Реферати » Реферати з біології » Кембрійський парадокс

Кембрійський парадокс

аргумент проти поглядів, що розвиваються в даній книзі ".

Як вже сказано, Дарвін спробував знайти вихід з ситуації, що виникла. Можливо , припустив він, Кембрійські вибух, насправді, ні справжнім "вибухом"; можливо, насправді йому передував тривалий період поступового накопичення еволюційних змін і становлення нових біологічних форм; але Мерчісон просто не зумів виявити ці попередні, проміжні форми. Це пояснення дозволяло зберегти той безперервний і плавний характер еволюції, який Дарвін постулював на основі зібраних ним емпіричних даних і який був у його очах стрижневий рисою всього еволюційного процесу.

Деякі біологи-еволюціоністи не погодилися з дарвінівський тлумаченням кембрійської загадки . (Вже Хакслі в своєму листі Дарвіну напередодні публікації "Походження видів" попереджав: "Ви даремно звалили на себе абсолютно непотрібну труднощі, прийнявши, що природа не терпить стрибків".) Ці дарвіністи взагалі не могли прийняти дарвінівського градуализма. Він здавався їм не стільки виведеним з емпіричних фактів (адже суперечив ж він фактами Мерчісона!), Скільки привнесеним в біологію ззовні.

Не так давно відомий сучасний біолог і популяризатор дарвінізму Стівен Дж. Гулд припустив у цьому зв'язку, що свою непорушну віру в градуалізм Дарвін запозичив у свого попередника, знаменитого засновника сучасної геології Чарльза Лайєлла, який був його близьким колегою і особистим наставником (Дарвін робив свої перші наукові кроки саме в геології). Для самого ж Лайелля, стверджує Гулд, градуалізм був чимось більшим, ніж просто емпіричним науковим принципом. Він представлявся йому необхідною основою справді наукового розуміння і підходу. На думку Лайелля, твердження, ніби окремі етапи розвитку можуть бути розділені різкими, катастрофічними стрибками, підспудно відроджує віру в надприродні дива і в Боже втручання в історію, іншими словами - повертає людську думку до донаукових, релігійних часів. (Той же Гулд зауважує, що це рішуче неприйняття стрибків, катастроф і революцій почасти було також відображенням загального духу вікторіанської епохи з її вірою в плавний, поступовий і невпинний прогрес.)

Нагадаємо, однак, що вже в часи Лайелля і Дарвіна існувала й інша точка зору, яку найбільш енергійно розвивав французький натураліст Жорж Кюв'є і яка сьогодні іменується "катастрофізм". Відповідно до цієї концепції, геологічна (і, як наслідок, біологічна) історія Землі розгорталася далеко не плавно, а, навпаки, рясніла стрибками і розривами катастрофічного характеру, які, втім, не мали нічого спільного з надприродними чудесами або Божим втручанням, а піддаються цілком природному , раціональному поясненню. Кембрійський вибух прекрасно вписувався в цю концепцію, і саме ця обставина спонукало багатьох еволюціоністів заперечити гіпотезу Дарвіна, визнати реальність кембрійського стрибка і перейти на позиції "катастрофізму".

Так сталося, що кембрійських загадка з самого початку розділила дарвіністів-еволюціоністів на два протилежних табори, по-різному розуміють хід біологічної еволюції. По одну сторону вододілу виявилися переконані "градуалісти", по інший - настільки ж переконані "катастрофісти". (Третій табір, що протистоїть і "градуалісти", і "катастрофісти" у своєму повному запереченні еволюції взагалі, складають сучасні "креаціоністи").

Прихильники дарвінівського градуализма пропонують різні можливі пояснення відсутності докембрійських проміжних форм. Одні стверджують, що попередні Кембрію біологічні форми не збереглися тому, що не мали скелета або зовнішнього панцира і були м'якими, желевіднимі (що, до речі, в основному відповідає істині). Інші пояснюють відсутність перехідних форм в до-кембрійських відкладеннях суто фізичними причинами, стверджуючи, що до-кембрійські породи піддалися такому сильному нагріванню і тиску, що в них не збереглися ніякі біологічні останки (що не цілком відповідає істині). Треті висувають припущення, що до-кембрійських життя розвивалася в озерах, а кембрійський вибух - попросту наслідок бурхливої ??та швидкої міграції вже сформувалися в цих озерах біологічних форм в моря й океани (ця гіпотеза отримала своєрідний розвиток у згаданій вище роботі Кіршвінка і співробітників). Всі ці гіпотези об'єднує прагнення показати, що перехід від до-кембрійських форм до після-кембрійських був головним і безперервним, тільки сліди його з тих чи інших причин поки не знайдені або взагалі не збереглися.

І дійсно, не так давно дослідникам вдалося виявити перші види багатоклітинних організмів, що безпосередньо передували кембрійських. Вони були знайдені у відкладеннях поблизу австралійського селища Едіакарій і тому отримали назву "едіакарскіе". Майже до самого останнього часу, до вісімдесятих років, едіакарскіе організми трактувалися в дусі дарвінівського градуализма - як проміжна ланка в історії поступового ускладнення, або еволюції біологічних форм від до-кембрійських до після-кембрійських.

