в соответствующей статье поведали миру о том, что жабы-аги, ввезённые в Австралию более 70 лет назад, в настоящее время стремительно эволюционируют (Phillips et al., 2006).
История началась с того, что в 1935 году жабы-аги были завезены в Австралию для борьбы с вредителями посадок сахарного тростника. К сожалению, жаба-ага не оправдала надежд австралийских земледельцев. Её роль в истреблении вредителей «сахарных полей» оказалась более чем скромной. Зато эта жаба стала успешно размножаться на новой территории, и постепенно распространяться от места вселения на новые площади.
Авторы сравнили темпы экспансии жабы-аги в разные годы, и оказалось, что скорость её распространения по территории Австралии в последнее время намного выше (примерно в 5 раз), чем скорость её распространения в первые годы экспансии. На этом основании авторы предположили, что сама способность расселяться – у этих жаб эволюционировала.
Чтобы проверить эту версию, авторы измерили скорость передвижения жаб по земле, и выяснили, что более длинноногие жабы передвигаются на бо́льшие расстояния, чем коротконогие. Потом исследователи обмерили жаб, находящихся на переднем крае экспансии, и сравнили их с жабами, живущими уже в «глубоком тылу». Исследователи выяснили, что в среднем, жабы-первопроходцы (взятые с переднего края распространения) являются более длинноногими (и соответственно, более резвыми), чем жабы из тех районов Австралии, которые были «завоеваны» ими уже давно.
Вот на этом основании австралийские исследователи и сделали вывод, что жабы… эволюционировали.
Что и говорить, этот вывод исследователей не может не вызвать улыбку. Такое ощущение, что эволюцию сейчас поминают вообще по любому поводу. Впрочем, и сама по себе эта история довольно забавная – стоит только представить себе этих жаб, упрямо марширующих вглубь Австралии в поисках светлого будущего. Поневоле вспоминаются американские переселенцы, штурмовавшие американский запад на своих фургонах. Причем первыми до побережья Тихого океана добирались либо самые длинноногие переселенцы, либо те, у кого фургоны оказались крепче. На этом основании можно заключить, что в ходе освоения Америки происходила эволюция фургонов и длинноногих переселенцев.
Действительно, мы знаем, что осваивать новые территории в Америке в своё время отправились далеко не все имевшиеся европейцы, а только некоторая их часть. Наверное, те, которые (от природы?) были склонны к подобным приключениям и авантюрам. Вот эта часть популяций европейцев и оказалась в Америке. А затем, еще более «подвижная» часть этих людей двинулась еще дальше – на запад. Таким образом, в конце этого пути весь «дикий запад», наверное, состоял именно из таких людей, которые были склонны к подобному поведению. Во всяком случае, значительная доля этих людей. Можно ли на этом основании заключить, что люди в этот момент проэволюционировали?
Вместе с людьми на запад катились еще и фургоны. И естественно, те фургоны, которые были крепче, укатились дальше, чем те фургоны, которые были менее крепкими.
Можно ли на этом основании заключить, что и фургоны тоже проэволюционировали (вместе с людьми)?
Если я рассыплю по полу шарики разного веса, то более легкие шарики укатятся дальше, чем более тяжелые шарики. И возможно, закатятся даже в такие закоулки, из которых их мне потом выковыривать и выковыривать… Могу ли я на этом основании заключить, что мои шарики проэволюционировали, раскатившись по полу?
Вот так же и авторы данного исследования. Спустя 70 лет после вселения жабы-аги в Австралию, они измерили ноги этих жаб на самом переднем крае расселения, и выяснили, что эти ноги, в среднем, несколько длиннее, чем ноги «отставшей» части популяции жаб… и заключили, что ноги жаб эволюционировали. Но ведь здесь можно всё объяснить гораздо проще – что на переднем крае экспансии такие (длинноногие) жабы оказались именно потому, что они были способны передвигаться на более значительные расстояния, чем жабы с короткими ногами. То есть, исходные (смешанные) популяции жаб в ходе расселения по Австралии просто рассортировались на жаб с длинными ногами и жаб с короткими ногами. Точно так же, как и американские переселенцы в ходе расселения по Америке рассортировались на людей, более склонных к авантюрам, и людей, менее склонных к подобным вещам.
Примерно то же самое отмечают и австралийские исследователи. С 2006 года они отнюдь не прекратили изучать жаб-переселенцев, а продолжили свои наблюдения, и в более поздней статье доложили, что жабы-аги на переднем крае экспансии демонстрируют еще и поразительное поведение. А именно, жабы-первопроходцы оказались склонны очень долго и упорно двигаться строго в определенном направлении, в результате чего преодолевали за ночь такие расстояния, которые беспрецедентны для других амфибий (Phillips et al., 2007; Alford et al., 2009). Точь в точь, как американские переселенцы, упорно продвигавшиеся на запад за своей «американской мечтой».
Понятно, что подобные «марш-броски» для этих жаб даром не проходят. За склонность к столь затяжным ночным марафонам жабы-авантюристки расплачиваются повышенной частотой заболеваний, например, артритом позвоночника (Shilton et al., 2008). А также демонстрируют более слабую иммунную систему в целом (Llewellyn et al., 2012). Эти печальные обстоятельства компенсируются более качественным питанием, которое жабы, кажется, получают, первыми прибыв на новое место (Brown et al., 2013).
