Вся правда о регрессивной эволюции: могут ли организмы вернуться к более простым формам?

Какая форма жизни на Земле была самой первой? Некоторые ученые считают, что прокариот. Этот простой одноклеточный организм появился на Земле около трех с половиной миллиардов лет назад. Потом он эволюционировал, и появились цианобактерии. Вероятно, это были первые организмы, которые использовали фотосинтез и производили кислород, что значительно улучшило атмосферу Земли. Но как мы прошли путь от одноклеточных до осьминогов с множеством рук и млекопитающих со всеми их органами? Это произошло благодаря эволюции. Она может сделать животных и растения очень сложными. Но может ли она повернуться вспять? Конечно, некоторые ученые называют это «движением назад», но на самом деле это не так. Эволюция не возвращается назад и не повторяет то, что делала раньше.

Регрессивная эволюция означает, что животные или организмы теряют часть сложности, которая была у них в прошлом. Хороший пример этого процесса — миксозои — крошечные паразиты, у которых нет ни рта, ни нервной системы, ни кишечника. Считалось, что эти паразиты — простые одноклеточные организмы, но потом ученые выяснили, что на самом деле это животные, которые утратили многие свои особенности, потому что те им больше не нужны. То есть они действительно вернулись к более простой стадии своей эволюции.

Однако не стоит волноваться. Эволюция не работает как обновления на вашем компьютере: вы не можете просто отменить последнее обновление, если оно вам не нравится. Давайте посмотрим на пещерных рыб, у которых в большинстве случаев нет глаз. Это не означает, что рыбы возвращаются в те времена, когда у их предков не было глаз. Просто процесс, который отвечал за развитие их глаз, остановился, не успев закончиться. Более того, если какая-то часть органов животного утрачена, у него могут развиться другие особенности. У пещерных рыб потеря глаз может быть компенсирована другими органами, например, теми, которые могут ощущать вибрации в темноте. Они могли развиться в пустых глазницах рыб.

Причина, по которой эволюция не возвращается к предыдущим стадиям, проста: одни изменения всегда влекут за собой другие. Это затрудняет отмену конкретного «обновления». Например, когда у пещерных рыб появились глаза, это также изменило строение их черепа. Так что потеря глаз не привела к потере глазниц. Кроме того, у эволюции нет цели создать более сложных животных; она отдает предпочтение тем признакам, которые делают организм лучше приспособленным к окружающей среде. Потеря более сложных функций может сделать организм более приспособленным к новой среде. Более эффективно перестать тратить энергию на органы, которые вы на самом деле не используете. Так что по сути эволюция всегда движется вперед. Это просто выбор признаков — новых или более старых, — которые улучшают приспособленность организма к его дому.

Однако есть группа животных, которые действительно испытали на себе ход обратной эволюции. Это четвероногие, надкласс, который включает в себя китов, дельфинов, тюленей и морских черепах. Они действительно сильно изменились за последние триста пятьдесят миллионов лет, перемещаясь из моря на сушу и обратно! Каждый раз, когда они двигались, им приходилось менять образ жизни и форму тела. Ученые провели исследование и изучили информацию о том, как наземные животные приспособились к жизни в океане. Около двухсот пятидесяти миллионов лет назад они начали возвращаться в океан. Это произошло после Великого пермского вымирания, также известного как самое серьезное массовое вымирание в истории нашей планеты. За это время погибло множество животных, как в океане, так и на суше. Земле понадобилось десять миллионов лет, чтобы восстановиться.

Некоторые животные, такие как змеи, переходили из океана в сушу и обратно неоднократно. В исследовании также упоминается, что даже слоны могли какое-то время жить в воде. Но неясно, был ли это океан или просто пресная вода. Работа эволюции намного сложнее, чем простое движение вперед-назад. Возьмем, к примеру, конвергентную эволюцию, когда разные существа развиваются независимо друг от друга, но в итоге приобретают сходные черты. Пока наши взгляды обращены на океан, давайте сравним акул и дельфинов. Это самый простой способ увидеть, как работает конвергентная эволюция. Если судить только по внешнему виду, существа, живущие в воде, очень похожи: причем некоторые виды имеют примерно одинаковый размер. Что ж, как бы удивительно это ни было, акулы и дельфины в основном не связаны между собой.

