Путешествие в страну нектара

У мух за крыльями сохранились зачатки второй пары крыльев.

Отпечатки древних насекомых подтвердили, что предки современных комаров и мух имели по две пары крыльев.

Дарвин собрал огромное количество подобных фактов. И все они убедительно говорили об одном и том же: все животные и растения постоянно изменяются.

Сравнивая различных животных и растения с их ископаемыми предками, Дарвин заметил, что все живые организмы изменяются в определенном направлении.

Они приспосабливаются к изменяющимся условиям жизни: климату, почве, составу пищи и способам ее добывания.

Вспомните, как хорошо приспособлены ныне живущие растения и животные к условиям жизни.

Сильные ноги и острые зубы помогают хищникам настигать и убивать добычу.

Легкое тело и быстрота бега помогают лани скрыться от хищника. Ту же роль выполняет покровительственная окраска. Белый заяц зимой сливается с фоном снега. А весной он линяет, и его белая шкурка сменяется серой.

Лиственные деревья наших лесов испаряют летом через листья огромное количество избыточной влаги, получаемой из почвы. А кактусы, растущие в сухих, жарких странах, утратили листья и сберегают каждую каплю влаги в своих мясистых стеблях.

Кактусы в Мексиканской пустыне.

Обычная полынь зеленеет у нас все лето. А полынь, растущая в южных пустынях, зеленеет только весной и в начале лета.

Как только наступает засуха, полынь сбрасывает часть веточек, чтобы уменьшить испарение.

Водяные черепахи прячутся в свои норы и впадают в спячку только на зиму. А сухопутные черепахи, живущие в степях Средней Азии, выползают из нор лишь весной, когда степь покрывается сочной травой.

Как только наступят жаркие дни и травы в степи выгорят, черепахи вновь прячутся в свои норы. Бóльшую часть года сухопутные черепахи обходятся без пищи и воды. За один-два весенних месяца они съедают огромное количество стеблей растений. Содержащаяся в этих стеблях вода «запасается» в организме черепах вместе с питательными веществами и затем медленно, по мере надобности, расходуется в долгие месяцы летней и зимней спячки.

Сухопутная черепаха.

Таких примеров можно привести множество.

Люди издавна удивлялись тому, как совершенно устроен организм животных и растений и как он хорошо приспособлен к условиям существования.

Но что заставляет живые организмы изменяться, делаться более совершенными, лучше приспособленными к условиям жизни?

Возвратившись из путешествия, Дарвин занялся поисками ответа на этот вопрос.

И ответ был найден!

То, что теперь может быть изложено на двух-трех страничках, потребовало от Дарвина двадцати лет упорной работы.

За изменением диких животных и диких растений невозможно наблюдать длительное время в естественных условиях. Зато такое наблюдение можно установить за животными и растениями, которые разводит человек.

Домашние животные, воспитываемые человеком, изменяются иногда очень быстро.

Все знают, что многочисленные породы собак выведены человеком от общих предков. Но собаки новых пород очень мало походят на своих древних сородичей.

Все знают также обыкновенного сизого голубя. Это птица средних размеров с довольно длинным клювом и сравнительно небольшой головой.

А вот еще два голубя: дутыш и английский павлиний голубь.

Дутыш — крупная птица на высоких ногах, с длинным туловищем и огромным зобом. Рядом с сизым голубем он кажется великаном. А английский павлиний голубь, наоборот, небольшой. Хвост этого голубя распущен, направлен кверху и состоит из многих перьев.

Дикий сизый голубь и его домашние сородичи — дутыш и английский павлиний голубь.

Все три голубя совершенно различны по внешнему виду. Различны они и по строению костей черепа, ребер, по числу позвонков и количеству перьев в хвосте и крыльях.

Если бы этих трех голубей нашли в диком состоянии, их, несомненно, отнесли бы к различным видам птиц. А между тем и дутыш и английский павлиний голубь выведены человеком от сизого голубя.