Попутно исследователи выяснили, что во всё увеличивающейся скорости распространения этим жабам неплохо помогают… разнообразные дороги (в том числе, автомобильные), по которым жабы-аги передвигаются значительно быстрее, чем по траве (Brown et al., 2006). Не знаю, как с этим обстоят дела в Австралии, но в России за последние 70 лет сеть автодорог, кажется, всё-таки немного «проэволюционировала». Таким образом, можно предположить, что в повышении скорости распространения жаб по Австралии виновна не только «эволюция жаб», но еще и «эволюция дорожной сети» за последние 70 лет.
Еще исследователи выяснили, что жабы-аги могут разъезжать по стране с перевозимыми на машинах стройматериалами (а также с материалами по озеленению) в качестве безбилетных пассажиров (White & Shine, 2009). Например, число жаб, достигших именно таким образом города Сидней, было очень высоким (White & Shine, 2009). Поэтому можно сделать вывод, что «эволюции» скорости распространения жаб способствовала еще и параллельная «эволюция грузоперевозок» в этой стране, которая за последние 70 лет, тоже, наверное, выросла.
Что еще можно добавить к этому примеру «эволюции жаб»?
Пожалуй, только то, что спустя несколько лет после публикации первой статьи, австралийские биологи, наконец, и сами догадались, что найденный ими «пример эволюции» – не слишком похож на ту эволюцию, которая обычно имеется в виду, когда о ней говорят дарвинисты. Исследователи опубликовали сразу две работы на эту тему (Shine et al., 2011(а); Shine et al., 2011(б)), где они приходят к следующему выводу:
…В отличие от обычной эволюции, которую ведет естественный отбор, мы думаем, что ускоренное вторжение жабы следует из «пространственной сортировки». Гены, нужные для того, чтобы перемещаться быстрее и дальше, концентрируются на всё более стремительном фронте вторжения.[27]
То есть, авторы буквально повторяют то, о чем я выше уже рассказал на примере «американских переселенцев». Это не эволюция (в том смысле, в котором этот термин общепринято употребляется), а просто пространственная дифференцировка соответствующих генов. Где гены, способствующие быстрому расселению, в итоге оказались в соответствующем месте – на переднем крае этого расселения. Причем эти гены, скорее всего, уже имелись в генофонде этого вида. Просто в результате экспансии они постепенно сконцентрировались именно там, где и должны были сконцентрироваться.[28]
В заключение осталось только посмотреть, чем же подобные «эволюции» заканчиваются. А вот чем.
В очередной статье на эту тему (Lindstrom et al., 2013) австралийские биологи исследовали этот вопрос, и выяснили, что дальность перемещения жаб на тех участках, где «волна расселения» уже прошла (всего несколько лет назад) опять снижается. Отсюда следует, что «эволюции быстроногости» у жаб-аг, скорее всего, не происходит. После прохождения волны экспансии «всё возвращается на круги своя».
И наконец, последнее. Всё-таки не исключено, что механизмы изменения подвижности жаб именно в самой «волне расселения», на самом деле, более сложные, чем просто «пространственная сортировка генотипов». Может быть, здесь задействованы специальные генетические механизмы, которые у этих жаб обычно «спят», а включаются только в новых условиях (например, при расселении). Эти включившиеся гены и переводят генотипы некоторой части особей в особый «режим расселения». В результате чего жабы и начинают демонстрировать то странное поведение, которое заставляет их упорно двигаться в одном направлении, в результате чего дальность такого «марш-броска» может составить до одного километра за ночь. А после расселения, соответствующие генетические комплексы опять засыпают, и жабы возвращаются к добропорядочному образу жизни.
Такой сценарий звучит несколько фантастично… пока не узнаешь о еще более фантастических вещах, демонстрируемых некоторыми другими животными в ходе аналогичных расселений на новом месте. Чуть ниже я расскажу о настолько невероятных «выходках», которые продемонстрировал конкретный вид жука (зигограмма), попав в новые местообитания, что по сравнению с ним «жабы-марафонцы» начинают выглядеть совсем бледно. Читайте об этом ниже.
Впрочем, может быть, в описанном механизме и нет ничего фантастического. Известно, что у многих животных при достижении некоего критического порога плотности популяции, включается миграционное поведение. Наверное, самые известные примеры подобных вспышек стремления попутешествовать – это саранча и лемминги. Можно предположить, что и у этого вида жаб тоже имеется что-то подобное – стремление путешествовать «включается» у определенных особей при достижении популяциями некоего порога плотности. Может быть поэтому в первые годы появления жабы-аги в Австралии, когда плотность их популяций была меньше, чем сейчас, скорость их расселения тоже была меньше, чем сейчас?[29]
3.2. Ящерицы и недоразумения
Исследования с «эволюционировавшими ящерицами» гораздо более разрекламированы, чем пример с «эволюционировавшими жабами». Причем в отличие от одинокого примера жаб из Австралии – по ящерицам таких исследований опубликован целый ряд, и выполнены они разными авторами на разных ящерицах. Поэтому нам сейчас придётся «разгрести» все эти примеры «эволюции».
Во-первых, в некоторых ссылках на тему «эволюционировавших ящериц» могут быть опубликованы просто недоразумения. Приведу один, недавно установленный пример, в котором якобы произошла сверхбыстрая «эволюция» ящериц, заселённых сразу на несколько островков Карибского моря (Kolbe et al., 2012). В этом исследовании биологи поселили на семь (7) маленьких островков Багамского архипелага по паре ящериц с соседнего большого острова и четыре года (4 года) наблюдали за «эволюцией» их потомства.
