Цьогоріч виповнилося 210 років від дня народження Чарлза Роберта Дарвіна (1809–1882) – видатного британського вченого, автора найважливішої в біології теорії, а саме – теорії еволюції. Про Дарвіна та його дослідницький доробок в ефірі науково-популярної програми «Академія наук» радіостанції «Радіо НВ» розповів завідувач відділу еволюційної морфології Інституту зоології імені І.І. Шмальгаузена НАН України доктор біологічних наук Ігор Дзеверін.
 Доктор біологічних наук Ігор Дзеверін (у центрі) з ведучими науково-популярної програми «Академія наук» на радіостанції «Радіо НВ» Дмитром Сімоновим (ліворуч) і Юрієм Пустовітом(фото – з Facebook-профілю Дмитра Сімонова)
|
«Насправді Дарвін не був першим – ідея еволюції, в певному розумінні, присутня навіть у давньогрецькій філософії та відродилася в європейській науці у XVIII – на початку XIX ст.ст. Заслуга Дарвіна полягає не в тому, що він запропонував цю ідею, бо її запропонував не він, а в тому, що він зміг дати пояснення еволюції, розробивши наукову теорію, котра розтлумачує процес поступового, з покоління в покоління, змінення живих істот і їхнього перетворення на щось принципово нове. До Дарвіна існували, щонайбільше, окремі гіпотези про еволюцію, до яких серйозні науковці ставилися скептично, оскільки вважали їх сумнівними. Переважала ж ідея сталості живих форм.
Першу наукову теорію еволюції вдалося створити французькому біологу Жанові Батисту Ламарку [1744–1829], проте вона недостатньо підтверджувалася фактами. Лише теорія еволюції авторства Дарвіна витримала випробування і фактами, й перевірками, і критикою з боку інших науковців», – говорить гість радіостудії.
 Чарлз Роберт Дарвін. 1881 р. |
«Однак головне відкриття Дарвіна – наукове пояснення доцільності будови живих організмів – дійсно, унікальне, – наголошує Ігор Дзеверін. – Пригадаймо, що, з точки зору науковця початку ХІХ ст., надзвичайно складна та дуже доцільна будова живих істот (тобто те, що живі організми – як тваринні, так і рослинні – якнайкраще пристосовані до умов, у яких живуть) слугувала переконливим доказом існування бога. Це так званий аргумент Пейлі [Вільям Пейлі (1743–1805) – британський філософ]. Його називають іще аргументом годинника: якщо десь у пустелі нам випадково трапиться годинник – ми ж не подумаємо, що він з’явився там сам по собі, а будемо впевнені, що його створила і залишила там розумна істота – «годинникар»; коли ж ми бачимо живу істоту, значно складнішу й досконалішу за годинник, то можемо припустити, що до її виникнення доклав руку майстер, завдяки якому вона й живе. Тож чи міг хтось, окрім бога, зробити щось подібне? На той час це пояснення видавалося досить переконливим. Адже й справді: ми маємо саме такі м’язи, щоб могти рухатись у середовищі нашого проживання; саме такий набір ферментів, щоб перетравлювати їжу, яку споживаємо; саме такий зір, щоб добре бачити все, що потрібно, й орієнтуватись у просторі.
Тут слід зважати на два аспекти дарвінової теорії еволюції – філософський і біологічний. Перший: звичайно, і до Дарвіна філософували про самодовільний розвиток природи та про те, що все наявне у ній могло з’явитись і без втручання надприродних сил, але ці міркування наштовхувалися на вищезгаданий релігійний аргумент. Дарвін же запропонував аргумент, якого раніше бракувало філософському атеїзмові і який надав останньому неможливої доти переваги в надзвичайно принциповому питанні.
Біологічний же аспект полягає в тому, що Дарвін запропонував принцип, який лежить в основі еволюційного процесу, – принцип природного добору, що описує походження доцільності будови та поведінки живих істот. Стверджувалося, що живі істоти різняться за спадковими ознаками суто випадково – вони змагаються між собою, і виживають ті з них, які краще відповідають середовищу, в якому живуть.