Але близько п'ятнадцяти років тому більш ретельне вивчення цих останків показало, що, насправді, вони не мають зв'язку з сучасними біологічними формами. Можливо, вони взагалі представляли собою якусь особливу, тупикову гілку біологічної еволюції, яка не дала ніякого продовження. Деякі біологи вважають, що ця гілка життя була знищена в ході якоїсь катастрофи, передувала Кембрійського вибуху. У ході подальшої розповіді нам ще доведеться повернутися до таємничої едіакарской фауні.

Зрозуміло, неможливо виключити, що надії Дарвіна та інших "градуалісти" ще виправдаються і з часом будуть знайдені якісь інші відкладення з таким же, як на шельфі Берджесса чи в Китаї, багатством біологічних форм, але тільки відкладення ці будуть до-кембрійські, а форми - проміжні, попередні кембрійських. У цьому випадку дарвінівська теорія еволюції збережеться разом з усім її градуалізму, поступовістю і плавністю розвитку. Але поки нічого подібного не виявлено, і на цій підставі біологи-"катастрофісти" все енергійніше наполягають на необхідності перегляду дарвінівської теорії. На їх переконання, Кембрійські вибух (а також інші аналогічні стрибкоподібні явища, на зразок швидкої загибелі всіх динозаврів або згадуваної вище "Пермської катастрофи") диктує неминучість такого розширення теорії еволюції, яке допускало б не тільки плавне, але і "вибуховий" зміна біологічного різноманіття, не тільки поступовість, але також "стрибки" і "катастрофи" у розвитку біологічного світу. Особливої ??гостроти це тривала суперечка знайшов з початку 1970-х років, коли вже згадуваний Стівен Гулд і його колега, палеонтолог Нік Елдрідж запропонували радикальний варіант такого розширення дарвінізму - так звану теорію "пунктирного рівноваги".

Ми ще повернемося до цього новітньому розвитку еволюційної теорії та суперечкам навколо нього, але колись слід, мабуть, закінчити наш перерваний розповідь про те, якими ж причинами пояснюють сьогодні Кембрійські вибух ті, хто вважає його еволюційної реальністю , які фізико-хімічні або біологічні гіпотези висуваються сьогодні для пояснення кембрійської загадки. Адже за останні десятиліття таких гіпотез було запропоновано чимало, і згадані на початку статті недавні роботи Кіршвінка і Валентина - лише останні за часом в цьому довгому ряду. Кожна з цих гіпотез - свого роду "машина часу на логічному паливі", що дозволяє заглянути в далеке минуле Землі. Використовуємо ж це фантастичне засіб пересування і вирушимо в наступній статті в кембрійських епоху - до останніх галлюцігеніям і першим трилобіту.

Загадка "біологічного Біг-Бенга" - раптового і одночасного появи всіх сучасних біологічних типів у кембрійських епоху - продовжує інтригувати багатьох дослідників. Дві з новітніх гіпотез - "киснева" і "земного перекиду" - пояснюють цей стрибок еволюції різкою зміною фізико-хімічних умов на всій планеті. На противагу цьому біологи висувають інші припущення, що зв'язують кембрійський вибух з різкими екологічними або генетичними зрушеннями.

Перекид планети?

Серед гіпотез, запропонованих для пояснення кембрійської загадки, найбільш серйозною до останнього часу вважалася так звана киснева. Вона заснована на припущенні, що кембрійський вибух був викликаний попереднім йому різким зміною хімічного складу земної атмосфери і океанів.

Фізико-хімічні умови впливають на темп біологічної еволюції - це відомо давно. Багато біологів переконані, що надзвичайно повільне зміна біологічних форм протягом перших трьох мільярдів років їх існування було зумовлене недоліком вільного кисню.

У первинній атмосфері Землі кисню не було взагалі, тому що він відразу ж вступив у реакцію з іншими елементами і залишився пов'язаним в земній товщі і атмосфері у вигляді оксидів. Але з появою перших одноклітинних водоростей - приблизно через півмільярда - мільярд років після утворення Землі - розпочався процес фотосинтезу, при якому вуглекислота (поглинена водоростями з повітря) і вода за сприяння сонячного світла перетворювалися на вільний кисень і органічні речовини. Однак і тут кисню "не пощастило" - його жадібно захоплювало розчинена в океанській воді залізо. Виникали в результаті оксиди заліза повільно осідали на океанське дно, вибувши з хімічного кругообігу; світ, як висловився один з геохімік, безперервно іржавів; а вільного кисню в ньому не додавалося.

В відсутність вільного кисню організми змушені були залишатися анаеробними. Це означало, що переробка продуктів в них, обмін речовин, або метаболізм відбувалися без участі кисню - повільно і неефективно. Саме це, як вважають біологи, гальмувало еволюцію першого організмів. Становище дещо змінилося тільки з того моменту, коли розчинена в океанах залізо насититься киснем і концентрація цього газу в атмосфері, завдяки все тому ж фотосинтезу, стала нарешті поступово зростати. Це зробило можливою появу перших аеробних організмів. Вони все ще були одноклітинними, але їх метаболізм йшов куди ефективніше, і тому вони швидше розмножувалися і щільніше заселяли океани. Так пройшли перші 3,5 мільярда років, до кінця яких вміст кисню в атмосфері досягла, як вважається, близько одного відсотка. У цей момент еволюція зробила наступний важливий крок - з'явилися перші багатоклітинні організми. А потім, ще

Сторінки: 1 2 3 4 5

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар