Переходные звенья эволюции. Параллели с техникой. Палеонтология.
Часть первая из цикла "О эволюции"
Для продвинутых детей и взрослых.
Часть первая. Вероятности и вкладываемые средства.
Весьма часто при беседах о происхождении человека (и не только) в качестве аргумента бездоказательности какой либо теории выдвигают такой довод: «А ведь переходное звено так и не найдено!» Действительно, по части находок переходных звеньев у палеонтологии не то чтобы негусто, их найдено много, а скажем так есть большие пробелы. Хочу пояснить почему так.
Рассмотрим сам процесс возникновения новых организмов с точки зрения современной теории эволюции (синтетическая теория эволюции, есть и другие названия). Теория эволюции Чарльза Дарвина это только часть современной теории эволюции. Как показали современные исследования, постепенной эволюцией по Дарвину признаки закрепляются, но не появляются. То есть возникновения эволюционным путём новых видов маловероятно (не невозможно, а маловероятно).
Проведём параллель с историей, новый строй редко появляется, когда представители старого плавно меняют свои взгляды и мировоззрения и феодализм переходит в капитализм, например. Обычно происходит революция, возникшие в небольшом количестве представители нового класса некоторое время существуют в малом количестве. И могут так и быть в малом количестве пока изменение внешних факторов не сделает его гораздо эффективнее правящего класса. Тогда если этот новый класс жизнеспособен и достаточно превосходит по эффективности имеющиеся, то есть вероятность его взрывообразного роста и быстрого вытеснения предыдущего класса. То есть революция.
В биологии революция называется мутацией. То есть резкое изменение наследственного материала по каким-либо причинам. Это могут быть внешние физические мутагены, например радиация. Хороший ливень космических частиц может дать всплеск радиационного фона, более вероятно воздействие радиации от залежей радиоактивных руд. Например в районе Габона когда то действовал природный ядерный реактор. Возможны мутагены химические. Бывают и просто спонтанные мутации, ведь процесс слияния генного материала отца и матери это как бросок игральных костей. Мутировавшие гены могли появиться у далёких предков родителей, но быть в «спящем» неактивном состоянии, а потом проявить активность у ребёнка. То есть каждая конкретная мутация это разовое, единичное явление. В результате появляется потомство резко отличающееся от родителей по какому то признаку и ли группе признаков. Если эти признаки рецессивны по своей природе и месту появления, то потомство вымирает. Почему важна не только сама мутация но и время и место её появления? Представьте например появление органа позволяющего дышать под водой у лисицы. Здорово! Лисица теперь может охотиться на рыбу! А если эта мутация произошла у путынной лисицы фенека, в ареале обитания которой крупные водоёмы вообще отсутствуют. Такой детёныш просто умрёт от пересыхания этого органа или ещё что-нибудь произойдёт, но выживаемость его он точно не улучшит. А вот если мутация улучшает выживаемость то есть большая вероятность того что данный экземпляр даст более многочисленное потомство чем иные, без мутации. Если данная группировка животных сосредоточена. То есть вероятность что потомство скрещиваясь между собой мутационное изменение закрепит, иначе оно может «размыться» сойти на нет разбавившись генами немутировавших собратьев. Процесс закрепляется, в процессе нескольких поколений может возникает большое разнообразие в силе проявления нового признака. Потом остаётся только наиболее оптимальный вариант. Затем, когда появляется возможность расселения, он расселяется. Но может и остаться новым видом с очень узким ареалом и сгинуть из-за какого-то локального колебания климата раньше, чем расселится.