Результаты исследований:
На всех (!) семи островках у ящериц синхронно укоротилась средняя длина ног примерно на 5 % (у самцов на 6.5 %, у самок на 4 %) в течение всего 3 (!) поколений.
Вдохновленный столь сногсшибательными результатами, автор соответствующей научно-популярной заметки (Марков, 2012а) принялся рассуждать о какой-то там эволюции (за три поколения!) под действием естественного отбора, в ходе приспособления к более тонким веткам растений, растущим на этих островках, в сравнении с более толстыми ветками, растущими на исходном острове.
На самом деле, понятно, что такие результаты вообще не лезут ни в какие ворота представлений о дарвиновской эволюции. Во-первых, в рамках дарвинизма, изменения организмов случайны, следовательно, синхронность изменений (произошедших на всех семи островках за три поколения) автоматически опровергает механизм «случайные мутации + естественный отбор». Особенно если помнить, что каждый островок заселялся всего одним самцом и самкой. Таким образом, здесь для естественного отбора был вообще наименьший исходный материал, который только возможен.
Во-вторых, 3 поколения – слишком мало для того, чтобы новый признак завоевал популяцию. Даже если этот признак чудовищно полезен, например, повышает приспособленность аж на 400 %, то даже в этом случае вряд ли стоит ожидать замены всех ящериц на более коротконогих всего за 3 поколения.
Тем более что на самом деле, естественный отбор в обсуждаемом случае совсем не был «чудовищным». Скорее уж, наоборот:
1) Ящерицы расселялись по островкам, на которых вообще отсутствовали их природные хищники.
2) Ящерицы данного вида не являются строго древесными – они могут сидеть не только на ветвях, но и на стволах растений (которые, конечно, толще, чем ветки), включая самое основание этих стволов, и даже вообще на земле (Рис. 9). То есть, эти ящерицы в обычных условиях (взятые оттуда, откуда их привезли) спокойно выживают со своими ногами: 1) на земле, 2) на нижней части стволов, 3) на тонких и толстых стволах и ветках (растительность исходных островов включает растения разной толщины).
3) Наконец, вряд ли укорочение длины конечностей на 5 % так критически влияло на выживание ящериц даже на тонких ветвях. Трудно представить себе эту ящерицу, так хорошо приспособленную к древесному образу жизни… хронически падающей с веток из-за того, что её конечности чуть длиннее, чем у других.
Рисунок 9. Ящерица коричневый анолис (Аnolis sagrei), объект исследования в обсуждаемой работе (Kolbe et al., 2012) в своей естественной среде обитания: на тонких ветвях, на стволе дерева, и на земле.
Более того, соответствующие исследования (Jones & Jayne, 2012), наоборот, установили, что виды ящериц именно из рода Anolis с более длинными задними ногами передвигаются быстрее по любой поверхности (независимо от её толщины), чем их менее длинноногие собратья из этого же рода (в этой работе изучалась скорость передвижения ящериц по веткам диаметром: 5 мм, 10 мм, 30 мм, 60 мм, 100 мм).
Наконец, в других исследованиях, с другим видом ящериц (Husak, 2006) было установлено, что ящерицы во время охоты обычно развивают лишь половину той скорости, которую они развивают, стремясь избежать хищника. Таким образом, скорость передвижения по веткам, наверное, была не слишком актуальна для ящериц, оказавшихся на острове, где хищники отсутствовали вовсе.
В общем, совершенно ясно, что механизмы изменений здесь были не дарвиновскими. Даже если бы и имелась какая-то микро-причина для укорочения ног ящериц (хотя непонятно, какая), то естественный отбор за 2–3 поколения невозможен. Для того чтобы за 2–3 поколения на всех 7 островках получилось то, о чём рапортовали в статье исследователи – вместо естественного отбора на этих островках должен был сидеть разумный селекционер, который бы сортировал этих ящериц.
В связи с этим, в первую очередь, сразу же приходит на ум концепция номогенеза, предложенная нашим российским биологом Львом Семёновичем Бергом – «эволюция на основе закономерностей» (Берг, 1922). Потому что именно эта концепция постулирует одновременные (синхронные) эволюционные изменения живых организмов (под действием неких, не слишком понятных законов), затрагивающие сразу большое число особей на какой-то территории в целом. Получается, что обсуждаемое исследование с ящерицами – буквально «тютелька в тютельку» подтверждает именно постулаты номогенеза (одновременно опровергая дарвиновские механизмы эволюции).
И об этом следует сказать Вашему верующему дарвинисту. Потому что верующему дарвинисту лучше повеситься, чем признать номогенез справедливым, а дарвинизм – ошибочным. Особенно потому, что в номогенезе постулируется эволюция под действием неких неизвестных законов (или даже сил)… что может быть истолковано весьма неудобным (для атеистического мировоззрения) способом.
Однако в данном случае привлекать для объяснения полученных результатов номогенез вряд ли стоит, потому что можно предложить гораздо более простое объяснение.
Во-первых, следует (опять!) вспомнить, что длина ног конкретной особи – это признак, подверженный внутривидовой изменчивости.
Во-вторых, рассмотрим другое исследование (Husak, 2006), где изучалось влияние скоростных качеств ящериц Crotaphytus collaris и длины их задних ног на шансы выживания этих ящериц.
В этом исследовании получилось, что скоростные качества и длина задних ног не влияют на выживание взрослых ящериц Crotaphytus collaris. Но зато эти параметры влияют на выживание «младенцев» ящериц (Таблица 1):
Таблица 1. Из работы (Husak, 2006), суммирующая результаты выживания ящериц Crotaphytus collaris в зависимости от их возраста и длины задних ног.
Как видно из таблицы, выжили молодые ящерицы со средней длиной задних ног 54.83 мм, а погибли ящерицы со средней длиной ног 51.39 мм. Понятно, что такое избирательное (по длине ног) выживание немного смещает исходную среднюю норму длины задних ног в сторону их увеличения (примерно на 6 %).
То есть, допустим, имеется разброс длины ног среди новорожденных в пределах 30 %. Однако хищники за год уничтожают слишком коротконогих и медлительных. В результате популяция поддерживается в «спортивной форме» (из года в год).
И вот теперь, если данную популяцию каким-то образом переместить в такие условия, где полностью отсутствуют хищники, давление естественного отбора на слишком коротконогих полностью исчезнет, и выживание ящериц в этом отношении примет случайный характер. В таких (новых) условиях, средняя длина задних ног ящериц очень быстро сместится обратно в сторону некоторого укорочения ног. Потому что даже самые коротконогие ящерицы в новых условиях будут тоже выживать вполне успешно.
В диссертационной работе этого же автора (Husak, 2005) был установлен весьма интересный факт – что ящерицы ловят свою добычу, не слишком напрягаясь. Только нападение хищника заставляет их развивать максимально возможную скорость. А при ловле добычи, скорость, развиваемая ящерицами, примерно в 2 раза ниже. Цитата из статьи (Husak, 2006):
Молодежь и взрослые бегут в среднем между 0.8 и 1.3 м/c, добывая продовольствие, и 2.0 и 2.5 м/c – убегая от хищников (Husak, 2005).
Если озвученные факты, полученные в отношении ящерицы Crotaphytus collaris, примерно справедливы и для обсуждаемого нами вида Anolis sagrei, тогда получается, что таинственная и сверхбыстрая «эволюция» укорочения ног ящериц, не более, чем недоразумение. Недоразумение, основанное на том, что на родном острове анолисов в присутствии хищников выживали не все ящерицы. Самых медлительных и коротконогих, в среднем, съедали чаще. А когда анолисы попали на островки без хищников, фактор быстроногости стал совсем не актуальным, и выживать стали все (даже самые коротконогие) сразу на всех семи островках. Соответственно, средняя длина ног ящериц немного снизилась тоже синхронно на всех семи островках. Интересно, что в случае Crotaphytus collaris, хищничество как раз смещает (в сторону длинноногости) молодежь данных ящериц именно на те самые 6 %, которые близки к 5 % укорочения средней длины ног, полученной в обсуждаемом исследовании.
Понятно, что всё это пока лишь предположения, которые надо проверять. Например, непонятно, откуда взялось разнообразие по длине ног у ящериц, размножившихся за три поколения всего от одной пары. Но точно такой же вопрос пришлось бы задать и версии с естественным отбором. Естественный отбор из чего? Из непонятно откуда взявшегося разнообразия длины ног?
Поэтому, наверное, всё-таки не стоит умножать сущности без необходимости, объясняя сверхбыстрой и синхронной эволюцией то, что может быть объяснено совершенно прозаичными причинами – потерей «спортивной формы» ящериц в отсутствие хищников.
Итак, самое «эволюционное», что мы можем вытащить из приведенного примера «эволюции ящериц» – это действие стабилизирующего отбора.[30] Когда норма, характерная для того или иного вида, поддерживается не только внутренними границами изменчивости самого вида, но и внешними факторами среды. Например, хищничеством. В частности, у обсуждаемых ящериц размах внутривидовой изменчивости по длине задних ног оказался достаточно широким. Но хищники уменьшают этот размах изменчивости, поедая (чаще) самых коротконогих. Таким образом, хищники (там где они есть) поддерживают обсуждаемых ящериц в «спортивной форме», отбраковывая выбивающихся «из ряда вон» особей.
3.3. Ящерицы и естественный отбор
Рассмотрим еще один пример «эволюционировавших ящериц» (Losos et al., 2006).
Здесь авторы исследования подселили на шесть островков с обитавшими там ящерицами Anolis sagrei, хищных ящериц Leiocephalus carinatus. А еще шесть островков, где жили Anolis sagrei, но хищных ящериц там не было, взяли в качестве сравнения (контроль).
Уже через полгода (шесть месяцев) авторы исследования обнаружили, что численность бедных Anolis sagrei, к которым подселили хищников, упала примерно вдвое. И еще исследователи обнаружили, что выжившие анолисы имеют, в среднем, более длинные задние ноги, чем до появления хищников. Очевидно, что прибывшие хищные ящерицы (Leiocephalus carinatus) устроили настоящий террор среди бедных анолисов (за шесть месяцев съели примерно половину). И заставили этих анолисов хорошенько побегать. При этом более скоростные анолисы (с более длинными задними ногами), очевидно, получили некоторое преимущество, в результате чего и получилось, что выжило больше длинноногих анолисов. Однако спустя еще полгода… всё вернулось на круги своя. Анолисы перебрались на ветки растений… и средняя длина ног ящериц вернулась обратно (к более коротким значениям).
Что мы можем извлечь уже из этого (очередного) «примера наблюдаемой эволюции»?
Прежде всего ясно, что здесь ни о какой эволюции вообще не может быть речи. За шесть месяцев в этой популяции не сменилось ни одного (!) поколения ящериц. Все озвученные изменения произошли в пределах (внутри) одного поколения. Поэтому данный «пример эволюции» автоматически выбывает из примеров эволюции.