Цікаво, що замолоду Дарвін всерйоз збирався стати священником, але, працюючи над науковим обґрунтуванням своєї теорії еволюції, і сам еволюціонував – від віри до атеїзму. Про це згадується, у тому числі, в його спогадах. З одного боку, вчений розумів, що природні факти можна пояснити без посилання на надприродну силу. З іншого боку, він як гуманна людина не міг припустити, що, оскільки всі організми побудовані доцільно, то саме Бог надав хижакам такі ознаки, які дозволяють їм убивати своїх жертв, паразитам – ознаки, які дозволяють їм паразитувати на інших істотах тощо. Це дуже серйозний аргумент – можливо, не проти релігії як такої, але точно проти ідеї доброго бога. Нарешті, не забуваймо, Дарвін був свідком усіх жахів колоніалізму, коли поряд із колонізатором з рушницею крокував колонізатор із Біблією (місіонер), і чудово усвідомлював, яку роль відігравала релігія, наприклад, у поневоленні корінних народів Австралії та Південної Америки.
Все це вплинуло на поступове дистанціювання Дарвіна від релігії та перетворення його на цілковитого атеїста. Інша річ, що більшовицька безкомпромісність не належала до рис англійського національного характеру ХІХ ст. чи індивідуального характеру самого Дарвіна, тож він не часто висловлювався з питань віри, але сказане ним було цілком недвозначним».
«За теорією Дарвіна, прикладом дії природного добору як основного механізму еволюції може слугувати організація будь-якого живого організму, – веде далі Ігор Дзеверін. – Класичним і широко відомим є приклад жирафи, який у своїх працях використовував Ламарк. Як припускав цей французький учений, жирафи тягнулися до високих гілок дерев і внаслідок прагнення дотягтися шия все видовжувалась і видовжувалась, а згодом ця набута ознака успадковувалася.
Дарвін, до речі, теж визнавав успадкування набутих ознак, але не надавав цьому процесові надто великого значення. Слід зауважити, що аж до кінця ХІХ ст. всі, практично без винятку, вчені вважали успадкування набутих ознак можливим (ба більше, до експериментів німецького біолога Ауґуста Вайсмана [1834–1914] таке переконання було абсолютною аксіомою), оскільки на той час іще не існувало наукових уявлень про механізми спадковості. А коли воно нарешті з’явилося, то стало зрозуміло, що жодного успадкування набутих ознак насправді не відбувається.
Так от, з точки зору Дарвіна, короткошиї предки жирафи пристосовувалися до середовища з високими деревами. Вищі шанси на виживання й, відповідно, розмноження мали особини з довшими, ніж у інших особин того ж виду, шиями. Загалом, це підтверджується палеонтологічними фактами. Цікаво, що в Африці досі живе копитна тварина з короткою шиєю, дуже точний еквівалент гіпотетичного предка жирафи – це окапі.
 Окапі |
Якщо, скажімо, розглянемо еволюцію собак, то побачимо, що від спільного предка з’явилася велика кількість нащадків, які зараз істотно різняться за способом життя: вовк не схожий на шакала, шакал відмінний від вовка та свійського собаки і так далі. Наш свійський собака – це, по суті, свійський варіант вовка, що сформувався внаслідок симбіозу з людиною. Кожне з цих пристосувань – вовк, шакал, свійський собака й інші – є результатом добору ознак, що виявилися корисними для виживання особини: еволюція в бік активного, великого, зграйного хижака – це шлях вовків і гієноподібних собак; шакали ж і койоти, в остаточному підсумку, стали дрібнішими різноїдними напівхижаками».
 Гієноподібний собака (або ж вовк строкатий, або ж дикий пес африканський) |
Як також нагадав Ігор Дзеверін, найвидатніший із попередників Дарвіна – Ламарк – припускав, що еволюція має наперед визначений напрям і прагне до прогресу: «Живі істоти, на думку Ламарка, не просто змінюються, а змінюються в певному напрямі, котрий ототожнюється з прогресом. Однак Дарвін відкинув цю ідею. Він стверджував, що ніякого прагнення до прогресу немає і що еволюції взагалі не властиві жодні прагнення – вона рухається в бік пристосування організму до умов навколишнього середовища, а прогрес у деяких еволюційних лініях є просто побічним ефектом такого пристосування. Іншими словами, пристосування іноді й справді відбувається шляхом прогресу, але іноді – й шляхом регресу. Відомо про велику кількість еволюційних ліній, в яких нащадки побудовані менш досконало, примітивніше, ніж предки. Наприклад, у паразитів вдосконалюються лише засоби розмноження та боротьби з організмом хазяїна, все решта у них деградує. З точки зору теорії Дарвіна, це цілком звичний і зрозумілий напрям еволюції, котрий зустрічається досить часто».