Стройные, тонконогие скаковые лошади и грузные тяжеловозы очень мало схожи между собой. Но еще меньше они походят на своего общего предка — дикую лошадь.

Клубника и крыжовник, тыква и картофель, розы и гиацинты — великое множество растений выведено человеком от диких предков, также очень мало похожих на современные культурные растения.

Каким путем человек заставляет животных и растения изменяться соответственно своему желанию?

Известно, что в природе не существует двух животных, совершенно между собой сходных. Даже между родителями и детьми при очень большом сходстве всегда есть некоторые отличия.

То же самое можно сказать и о растениях.

Семена, взятые от одного растения, из одного плода, обнаруживают различия, и эти различия часто передаются потомству.

Чем же может отличаться одно семя от другого? Прежде всего, конечно, величиной и формой, а следовательно, количеством питательных веществ для будущего ростка. В крупном семени таких веществ больше.

Одно семя имеет более тонкую кожицу, другое — более толстую. Одно прорастает быстрее, другое медленнее.

Какая из этих отличительных особенностей полезна для будущего растения, а какая — вредна?

Ответить на этот вопрос можно, только зная условия, в которых будет жить растение. Там, где бывают весенние заморозки, полезным свойством будет позднее прорастание. Оно спасет молодой росток от мороза. И наоборот: там, где заморозков не бывает, полезным будет раннее прорастание. Растение сможет быстрее и лучше развиваться.

Дело, конечно, не только в различии внешних признаков семян. Внешние признаки просто лучше заметны. Но за ними, всегда скрываются различия более глубокие, внутренние.

Семена могут отличаться по своим качествам. А из семян разного качества вырастают растения, которые также отличаются друг от друга. Одно имеет более крупные, другое — более мелкие листья. Одно дает мало, другое — много плодов. Одно лучше переносит засуху, но гибнет от заморозков, другое, наоборот, морозостойко, но хуже переносит недостаток влаги. Все эти свойства растения через семена передают своему потомству.

Способность растений и животных передавать свои отличительные особенности потомству издавна используется человеком.

Цветок анютиных глазок мелкий, имеет бледную трехцветную окраску и неправильную форму. И вот садоводы задались целью сделать этот цветок более крупным, округлым и одноцветным.

Каждый год они собирали семена с растений, имевших цветки, наиболее приближающиеся к этим требованиям, а семена остальных растений уничтожали. Отобранные семена высевали на следующий год и снова производили отбор.

Через несколько лет садоводы добились своего — цветок анютиных глазок стал крупным, округлым и почти одноцветным.

Отбирая только те растения и тех животных, которые обладают признаками, нужными человеку, и не позволяя размножаться остальным, человек совершенствует породы домашних животных, создает новые сорта злаков, овощей, ягод, плодов и цветков.

Следовательно, при выведении новых пород животных и новых сортов растений человек производит отбор лучших экземпляров. Дарвин назвал это искусственным отбором.

Под влиянием искусственного отбора изменяются и совершенствуются домашние животные и культурные растения.

Но раз так, быть может, и в природе существует стихийный отбор наиболее приспособленных к условиям жизни растений и животных.

Если это так, то сразу станет ясной причина совершенствования живых организмов в природе.

Но для того чтобы признать наличие такого отбора в природе, нужно было ответить на вопрос, какая сила этот отбор производит.

И Чарлз Дарвин нашел этот ответ.

Борьба за жизнь, за лучшую приспособляемость к условиям существования — вот сила, которая производит отбор в природе.

История живой природы полна суровых испытаний.

Когда изменяются условия жизни на Земле, изменяются и растения и животные. Но среди таких изменяющихся организмов происходит постоянный беспощадный отбор.

Животные и растения, которые изменились неудачно, стали более слабыми, менее приспособленными к окружающей природе, вымирают. Выживают только те, которые приобрели изменения, улучшившие их приспособленность к условиям жизни.

Свои выводы Дарвин подкрепил огромным количеством примеров и доказательств.

