Эволюцияның құпиялары: жойылмаған ежелгі жануарлар

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-16 16:10

Жердегі тіршілік эволюциясы көптеген құпияларды қамтиды. Солардың бірі эволюциялық секірулер болып табылады, оның барысында палеонтологиялық стандарттар бойынша қысқа уақыт ішінде организмнің «құрылысын» түбегейлі өзгертетін тірі тіршілік иелерінің жаңа топтары немесе жаңа белгілер пайда болды. Мысал ретінде құстардың динозаврлардан шыққанын келтіруге болады.

Бірақ қарама-қарсы қасиеттердің мысалдары бар: эволюция жүздеген миллион жылдар бойы тоқтап қалғандай болды.

«Тірі қазбалар» феномені қазіргі биология ғылымындағы ең даулы құбылыстардың бірі болып қала береді және талқылауға арналған тақырыптар мен материалдардың үлкен көлемі жинақталды. Оқулықтағы әңгімелердің бірін біз мектептен білеміз: 20-шы ғасырдың 30-жылдарының соңына дейін айқаспалы балықтар бор дәуірінде жойылды деп саналды.

Алайда 1938 жылы Үнді мұхитынан 70 м тереңдіктен кейінірек целакант деп аталатын таңғажайып тіршілік иесі шығарылды. Қанаттарында бұлшық еттері бар балықтар қазіргі дәуірге дейін сақталғаны анықталды. Табысқа ерекше қызығушылық ғылымның көлденең қанатты балықтарды балықтан қосмекенділерге ауысатын түрі деп санауымен, ал «бұлшықет» қанаттары құрлықта қозғалуға болатын табанға қадам ретінде қабылдануы себеп болды.

Сондай-ақ, айқас қанаттылардың, белгілі болғандай, өкпелік тыныс алатын балықтармен жақын ортақ ата-бабалары болған, яғни олар суда еріген оттегімен де, атмосфералық ауамен де тыныс алады. Бұл тармақ қазіргі фаунада мүйізді балықтар түрінде ұрпақ қалдырды - сонымен қатар оларды тірі қазбалардың бір түрі деп санауға болады, өйткені басқа да көптеген жоғары топ өкілдері тек геологиялық шежіреде бар.

Осылайша, тірі жаратылыстарды әдетте тірі қазбалар деп атайды, олар морфологиялық жағынан белгілі ежелгі жануарлардан (өсімдіктер, бактериялардан) дерлік айырмашылығы жоқ немесе кейбір архаикалық белгілерді алыс ата-бабалардан мұра еткен.

Сағатқа не болды?

Ежелгі Жер тұрғындары мен біздің замандастарымызды біріктіретін осындай «егіз жұптардың» болуы эволюциялық теорияның күрделі сұрақтарының біріне айналды. Өйткені, эволюция, заманауи тұжырымдамаларға сәйкес, биологиялық сағаттың бір түріне негізделген. Ұзақ уақыт ауқымында геномдар мутациялардың салыстырмалы санын жинақтауы керек. Ал кейбір тіршілік иелері жүздеген миллион жылдар бойы іс жүзінде өзгеріссіз қалса, онда олардың «сағаты» тоқтаған.

«Тірі қазбалар» құбылысын ғылым анықтаған эволюциялық механизмдерді жоққа шығаратын креационистер ұстады. Жүздеген миллион жылдар бойы генетикалық мутациялар мен табиғи сұрыпталу динозаврлардың кейбір бұтақтарын бүркіттер мен сиськилерге айналдырды, бірақ табиғаттың бұл объективті заңдары неліктен салыстырмалы болса да, айқаспалы қанатты қалдырды, бірақ өзгеріссіз қалды?

Осындай пайымдауларға жауап ретінде, бүгінгі күні көптеген биологтар «тірі қазбалар» терминін (айтпақшы, Дарвиннің өзіне қайта оралсақ) дұрыс емес деп санауға бейім. Ал оның нақты анықтамасы болмағандықтан және құбылыстың мәнін дәл белгілемегендіктен. Өйткені, эволюцияны тоқтату туралы мәселе жоқ. Жақында Мичиган университетінің ғалымдары Американың Ұлы көлдерінде мекендейтін бекіре тұқымдас балықтарға дайындаған зерттеу жарияланды.

Архаикалық келбеті бар бұл балық тірі қазбаларға үміткерлердің бірі болып саналды - бекіре біздің планетада шамамен 100 миллион жыл бойы өмір сүрді. Алайда, біз анықтағандай, Ұлы көлдердің тұрғындары тарих бойы эволюциялық өзгерістердің орасан зор қарқынын көрсетті - негізгі морфологиялық белгілерді сақтай отырып, олар үнемі өлшемдерін өзгертті. Ұлы көлдерде ергежейлі де, алып балықтар да, сондай-ақ көптеген аралық өлшемдегі бекіре тұқымдас балықтардың мекені болды.