Далеко не всі знають, що одночасно з Чарлзом Робертом Дарвіном і незалежно від нього дуже подібну теорію еволюції розробляв британський натураліст Альфред Рассел Воллес (1823–1913), ім’я якого нині практично невідоме поза колом науковців і любителів науки та живої природи.
 Альфред Рассел Воллес |
«Воллес увійшов в історію як талановитий учений, надзвичайно високопрофесійний фахівець у своїй галузі, видатний дослідник (хоча, можливо, на тлі постаті Дарвіна це не дуже помітно), який, без сумніву, заслуговує на наукове безсмертя. Проте Дарвін усе ж стоїть як науковець набагато вище за Воллеса, він один із найвидатніших учених за всю історію людства, і це теж факт, – підкреслює Ігор Дзеверін. – Уявімо собі, що під час подорожі на «Біґлі» [йдеться про навколосвітню подорож Дарвіна у 1831–1836 роках, яку він здійснив на невеликому бригові – двощогловому вітрильному судні] Дарвін загинув (а таке справді могло трапитись, оскільки ця експедиція була тривалою, складною і доволі небезпечною), – тоді теорія природного добору, дійсно, була б уперше запропонована Воллесом і, відповідно, пов’язана саме з його ім’ям. Однак я не певен, чи вдалося б Воллесові обґрунтувати її настільки ретельно, підкріпивши величезною кількістю фактів, як це зробив Дарвін. Воллес, наприклад, зовсім не врахував дані про штучний добір – він працював тільки з порівняльними даними. Отже, слід зважити на Дарвінів масштаб узагальнення. Річ у тім, що Дарвін працював над розробленням своєї теорії еволюції понад 20 років, аж поки не дізнався про теорію Воллеса і друзі не переконали обох учених запропонувати нову концепцію у спільній публікації. Дарвін не те щоб вагався, чи публікувати своє відкриття, – він просто розумів, наскільки добре обґрунтованим воно має бути. Гадаю, якби не Воллес, Дарвін міг би ще років десять пропрацювати над теорією еволюції.
Під час своєї багаторічної подорожі на «Біґлі» учений побачив надзвичайно велику кількість екосистем, говорячи сучасною мовою. Він спостерігав за тим, як живуть тварини та рослини в абсолютно різних умовах, як одна й та ж форма живого перетворюється в різних ситуаціях, для різних умов, водночас і зберігаючи подібність до вихідної форми, і зазнаючи певних змін. Отримав надзвичайно велике розмаїття даних саме про змінність живої природи.
Таким чином, уже під час експедиції Дарвін збирає абсолютно унікальний за масштабом матеріал і тільки після цього береться розробляти свою теорію, але не друкує її, оскільки починає збирати дані про селекцію. Потім ретельно досліджує різноманіття вусоногих рачків. Ці тварини є взагалі досить цікавим об’єктом – вони починають свій розвиток як звичайні рачки, потім сідають на дно – і після цього зовсім перестають бути подібними до вихідної форми. Потрібно спеціально їх досліджувати, щоб зрозуміти, що це рачок, а не щось молюскоподібне. Загальна схема будови вусоногого рачка реалізується в природі у дуже великій кількості різноманітних варіантів. Отже, знов перед нами яскравий приклад того, як одна жива форма може багаторазово перетворюватись у природі, і Дарвін досить ретельно досліджував це.
Дарвін також займався палеонтологією і знав, як форми живого змінювалися протягом історії Землі. На той час уже досить інтенсивно досліджувалися різноманітні скам’янілості, незадовго до того, як він запропонував свою теорію еволюції, було віднайдено рештки динозаврів, а як наука палеонтологія сформувалася на самому початку ХІХ ст. Уже тоді стало зрозуміло, що скам’янілості є залишками живих організмів, які колись існували на Землі та які істотно відрізняються від сучасних. Творцем палеонтології вважається французький науковець Жорж Кюв’є [1769–1832], котрий, як це не парадоксально, за своїми поглядами був переконаним противником ідеї еволюції, різко критикував перші еволюційні ідеї, дуже скептично ставився до праць свого старшого сучасника та співвітчизника Ламарка. Саме науковий авторитет Кюв’є великою мірою вплинув на те, що перемога еволюціонізму відбулася значно пізніше.
Можна сказати, що Дарвін синтезував у єдину концепцію усе найкраще з доробку своїх попередників, цілий комплекс різнорідних даних: з одного боку – Ламаркову ідею еволюції, з іншого – великий фактаж Кюв’є і його концепції взаємної узгодженості частин організму та впливу умов існування на організм. Водночас, Дарвін широко використовував не лише палеонтологічні дані, а й, зокрема, дані про поширення живих істот і про зміни організмів у результаті селекції.
Дані про штучний добір стали для Дарвіна важливим аргументом на користь його теорії. Суть процесу селекції – розведення людиною потрібних їй свійських рослин і тварин. На плем’я (для подальшого розмноження) відбираються ті особини, які краще за інших відповідають тим чи іншим вимогам. Якщо йдеться, наприклад, про худобу, то тварини добираються завдяки кращій якості молока, або м’яса, або шерсті. При цьому мінливість особин досить висока, і породи тварин за певними ознаками формуються з покоління в покоління. Десятки порід великої рогатої худоби (чи коней, чи собак) усі походять від спільного предка та з’явились у результаті цілеспрямованої людської діяльності.
Та загалом наука – це не просте збирання фактів, хоча вона, звичайно, на них ґрунтується, це об’єднання надзвичайно великого масиву фактів під єдиним принципом. Що і вдалося Дарвінові – усі одержані дані (а також низку запропонованих іншими дослідниками узагальнень) він об’єднав на основі єдиного принципу – принципу природного добору. Не знаю, чи вдалося б це Воллесу, якби він працював самостійно. Тож у цьому випадку пріоритет, безумовно, за Дарвіном, який збагнув механізми природної еволюції двадцятьма роками раніше, ніж його колега. До речі, Воллес і сам це визнавав, і цікаво, що саме він запропонував термін «дарвінізм». Водночас, Воллес залишався одним із найвидатніших теоретиків дарвінізму. І після публікації спільно з Дарвіном першого повідомлення про теорію еволюції шляхом природного добору він працював цілком самостійно. У деяких питаннях ці двоє вчених навіть критикували один одного, і часом рацію мав Дарвін, а іноді – Воллес. Таким чином, називати їх двома співавторами теорії еволюції абсолютно коректно, бо це цілковита правда: ця теорія має двох співавторів».
Як і чимало інших наукових теорій, теорія еволюції має не лише своїх прихильників, а й противників, говорить Ігор Дзеверін: «Є кілька основних когорт людей, які заперечують дарвінову теорію еволюції. По-перше, це креаціоністи – ті, хто принципово заперечує факт еволюції з релігійних міркувань і не може пробачити Дарвіну удару, завданого релігійному мисленню.
Друга група критиків дарвінізму – прихильники альтернативних наукових теорій еволюції, вчені, які визнають факт еволюції, але вважають, що вона відбувається за іншими, ніж описав Дарвін, механізмами. Тобто, крім дарвіністів, серед науковців-природничників є також ламаркісти й інші. Але дискусії, конкуренція різних думок, пошук нових фактів – усе це лише на користь науці, сприяє вдосконаленню наукової теорії. Водночас, маю сказати, що теорія Дарвіна і на початку ХХІ ст. залишається найбільш розробленою та найвпливовішою серед усіх наявних теорій еволюції.