Теперь параллель с техникой. Все вы знаете о мировых брэндах выпускающих технику миллионными тиражами. Но ведь эта техника возникла не сразу, до того как появилась модель пошедшая в массовое производство было выпущено много так называемых «инженерных» образцов, вполне работоспособных но ещё не доведенных «до ума» как хотелось бы производителю. А до них экспериментальные образцы с разными характеристиками, их разослали официальным тестерам, людям которые попользовавшись такой техникой способных дать технически грамотное заключение о её сильных и слабых сторонах. И вот!!! Мы «палеонтологи от механики» хотим на свалках найти, например телефон Nokia 6300 (мне такой до сих пор служит в качестве резервного), их, конечно утилизируют, но всегда некоторые попадают и на свалки. Представьте что вы как «настоящий» палеонтолог не знаете, где находятся свалки и начинаете искать по каким-то признакам. Вы, в конце концов, находите свалки, и есть большая вероятность, что если их просеять все, то вы найдёте-таки остатки вожделенной модели. А теперь самое интересное. Вы хотите выяснить её происхождение. Хотите найти переходную модель. Те самые 200-300 экспериментальных и 500 инженерных (цифры взяты приблизительные, я не связывался с Nokia). Представили такой поиск? Не зная точного «места происхождения» и «кладбища» этих переходных моделей вероятность их найти близка к нулю. Разве-что бросить на поиски средства сравнимые со средствами идущими во всех странах мира на вооружение, и дать «технопалеонтологам» широчайшие полномочия рыть где хочется, невзирая на поздние сооружения. И то не факт что найдут. Может эти образцы просто все сгинули в каминах и измельчителях мусора. Или вот. Все знают машину «Жигули» выпускавшуюся заводом ВАЗ в Тольятти. Если полазить по свалкам то можно найти массу кусочков от массовых моделей, где то они в результате аварий ушли на дно рек там и остались, утонули в болотах и там законсервировались. А теперь поставим задачу найти не массовый ВАЗ, а «тупиковые» модели ВАЗ-21018 или «спецединичку» – ВАЗ-21019. Эта модель, с неофициальным названием «Аркан», мы обязаны байкам про милицейские «Запорожцы», догоняющие любые «Мерседесы», а милиция благодарна им как уникальному средству пеерхвата. На них стоял трёхтактный двигатель Феликса Ванкеля, известного автомобильного конструктора. «Тупиковыми» эти модели я назвал потому что они не получили дальнейшего развития, причём «Аркан» не получил его по причинам никак не связанным с его техническими характеристиками.
(Небольшое отступление о Феликсе Ванкеле (цитата):
Не имеющий законченного технического образования, под конец жизни Феликс Ванкель достиг мирового признания в области двигателестроения и уплотнительной техники, завоевав массу наград и титулов. Его именем названы улицы и площади немецких городов (Felix-Wankel-Strasse, Felix-Wankel-Ring). Помимо двигателей, Ванкель разработал новую концепцию скоростных судов и самостоятельно построил несколько лодок. Ирония заключалась в том, что водительские права Ванкель до конца жизни так и не получил. (Популярная Механика Ноябрь 2002 года, «Три цикла за оборот» http://www.popmech.ru/article/4958-tri-tsikla-za-oborot/ )
Представьте себе эти поиски. Если их проводить при условиях, что вам недоступны никакие архивы и документы, а только приблизительное описание двигателя и машины, то есть сам объект поиска.
Вывод: Палеонтологи, как и вышеупомянутые «технопалеонтологи» кормятся за счёт изделий массовых, тех которые можно найти с большой вероятностью на свалке. А всякие «мелочи», переходные модели, промежуточные звенья, найти ОЧЕНЬ малореально. И даже если вы нашли что то напоминающее предыдущий и последующий вид, вы не можете быть уверенным что это переходное звено, а не боковая тупиковая ветвь так и не ставшая массовой по каким либо причинам. Например потому что весь ареал обитания был уничтожен вулканом, а вы нашли спасшуюся особь у которой пары уже не было. А вовсе не потому что она нежизнеспособна по своей конструкции. Вообще рекомендую прочитать о палеонтологии - Популярная механика 2009 №4(78) стр. 30 «Откуда пришли кости ящеров» рекомендую и вот это
Следующая часть будет о движении материков и почему это важно для понимания происхождения видов. Писаться будет небыстро, работы много, основной. А по теме продолжения слишком много материала, отфильтровать трудно.