«Наутилус» сүңгуір қайық кемесі – Тынық және Үнді мұхиттарының тереңдігінің тұрғыны – «тірі қазбалардың» ең көрнекті өкілдерінің бірі. Ол Nautiloidea – цефалоподтардың жоғары отрядына жатады, олардың қазбалары кембрий дәуірінен (500 миллион жыл бұрын) белгілі. Сегізаяқтар немесе кальмарлар сияқты басқа цефалоподтардан айырмашылығы, наутилус жарты миллиард жыл бойы таңғажайып сұлулық қабығын сақтап қалды. Наутилоидтардың барлық алуан түрлерінен тек бірнеше түрі ғана қалды.

Дәл осындай тұжырымдарды заманауи ғылым «тірі қазбалардың» классикалық мысалдары үшін жасады - сол целакант. Патрик Лоренти, француз ұлттық ғылыми қорының эволюциялық биологы CNRS, бор балықтарының өкілдері - целаканттардың бас сүйегінің, омыртқасының және басқа морфологиялық элементтерінің өлшемдерінде айтарлықтай анатомиялық айырмашылықтар бар екенін анықтағандардың бірі болды. - және қазіргі заманғы целаканттар. Ал ең бастысы, геномның өзгеру жылдамдығы эволюция барысында түбегейлі метаморфозаға ұшыраған тіршілік иелерінің ДНҚ-ның өзгерістерімен айтарлықтай салыстырмалы.

Қалқандар – Нотострака бағыныңқы шағын тұщы су шаяндары – жер бетінде алғаш рет шамамен 265 миллион жыл бұрын пайда болған және содан бері сыртқы түрін өзгеріссіз сақтап қалды. Алайда тоқтатылған эволюция туралы болжам мұнда да жұмыс істемеді. Британдық Халл университетінің зерттеушілері тірі қалқандардың 270-ке жуық жеке тұлғасының ДНҚ-сынан бірнеше гендердің ретін анықтады.

Осы жұмыстың нәтижесінде бүгінде қалқандар бұрын ойлағандай 11 емес, 38 бөлек түрді құрайтыны және бұл түрлердің юра дәуірінде – шамамен 184 миллион жыл бұрын бөлінген екі түрлі тармаққа жататыны белгілі болды. Сонымен бірге белсенді түрлену және геномдағы сәйкес өзгерістер негізгі морфологияға әсер етпей, жүйелі түрде орын алды.

Жасыл континент жер бетіндегі сүтқоректілердің ең ерекше топтары ұзақ уақыт бойы оқшауланған түрде дамыған орынға айналды.

Тыныш орын және дәл баптау

Бірақ егер эволюция үнемі байқалмаса да, тұрақты конструктивті өзгерістерді енгізсе, неге «тірі қазбалар» құбылысы пайда болады? Бұл механизмді көрсету үшін адамзат тарихына жүгінейік. Ұлттардың ұлы көші, мемлекеттер мен империялардың құрылуы, әлемдік діндердің таралуы – осының бәрі этностардың араласып кетуіне және адамдардың өмір сүру салтының ұрпақтан-ұрпаққа үздіксіз өзгеруіне әкелді.

Бірақ макропроцестердің нәтижесінде кез келген бөлек тайпаның шалғай аралға немесе джунглидің тереңдігіне немесе оқшау өмір сүруге әкелген басқа жағдайларға тап болған, бірақ оның қалыптасуына айтарлықтай ықпал етпеген жағдайлар бар. өркениеттің дамуы. Ал бір жерге темір жол салынып, заманауи қалалар салынып, ұшақтар аспанға ұшып жатқанда, оқшауланған тайпа бұдан мыңдаған жылдар бұрынғы ата-бабалары өмір сүрген күйде өмір сүре берді.

Жабайы табиғат тарихында шамамен бірдей нәрсе, тек әртүрлі уақыт шкалаларында болған. Көптеген «тірі қазбалардың» ата-бабалары сонау ертеде анағұрлым кеңірек туыстас тіршілік иелері топтарына жататын. Бұл көптеген туыстар ертеде табиғи сұрыпталудың балтасына түсіп, не өзгерген жағдайларға бейімделіп, бірте-бірте адам танымастай өзгерді, немесе өліп, тұйық бұтақтарға айналды.

Ал топтың аз ғана бөлігі жағдайдың еркі бойынша палеоэндемиялық болды. Ол, біріншіден, миллиондаған жылдар бойы іс жүзінде өзгермейтін, сондықтан түбегейлі бейімделуді қажет етпейтін жағдайларда өзін тапты, екіншіден, олар бұл популяцияны табиғи жаулардан оқшаулады. Бұл эволюциялық зертханаларда генетикалық сағат бірдей жылдамдықпен өтті, бірақ табиғи сұрыпталудың бір кездері қалыптасқан морфологияны дәл баптаудан басқа амалы болмады.