Всё, что мы здесь наблюдаем – это естественный отбор анолисов под давлением прибывших хищников. За первые шесть месяцев естественный отбор (в лице хищников) «вырезал» из обсуждаемого поколения анолисов преимущественно менее скоростных, оставив преимущественно более длинноногих (из всё того же состава ящериц). Спустя еще шесть месяцев, анолисы перебрались на ветки растений, и средняя длина ног выживших ящериц опять укоротилась. Авторы исследования объясняют это тем, что с короткими ногами удобнее лазить по тонким ветвям. Правда, такое предположение авторов уже успело слегка устареть, потому что (как я уже говорил выше) недавнее исследование (Jones & Jayne, 2012) показало, что более длинноногие виды анолисов передвигаются быстрее по любым веткам (хоть толстым, хоть тонким). Поэтому последний результат авторов (с естественным отбором более коротконогих анолисов на тонких веточках) не слишком понятен.
Однако в любом случае ясно, что ни о какой «наблюдаемой эволюции» в данном исследовании говорить вообще не приходится. Ибо внутри рамок единственного поколения, никакой эволюции не может быть просто по определению.
Отмечу, что и само поведение анолисов – тоже не изменилось (в рамках вида). Anolis sagrei – это такой вид ящериц, который способен обитать и на земле, и на толстых стволах деревьев, и на тонких ветвях.
Поэтому если дарвинист в ответ на Вашу просьбу привести строго установленный пример эволюции видового морфологического признака начнет забрасывать Вас «эволюционировавшими ящерицами» из перечисленных выше опубликованных работ, Вы должны объяснить дарвинисту, что собственно эволюции ящериц в приведенных примерах не наблюдалось. Будут ли задние ноги ящериц Anolis sargei (в условиях отсутствия хищников) продолжать укорачиваться до тех пор, пока не выйдут за границы всех ранее известных значений? Или наоборот, в присутствии хищников – начнут ли ноги анолисов бесконечно удлиняться? Это, как говорится, вилами по воде писано (в обсуждаемых исследованиях не показано). А может быть, удлинение или укорочение ног – быстро упрётся в какие-то пределы, характерные для этого биологического вида?
«Есть ли жизнь на Марсе, нет ли жизни на Марсе – это науке неизвестно» (С)
То есть, мы опять не имеем примера строго зафиксированной эволюции форм под действием естественного отбора (не имеем примера эволюционного выхода какого-либо морфологического признака за пределы всех наблюдавшихся ранее значений, известных для данного вида).
Кстати, по поводу возможных «лимитов эволюции». Интересно, что в недавнем исследовании (Logan et al., 2012) авторы исследовали две изолированные популяции уже другого вида анолиса (Anolis lemurinus) на предмет морфологических различий между ними.
Эти изолированные популяции интересны тем, что они находятся на двух островках архипелага Кайос Качинос (Гондурас) – Кайо Менор и Кайо Майор. Эти островки расположены друг от друга на расстоянии 2.5 км. А от побережья материка оба острова удалены уже на 18 км.
Предполагается, что Anolis lemurinus попали на эти два островка, как минимум, 10.000 лет назад. А потом (уже с этих островов) попали на еще более удаленные острова (Bay Islands) и заселили и их тоже. В предыдущих исследованиях было установлено, что на одном из этих удаленных островов (о. Утила) популяция анолисов в настоящее время морфологически весьма существенно отличается от материковых популяций данного вида (Klutsch et al., 2007). Однако на исходных островках архипелага Кайос Качинос (послуживших «плацдармом» для захвата других островов), ящерицы этого вида оказались морфологически и генетически неотличимы от материковых популяций (Klutsch et al., 2007). Что весьма странно, поскольку изоляция анолисов на островках Кайос Качинос (теоретически) продолжалась самое долгое время.
Этот парадокс, видимо, заинтересовал других исследователей (Logan et al., 2012) и они решили исследовать популяции двух разных островков архипелага Кайос Качинос на предмет морфологических отличий более тщательно, чем в предыдущем исследовании. Тем более что авторы пишут – несмотря на близость друг к другу, островки Кайо Менор и Кайо Майор довольно серьезно различаются между собой условиями обитания. Во-первых, на острове Кайо Майор в изобилии произрастают пальмы рода Attalea, что серьезно меняет структуру растительности, а на острове Кайо Менор этого не наблюдается. Во-вторых, на острове Кайо Майор – больше разнообразие хищников (млекопитающих и змей), опасных для анолисов. Например, Rattus rattus (крыса), Dasyprocta punctata (агути), Leptophis mexicanus (змея) живут на Кайо Майор, но на Кайо Менор отсутствуют. Наконец, на Кайо Майор имеется постоянный источник пресной воды, что должно уменьшать «водный стресс» для анолисов (Logan et al., 2012).
В связи с этим, авторы обсуждаемой работы, во-первых, решили посмотреть более внимательно, имеются ли морфологические различия между двумя разными популяциями. А во-вторых, имеются ли различия в использовании среды изолированными популяциями ящериц этих двух островков. Ведь как никак, 10.000 лет прошло. Исследователи проделали следующую работу:
1) Измерили 10 разных параметров окружающей среды. В том числе, высоту и диаметр ветвей и стволов, на которых находили ящериц в разных популяциях.
2) Измерили 12 разных морфологических параметров ящериц, пытаясь найти различия между двумя популяциями. Или хотя бы различия в половом диморфизме между двумя популяциями (самки и самцы на обоих островках измерялись, конечно, раздельно).
Результаты исследований:
Оказалось, что ящерицы из двух изолированных популяций имеют некоторые мелкие различия в морфологии и половом диморфизме. В частности, у самцов анолисов с острова Кайо Менор наблюдалось немного лучшее состояние тела, немного более длинные задние ноги и вырост под горлом (dewlap) немного меньшего размера. Однако никаких различий в использовании среды (из измеренных 10 параметров) между разными популяциями ящериц – выявить не удалось. Интересно, что чуть более длинные задние ноги были установлены для популяции, в которой хищническое давление было меньшим (Кайо Менор), и при этом различий в высоте и диаметре веток и стволов (с которых снимали данных ящериц) выявить не удалось. Казалось бы, в таких условиях теория (основанная на результатах исследований, обсуждавшихся выше) предсказывает нам укорочение ног… Ан нет. Задние ноги ящериц Кайо Менор оказались, наоборот, чуть-чуть длиннее. Авторы пишут (стр. 220):
…Длина задних ног часто положительно коррелирует с диаметром (ветвей), так как это обеспечивает биомеханическое преимущество (Caksbeek et al. 2007., Irschick & Losos 1999, Langerhans et al. 2006). Хотя самцы с острова Кайо Менор имели более длинные задние ноги, чем самцы с острова Кайо Майор, мы не нашли различий в использовании веток между этими популяциями.
В итоге, авторы исследования заключают, что те мелкие морфологические отличия, которые они установили, вряд ли обусловлены различиями в условиях среды. Кроме того, по причине «микроскопичности» отличий (накопившихся за 10.000 лет) авторы предполагают, что они в данном случае столкнулись со случаем «эволюционного консерватизма».
И здесь авторов можно понять. Действительно, когда читаешь про «бешеную эволюцию анолисов» за три (!) поколения… а потом читаешь еще и про «эволюцию анолисов» за одно (!) поколение… то складывается ощущение, что через 10.000 поколений у этих «бешено эволюционирующих анолисов», наверное, ноги станут длиннее, чем у кенгуру… или наоборот (при обратном давлении среды), ноги укоротятся совсем, атрофируются, а сами ящерицы удлинятся, зашипят и превратятся в змей… Но стоит только посмотреть на эту «бешеную эволюцию» с расстояния в 10.000 лет… как куда что девается – различия между популяциями, во-первых, оказываются минимальными, а во-вторых, влияние среды оказывается вообще не при чём.
Авторы пишут:
Эта нехватка расхождений в использовании среды обитания особенно поразительна, учитывая очевидные различия в структуре растительности между островами. Схожесть между популяциями может быть продуктом консерватизма экологической ниши (Holt & Barfield 2008, Losos et al. 2003, Warren et al. 2011), филогенетических ограничений (Harvey & Pagel 1991), или потока генов (Klutsch et al. 2007, Lenormand 2002).
Мы видим, что авторы пишут и о «консерватизме экологической ниши» (то есть, по сути, о консерватизме биологического вида). И о «филогенетических ограничениях». А ведь в переводе на обычный язык, «филогенетические ограничения» как раз и означают те самые границы изменчивости вида, о возможности существования которых мы говорили выше. Ну а что касается обмена генами между популяциями, то это возможно, но всё же «поток генов» был, наверное, не слишком интенсивным, чтобы совсем уж разрушать эффекты изоляции. Трудно представить себе древесных ящериц анолисов, регулярно штурмующих 2.5 км океана, чтобы наведаться в гости к соседям. Еще труднее представить этих же ящериц, штурмующих уже 18 км океана, чтобы «обменяться генами» еще и с материковыми популяциями ящериц, от которых они, судя по проведенным исследованиям, тоже мало отличимы (Klutsch et al., 2007).
Итак, давайте подчеркнем еще раз это важное обстоятельство:
1) Смотрим на исследования по «галопирующей эволюции ящериц» (за одно или три поколения) и нам кажется, что «эволюция правит миром»…
2) «Отодвигаемся» на 10.000 лет… и не видим никакой эволюции. А видим «экологический консерватизм» и «филогенетические ограничения».
Впрочем, не будем делать на основе этой работы каких-либо глобальных выводов. На самом деле, эта работа ничего особенного не доказывает, и ничего не опровергает. Хотя между популяциями двух исследованных островков различия оказались минимальными, но ведь в работе указывается пример и другого острова, где эти же анолисы имеют весьма заметные отличия от материковых популяций. Кроме того, и между средой обитания и морфологией организма – далеко не всегда удаётся обнаружить зависимости. Это ведь не математика, а полевая биология. Например, эти зависимости могут иметь слишком низкую силу, чтобы их можно было уловить, исследовав всего 220 ящериц (как в данной работе).
Кстати, еще в одной работе (Calsbeek & Cox, 2009), влияние хищнического давления на морфологию ящериц того же биологического вида (Anolis sagrei) – установить не удалось.
Здесь исследователи сравнили, к чему приведет естественный отбор ящериц через четыре месяца. На изолированных островках для ящериц были созданы разные условия:
1. Полное отсутствие хищников, при низкой плотности особей самих ящериц (на единицу площади).
2. Полное отсутствие хищников при высокой плотности ящериц (на единицу площади).
3. В присутствии хищников. В качестве хищников выступали только хищные птицы.
4. В присутствии хищников. В качестве хищников выступали не только хищные птицы, но и (специально завезенные на островки) змеи. То есть, в последнем случае было самое высокое хищническое давление.
Через четыре месяца авторы исследовали морфологию и поведение всех выживших ящериц, чтобы оценить направление естественного отбора в разных условиях.
Результаты:
1) Хищническое давление соответствующим образом изменило поведение ящериц. Попросту говоря, хищники «загнали» ящериц на более высокие ветки – выжившие ящерицы были зафиксированы на большей высоте (Рис. 10):
Рисунок 10. Взаимосвязь выживания ящериц и высоты их положения на ветвях в присутствии и отсутствии хищников из работы (Calsbeek & Cox, 2009). «Proportion surviving» – доля выживших ящериц. «Perching height» – средняя высота (ветвей), на которой сидели ящерицы. Рассмотрены три местообитания: «None» – хищников нет, «Birds» – только хищные птицы; «Birds+Snakes» хищные птицы и змеи.
2) Хищническое давление никак не повлияло на морфологию ящериц. Даже в том случае, когда ящерицы подвергались хищничеству со стороны хищных птиц и змей, морфология оставшихся ящериц (размер тела и длина задних ног) не отличалась от морфологии исходных ящериц.
3) Зато в популяциях с высокой плотностью самих ящериц, где, видимо, играла роль конкуренция, морфология выживших ящериц стала отличаться от исходной. А именно, оставшиеся в живых ящерицы оказались (в среднем) более крупными и с более длинными задними ногами, чем среднее значение этих признаков у исходных ящериц (Рис. 11):
Рисунок 11. Взаимосвязь размера тела и длины задних ног ящериц Anolis sagrei от хищников (слева) и от плотности популяции (справа) из работы (Calsbeek & Cox, 2009). Видно, что хищники не сумели изменить эти морфологические признаки, зато их сумела изменить плотность популяции самих ящериц.
В связи с этими результатами, авторы делают вывод, что внутривидовая конкуренция для ящериц Anolis sagrei является более важным фактором отбора (на морфологию), чем хищническое давление (Calsbeek & Cox, 2009).
И это, собственно, всё, что мы можем сказать по поводу данной работы. Поскольку здесь опять не имеется никакой эволюции. Авторы работы исследовали лишь давление естественного отбора (в разных условиях). О какой-либо «наблюдаемой эволюции» в этой работе – ни слова.
Тем не менее, давайте запомним, на что конкретно нацелено (установленное) давление естественного отбора в случае повышенной внутривидовой конкуренции между ящерицами – оно благоприятствует большим размерам тела, большей длине задних ног и большей выносливости ящериц.
3.4. Большие ящерицы против больших мужчин
По поводу увеличения размера тела или изменения длины ног, верующий дарвинист вполне может Вам сказать (апеллируя к «очевидности»):
– Но ведь это же очевидно (!) что если теперь подождать несколько тысяч (или миллионов) лет, то установленное давление естественного отбора, например, в случае конкуренции между ящерицами, благоприятствующее большому размеру тела (см. выше), в конце концов приведет к новому биологическому виду ящериц, отличающемуся от вида предка, в первую очередь, своими размерами!
Здесь Вам надо резко осечь полёт фантазии дарвиниста. Вам надо сказать ему буквально следующее:
– Точно такое же давление естественного отбора, благоприятствующее большим размерам тела, наблюдается по факту, например, в популяциях Homo sapiens (среди мужчин этого вида). Очевидно, что такое благоприятствование должно было бы привести (в ходе естественного отбора за тысячи поколений людей) примерно вот к такой картинке
(Рис. 12): https://goo.gl/EFRHYf
Рисунок 12. Теоретически ожидаемый результат отбора (на увеличение общего размера тела) у человека (Homo sapiens) в результате внутривидовой конкуренции и полового отбора.
Или хотя бы к такой (Рис. 13):
Рисунок 13. Теоретически ожидаемый результат отбора (на увеличение врожденной атлетичности) у мужчин Homo sapiens в результате внутривидовой конкуренции и полового отбора.
Однако мы почему-то не наблюдаем ни увеличения размеров тела человека (или хотя бы мужчин), ни повышения степени его атлетичности в ходе эволюции. Даже под столь очевидным давлением отбора. Вот тебе и «очевидно».
Надежно установлено, что после этого дарвинист сразу же (!) перейдёт к теоретическим рассуждениям о мощной роли стабилизирующего отбора. То есть, о влиянии разнообразных и нередко противоположных факторов окружающей среды, оказывающих разнонаправленное действие. Например, о недостатке пищи, который препятствует безудержному увеличению размеров тела у человека…
Вот после этого сразу же (!) посоветуйте дарвинисту перевести все его рассуждения (почему «эволюция ничаво не шмогла»)… обратно на «эволюционирующих ящериц». И тогда дарвинист, может быть, поймёт – то, что ему «очевидно» (в его голове), совсем не обязательно существует в реальности.
После этого следует развить эту мысль дальше, отметив, что совсем не обязательно ограничивающими факторами, делающими эволюцию признака невозможной, являются именно факторы внешней среды. Вполне можно предположить, что подобные ограничения может накладывать и некая внутренняя системность, свойственная тому или иному биологическому виду.
Предложите дарвинисту обратить внимание на самых больших людей мира (Рис. 14):
Рисунок 14. Один из самых высоких людей мира встретился с одним из самых маленьких людей мира.
И после того, как дарвинист поизучает соответствующие картинки и видеозаписи, ему станет очевидно, что мешает увеличению размеров в данном случае, совсем не «недостаток пищи», а некие внутренние ограничения (для человека, как биологического вида), природу которых мы, может быть, пока не слишком понимаем. Мы еще не знаем, как конкретно работает механизм построения организма в онтогенезе. В том числе, не знаем о возможной роли системных видовых ограничений в этом процессе. Пока мы можем ориентироваться только на внешние проявления того или иного признака. И судя по внешним проявлениям, приближение морфологического признака к границам каких-то предельных значений (характерных для этого вида), приводит к явной патологии, разрушению системности, свойственной этому биологическому виду. Например, мы видим, что двигательные возможности обсуждаемых гигантов – резко ограничены. И совсем не потому, что они недоедают, а просто потому, что они слишком большие для данного биологического вида. Между тем, у каких-нибудь медведей, тигров, или горилл, размеры которых еще больше… мы совершенно не наблюдаем столь катастрофического падения двигательных возможностей.
И падение двигательных возможностей здесь далеко не единственная патологическая черта. Так же сильно падает выносливость. И наверное, снижается скорость реакции. Больные гигантизмом жалуются на головную боль, общую слабость, онемение в руках, боли в суставах, ограничение и болезненность движений, снижение памяти, изменение внешнего вида, ухудшение зрения, сухость во рту и жажду. Нарушается функция щитовидной железы, половых желез, надпочечников, возможно развитие сахарного диабета. Увеличивается размер внутренних органов: легких, сердца, печени, селезенки, поджелудочной железы, кишечника. В результате может развиться функциональная недостаточность этих органов, например, сердечная недостаточность. Повышается вероятность образования опухолей. Почти у всех женщин нарушается менструальный цикл. Примерно у трети мужчин развивается половая слабость.
Всё озвученное справедливо не только в отношении увеличения размеров тела. Примерно то же самое (т. е. разнообразные патологии) мы наблюдаем и при излишнем уменьшении размеров (карликовость).
В общем, трудно поверить, что наблюдаемое биологическое разнообразие Земли (со столь совершенными живыми существами) образовалось за счёт таких вот отклонений от нормы. Действительно, вряд ли теоретический «естественный отбор увеличения размеров тела» мог бы проходить через людей, которым трудно не только бегать, но даже (нередко) просто ходить, причем настолько, что они вынуждены опираться на костыли.
Поэтому вопрос – можно ли вообще так изменить системность (того или иного) биологического вида, чтобы это привело к настоящей эволюции какого-нибудь морфологического признака – этот вопрос пока остаётся не просто открытым, а скорее, ответ на этот вопрос отрицательный (судя по тому, что мы реально видим). То есть, даже если естественный отбор и будет благоприятствовать, например, большим размерам тела, то отсюда еще совсем не следует (автоматически), что представители этого биологического вида в результате начнут становиться всё больше и больше (без всяких ограничений) в ходе «свободной эволюции». Наоборот, исходя из наблюдений за реальными подобными случаями, нам скорее следует сделать обратный вывод.
И это мы взяли такой признак (рост), который у человека имеет очень большие значения внутривидовой изменчивости. По другим признакам размах внутривидовой изменчивости у человека может быть гораздо меньше. Например, различия в нормальной температуре тела между разными людьми колеблются в пределах не более 5 %. Любые более сильные отклонения свидетельствуют о возникновении или наличии какой-то болезни. То есть, отклонения в температуре тела более 5 % уже приводят к общему падению приспособленности. И это несмотря на то, что температура тела зависит от определенного гормонального фона. Который в свою очередь (казалось бы) вполне мог бы изменяться в результате случайной эволюционной изменчивости. Но нет. Мы имеем то, что имеем – нормальная температура тела (здорового) человека колеблется в пределах не более 5 %.
Такие факты никак не поддерживают идею «свободной эволюции без границ».
Поэтому если дарвинист пристаёт к Вам со своим первым символом веры (первым религиозным догматом):
– Эволюция это факт!
Скажите ему, что если он хочет кому-нибудь доказать справедливость этого догмата (а не просто в него верить), то доказывать его вот такими фразами:
– Эволюция это факт, потому что это очевидно!
Такими фразами доказывать «факт эволюции» нельзя. Если ему лично что-то кажется «очевидным», то это еще не значит, что то же самое будет очевидно и другому. И тем более не значит, что это «очевидно» будет наблюдаться в реальной природе.
Доказывать, что «эволюция – это факт» нужно, собственно, приведением соответствующих фактов (а не апелляцией к очевидности). И вот тут у нас как раз и «глухо». Во всяком случае, в отношении «наблюдаемой эволюции какого-нибудь морфологического признака».
Итак, давайте подведем предварительные итоги по поводу «эволюции» ящериц. Они пока плачевны – мы пока не нашли ни одного строго установленного примера, про который можно было бы сказать точно, что это именно «наблюдаемая эволюция». Пока в приведенных примерах мы видели только изучение давления естественного отбора (в разных условиях). А вот эволюции мы в этих примерах так и не увидели.
А именно, мы нигде не увидели, чтобы под давлением естественного отбора какой-либо морфологический признак вышел бы за границы значений, наблюдавшихся у этого вида раньше. Всё, что мы видели, это удаление из популяций выборочных значений того или иного признака (против которых работает естественный отбор), из уже имеющегося массива значений этого признака, характерных для этого вида.
Тем не менее, «наблюдаемая эволюция ящериц» – это уже, наверное, «притча во языцех» на устах многих глубоко верующих дарвинистов.