Продолжение http://www.proza.ru/2012/11/16/1923
Решил сделать добавление к произведению после одного замечания. Критика звучит так.
«Объяснение не проходит. Именно из-за того что это не техника. Технику можно обкатать на одном одном-двух экземплярах, а вот для эволюции нужно гораздо больше материала. Ведь для появления новых органов нужны не единичные мутации, а многочисленные перестройки организма. И он не могут появиться идеальными, значит не может быть точечный отбор. В теории эволюции ведь не принимает участия разум ни человеческий, не Божественный. А значит должны быть огромные массы не прошедших отбор эволюционирующих особей и единицы счастливцев.»
Поскольку такие-же, критические замечания могут возникнуть ещё у кого-то ответ как говорил, добавляю в тело произведения.
Присутствуют огромное число особей не прошедших отбор и единицы счастливцев. Но количество мутировавших особей мало по сравнению с не мутировавшими. Распишу варианты результатов мутаций.
Первый вариант. Мертворождённые. В основном поедаются родителями или бросаются и поедаются хищниками. Окаменелостей не дают.
Второе. Родился живой, но нежизнеспособен в отрыве от пуповины. Результат как в первом варианте.
Третье. Мутация позволяет жить, но плохо и недолго. Не доживает до детородного возраста.
Четвёртое. Живуч, но совместного потомства дать не может.
Пятое. Живуч и может дать потомство. Но мутация не создаёт не преимуществ, не проблем. Тогда это уже видовая изменчивость, по «нулевой теории эволюции».
Шестое. Живуч и может дать потомство. Мутация доминантна в отношении выживаемости, но генно-неустойчива. Особь активно даёт потомство, «живёт и радуется», хотя конечно всегда возможна гибель от внешних факторов. В случае генной неустойчивости мутации она передаётся потомкам в рецессивном виде и ожидает близкородственного скрещивания для проявления.
Седьмое. Живуч и может дать потомство. Мутация доминантна в отношении выживаемости, и генно-устойчива. Такое может быть следствием уже прошедшего варианта номер шесть. Когда в ареале накопилось достаточное количество носителей интересующего нас гена. Если начинает появляться большое количество доминантных особей, то остальные, оказавшись в заведомо невыгодном положении вытесняются. Естественно эти процессы хорошо идут при наличии замкнутых ареалов. Замкнутый не значит неподвижный. Это может быть стая или прайд.
Вариантов можно ещё «сочинить» промежуточных, более детальных с учётом внешних факторов. Более подробно расписывая вид мутаций итд.
Теперь с цитатами и по частям.
«Технику можно обкатать на одном одном-двух экземплярах, а вот для эволюции нужно гораздо больше материала». –
Мутация дающая явное доминирование расползается по потомкам быстро. «Обкатывание» - неудачных экземпляров быстро оканчивается «аварией» и выбыванием из эволюции данного носителя. Хотя эти гены могут быть и в других особях, в рецессивном виде. Мутации иные дают внутривидовые различия, но не новые виды.
«Ведь для появления новых органов нужны не единичные мутации, а многочисленные перестройки организма». –
Согласен. Но что конкретно вы понимаете под новыми органами? Они часто возникают как продукт некоей единичной мутации, а затем усложняются, «обкатываются». Иногда, как с геном доставшимся приматом от вируса и участвующим в создании плаценты – «нововведения приходят со стороны», горизонтальным переносом генов. И это приводит к интересной, нелинейной картине развития.
Возьмите например онихофору. Отдельный тип животных, похоже являющийся связующим звеном между кольчатыми червями и насекомыми. Известны с кембрия, а то и позднего протерозоя. Уже не совсем червь, так как имеет лапки (ножки). И это древнейшее существо имеет плаценту (не все из них, но есть и такие) то есть не только живородящее, но и имеющее связь между матерью и плодом как у млекопитающих. А вот у пресмыкающихся такого нет. То есть параллельная эволюция. Приспособление, возникшее гораздо позже, чем появились насекомые, иначе у нас бы сейчас бегали плацентарные насекомые.