Ще одна – теж досить значна, як і креаціоністи – когорта критиків дарвінізму з’явилася через те, що нам порівняно легко зрозуміти, як життя могло виникнути з неживого й еволюціонувало від найпримітивніших організмів до мавпи, але важко прийняти той факт, що від мавп походять люди. Для дуже багатьох це становить серйозну проблему. Відрив від світу природи – характерна риса сучасної цивілізації. Нам, носіям такої культури, важко прийняти свою спорідненість із тваринами. Але Дарвін зміг зробити цей крок і обґрунтувати походження людини від мавп, що є прямим висновком з його загальної теорії. Додам також, що це яскравий приклад наукового прогнозу, адже на той час, коли Дарвін працював над теорією еволюції, про еволюцію людини було практично нічого не відомо. Припускали, що неандертальці були сучасними людьми, котрі страждали на певні захворювання абощо, а пітекантропів і австралопітеків іще взагалі не було відкрито. Дарвін же винятково на основі порівняльного матеріалу здійснив досить точний опис, який згодом, коли вже почала розвиватись антропологія й, отже, наше розуміння еволюції предків людини, підтвердився не тільки в загальних рисах, а й у деталях».
 |
Одним із аргументів на користь теорії еволюції за Дарвіном – те, що, за свідченнями палеонтологічних даних, раніше існувало багато видів, яких більше немає. Але чи випадала колись людині нагода стати свідком появи нових видів живих істот? У переважній більшості випадків побачити це й неможливо, стверджує Ігор Дзеверін: «Ми не живемо так довго, щоб прослідкувати зміни в кількох тисячах поколінь, потрібних для того, аби вид-предок і види-нащадки повністю розійшлися між собою. Проте часом, як виняток, видоутворення стається доволі швидко. Можна сказати, що практично в нас на очах на Американському континенті було інтродуковано європейські рослини – і внаслідок цього з’явилися нові раси місцевих комах, пристосовані до життя на цих рослинах. Згодом було зафіксовано неможливість цих рас комах схрещуватися з представниками виду-предка, пристосованими до питомо американських рослин. З формальної точки зору, утворення нових видів відбулося за якихось 400 років від початку колонізації Америки європейцями».
Відповідаючи на запитання ведучих, гість програми зазначив, що для сучасної науки проблема виникнення розуму, інтелекту не є аж такою незбагненною, як це може видаватися: «Вчені мають великі досягнення у розумінні особливостей еволюції поведінки тварин, ускладнення та поступової появи вищих форм їхньої розумової діяльності (таких, наприклад, як у предків Homo sapiens). Немає жодних підстав вважати, що ми не зможемо пояснити еволюцію розумової діяльності, спираючись на принципи теорії Дарвіна, зокрема на принцип випадкової мінливості та принцип природного добору. Зрештою, наш інтелект – така ж пристосувальна ознака, як, скажімо, крила птахів або здатність вищих комах до метаморфоз. Усі ці складні ознаки з’явилися в результаті саме природного добору. Це надзвичайно актуальна проблема, яку цікаво досліджувати, і в ній досі чимало нез’ясованого, незрозумілого. Але для науки це зовсім не глухий кут.
А от питання походження життя вже дещо складніше. Проте теорія Дарвіна, в принципі, його не стосується, розглядаючи живих істот, здатних до самовідтворення – розмноження й передання нащадкам своїх ознак із деякими змінами. Виходячи з принципу природного добору, неможливо пояснити, як з’явилася сама здатність до самовідтворення: теорія еволюції описує те, що відбулося вже після появи життя. Отже, крім дарвінової теорії еволюції, потрібна теорія походження життя, котра ґрунтуватиметься на якихось інших принципах. Наразі такої теорії у науці немає. Однак учені істотно просунулися вперед, пропонуються цікаві гіпотези (наприклад, про безкисневий стан Землі на зорі її існування), які, вочевидь, згодом увійдуть до нової наукової теорії».
«Дарвін – це, безперечно, приклад неймовірно послідовного прагнення до пізнання істини, – підкреслив Ігор Дзеверін, підсумовуючи розмову у студії. – Він зібрав надзвичайно велику кількість взаємосуперечливих фактів і зміг пояснити всі ці суперечності та зрозуміти те, чого до нього не розумів ніхто. Це свідчить про надзвичайно високий рівень його наукової діяльності. Історія Дарвіна є історією не лише про сміливість і непересічний розум, а й про об’єктивність, адже переважну більшість аргументів проти теорії природного добору він сам зрозумів і сам проаналізував раніше, ніж це зробили його опоненти, спростувавши в такий спосіб деякі серйозні закиди на її адресу».
Аудіозапис радіопередачі доступний за посиланням: https://soundcloud.com/radio-nv/akademya-nauk-den-darvna-gor-dzevern-90219.
Ілюстрації – з відкритих Інтернет-джерел