Почему, например, на острове Мадейра, где живет 550 различных видов жуков, большинство видов бескрылы или имеют настолько слабые крылья, что неспособны летать?

И почему на этом же острове бабочки обладают, наоборот, необычайно развитыми крыльями, каких нет у бабочек, обитающих в других местностях земного шара?

Оба факта можно объяснить только отбором.

Над островом Мадейра постоянно дуют сильные ветры. Жуки, поселившиеся на острове, часто уносились ветром в море и погибали. Естественно, что жуки, имевшие менее развитые крылья и поэтому летавшие реже, имели больше шансов выжить в таких условиях.

Природа производила бессознательный отбор. Хорошо летавшие жуки постепенно истреблялись, а жуки, имевшие слабые крылья, сохранялись и давали начало новому потомству плохо летающих жуков. С каждым поколением этот признак, оказавшийся полезным, закреплялся благодаря естественному отбору.

От слабокрылых жуков произошли жуки вовсе бескрылые. Они были наиболее приспособлены к местным условиям и быстро расселились по всему острову Мадейра.

По другому пути пошло развитие крыльев бабочек. Ведь большинство бабочек не может жить без крыльев. Бабочки должны все время порхать с цветка на цветок, чтобы прокормить себя.

В условиях острова Мадейра бабочки с нормальными крыльями также уносились ветром и гибли в море. Зато сохранялись бабочки, имевшие более сильные крылья, позволявшие бороться с порывами ветра. В результате отбора на острове остались лишь бабочки с сильными крыльями.

Для насекомых, попавших на этот остров, было только два выхода: или, как это было с бабочками, приобрести органы, годные для борьбы с ветром, или, как это происходило с жуками, совсем отказаться от такой борьбы.

Тут должно было произойти, замечает Дарвин, то же, что с мореплавателями, потерпевшими крушение близ берега: хорошим пловцам было бы выгодно еще большее искусство, чтобы доплыть до берега; плохим же пловцам было бы выгоднее вовсе не уметь плавать, а держаться на обломках корабля.

Корабль «Бигль».

Если бы на острове Мадейра были иные условия, то и развитие насекомых пошло бы по иному пути. Так в природе стихийно осуществляется отбор живых существ, наиболее приспособленных к условиям жизни. Дарвин назвал его естественным отбором.

Открытия Дарвина помогли решить одну из самых сложных проблем, стоявших перед наукой. Стало ясно, что именно благодаря естественному отбору постоянно совершенствуются разнообразные живые существа, населяющие Землю, что весь современный растительный и животный мир есть результат развития, длившегося миллионы лет.

Однако остался еще один нерешенный вопрос.

Если современные животные и растения произошли путем постепенного изменения, то, изучая ископаемые остатки, мы должны обнаружить непрерывную цепь таких изменений.

В руках ученых были многочисленные остатки ископаемых животных и растений. В молодых отложениях земной коры они находили остатки более сложных организмов, в древних отложениях — остатки менее сложных.

По ископаемым остаткам — скелетам, отпечаткам на камне и даже по отдельным костям — ученые научились восстанавливать внешний вид и строение древних животных и растений.

Сравнивая древних и современных животных и растения и располагая их последовательно, в зависимости от сложности организации, ученые получили как бы лестницу постепенного развития жизни на Земле. На нижних ступеньках этой лестницы были самые простые животные и растения, на верхних — самые сложные.

Между животными и растениями, стоявшими на соседних ступеньках, было много общего, и это доказывало, что они связаны родством, что более сложные произошли от менее сложных.

И все же это были в большинстве случаев весьма отличные друг от друга организмы. Это были отдельные звенья в цепи живой природы, которые ученые называют видами.

А вот остатков животных и растений, по которым можно было бы во всех случаях проследить непрерывный ряд последовательных изменений, найти не удавалось.

Нет таких переходных форм и между ныне живущими видами животных и растений. Нет их между зайцем и кроликом, мышью и крысой, лошадью и ослом, между пшеницей и рожью, фиалкой и анютиными глазками.