Библия және рок-н-ролл

Тағы бірнеше палеонтологиялық құбылыстар «тірі қазбалар» құбылысымен тығыз байланысты. «Елазардың әсері» Мәсіх қайта тірілткен библиялық кейіпкердің атымен аталған. Әңгіме қазба деректерінде бір рет тіркелген, кейін ұзақ уақыт бойы жоғалып кететін, кейін қайта пайда болатын («тірілетін») түрлер туралы болып отыр.

Көбінесе бұл палеонтологиялық деректердің болмауына байланысты: қазбаның пайда болуы сирек кездесетін жағдай сияқты норма емес, ал егер белгілі бір дәуірде қандай да бір тіршілік иесінің қалдықтары табылмаса, бұл болмайды. болмағанын білдіреді. Мүмкін, ол қазбаларда із қалдыру үшін жай ғана «бақытсыз» болды немесе бұл іздер әлі табылған жоқ. Лазар эффектісі тірілер арасында жойылып кеткен деп саналатын жануардың кенеттен пайда болуының сирек жағдайларын да қамтиды.

Тереңдік жұмбағы

Латимерия өзінің өте «тарихқа дейінгі» көрінісіне байланысты ұзақ уақыт бойы «тірі қазбаның» классикалық үлгісі болып саналды. Дегенмен, уақыт өте келе Үнді мұхитының бұл тұрғыны мен ежелгі целаканттардың арасында айтарлықтай айырмашылықтар анықталды. Атап айтқанда, кейбір зат алмасу ерекшеліктері целаканттың қазба туыстары тұщы су қоймаларында өмір сүргенін көрсетеді, мүмкін, бұлшық ет қанаттары олардың таяз су түбіне сүйеніп қозғалуына көмектесті. Сонымен қатар, қазіргі целакант ежелгі айқыш қанатты балықтарға қарағанда үлкенірек.

Лазар таксонының классикалық мысалы - Жаңа Зеландияның оңтүстік аралындағы ұшпайтын такахе құсы. Құстың қалдықтары 19 ғасырдың ортасында табылды, оның түрі өте ежелгі болмаса да, 100 жыл бойы такахе толығымен жойылып кетті деп саналды. Бірақ қайта тірілу әлі де жалғасты. Шамамен дәл осындай тағдыр Оңтүстік Американың жүнді шошқа тәрізді тұрғыны Чак наубайшыларымен де болды. 1930 жылы оның сүйектері табылды және әлі тасталған жоқ, бұл түрдің салыстырмалы түрде жақында жойылғанын көрсетеді. Тек 45 жылдан кейін жоғалып кету болмағаны белгілі болды - жануар бейтаныс көздерден жақсы жасырынған.

«Элвис эффектісі» де ғылыми адасушылықтың бір түрін айғақтайды. Өздеріңіз білесіздер, рок-н-ролл королі мезгілсіз қайтыс болғаннан кейін Америка мен әлемнің түкпір-түкпірінде Элвисті тірідей көргендер көп болды. Дәл осылай үлкен уақыт аралықтарымен бөлінген морфологиялық сипаттамалары өте ұқсас тіршілік иелері кейде дәуірлерден аман қалған сол биологиялық түрлермен қателесетін. Әдеттегі мысал брахиоподтар немесе брахиоподтар деп аталатын теңіз омыртқасыздары әлемінен келеді.

Соңғы триас қазбаларында Rhaetina gregaria деп аталатын брахиоподтың бір түрі тіркелген. Триас, шамамен 200 миллион жыл бұрын, омыртқасыз жануарлардың көптеген түрлерінің жойылуына әкеліп соқтырған триас (немесе триас-юра) деп аталатын оқиғаға ұласты.

Алайда юра дәуіріне жататын қазбаларда Ретина грегариаға өте ұқсас тіршілік иесінің қалдықтары да бар. Соған қарамастан, одан әрі зерттеулер юра брахиоподының дәл сол «қайта тірілген Элвис», яғни триастың иық басының ұрпағы емес, конвергентті эволюция нәтижесінде ұқсастықтарға ие болған басқа тармақтың өкілі екенін көрсетті. - жақын туысы жоқ құстар мен жарқанаттарға қанат беретін құбылыс.

Өзгеріссіз, тұтас геологиялық дәуірлерде аман қалған тіршілік иелерінің тізімі кең және сүтқоректілерді, балықты, құстарды, моллюскаларды, сондай-ақ өсімдіктер мен бактерияларды қамтиды. Бірақ, ғылым деректері көрсеткендей, бұл тіршілік иелерінің ешқайсысы «эволюцияны тоқтатудың» дәлелі бола алмайды. Біз оның жолын әрқашан біле бермейміз.