Акулы — это рыбы, и около сорока процентов из них размножаются, откладывая икру. Они эволюционировали, чтобы иметь возможность чувствовать кровь в воде и благодаря этому умению прокормить себя. Дельфины же млекопитающие. Некоторые из них на самом деле дружелюбны и ведут гораздо более интересную социальную жизнь, чем акулы. Посмотрите на афалин. У этих причудливых существ есть свои особые звуки, которые они используют так же, как люди используют свои имена. Они выбирают некоторые типы звуков, чтобы представиться, а также могут выучить другие «имена», чтобы лучше общаться друг с другом. Конечно, у акул и дельфинов был общий предок, но он жил в море почти триста миллионов лет назад. Чарльз Дарвин был, вероятно, одним из самых опытных ученых в области эволюции. Он был поражен различными видами животных и растений, которые существовали на Земле. По оценкам ученых, на нашей планете насчитывается около триллиона различных видов. Но сколько времени потребовалось для развития этих видов?

Ответ для большинства существ разный. У некоторых развитие происходит быстро, и изменения можно увидеть на протяжении одной человеческой жизни. У других на это уходят миллионы лет. Скорость образования новых видов зависит от скорости размножения того или иного существа. Бактерии, например, размножаются быстро, поэтому они могут превращаться в новые виды в течение короткого промежутка времени. Видообразование — разделение одного вида на два более новых, с собственными уникальными характеристиками. У насекомых это может произойти быстро. Например, яблонная пестрокрылка раньше питалась боярышником. Однако теперь появилась новая вариация того же вида, которая питается яблоками. Они считаются двумя разными группами и сделали первый шаг на пути к становлению нового вида. Это также может быстро произойти у птиц. Зяблик может перебраться на новый остров и начать размножаться с местной птицей, создавая новую группу птиц, отличных от обоих родителей. Но не всегда ясно, сохранятся ли эти новые группы в течение длительного периода времени.

Существа, побившие рекорд по созданию новых видов, живут в африканском озере Виктория. Их называют цихлидами. Триста их различных видов развились из одного единственного вида. Это произошло менее чем за двенадцать тысяч лет, что на первый взгляд может показаться большим сроком. Но чтобы понять, насколько это быстро, давайте взглянем на животных, которым пришлось измениться из-за каких-то внешних обстоятельств. Например, удавы в Америке и питоны в Африке и Азии стали разными видами после того, как их континенты разделились. На это ушли миллионы лет. Но если эволюция заботится о том, чтобы животные обладали наилучшими признаками, то почему некоторые из них вымирают раньше, чем другие? Синий кит существует уже около четырех с половиной миллионов лет. А неандертальцы просуществовали совсем недолго, около нескольких сотен тысяч лет.

На этот вопрос не так просто ответить. Как долго проживет большинство видов, прежде чем они вымрут, зависит во многом от них самих. Мы знаем, что млекопитающие обычно живут один-два миллиона лет. Но в кайнозойскую эру (которая длится и сейчас) млекопитающие существовали в среднем три миллиона двести тысяч лет, причем более крупные млекопитающие жили дольше, чем более мелкие. Беспозвоночные вроде насекомых и червей в среднем живут от пяти до десяти миллионов лет. Мы не можем точно знать, сколько животных исчезает прямо сейчас, потому что не знаем, сколько их на самом деле. Многим существам, в основном жукам, еще даже не дали названия. Поэтому, если мы не знаем, что они существуют, мы не узнаем, что они вымирают. Также иногда животные не исчезают, а просто прячутся.