Наука | Научпоп

Недавно я выпустил видео о том, как Дарвин пришел к своей теории эволюции. В этом посте хочу рассказать эту историю целиком, для тех, кто любит читать и вдумчиво разбираться в том, как наука изменила наше понимание природы.

Когда мы слышим слово «Дарвинизм», кажется, будто это что-то очевидное и давно известное. Но в XIX веке подобная идея звучала почти как вызов всему устройству мира. Чтобы понять, как Чарльз Дарвин пришел к своей теории, нужно вернуться в начало этой истории.

Чарльз Роберт Дарвин родился в начале XIX века в обеспеченной английской семье. Его отец был врачом, а мать происходила из рода Веджвудов, знаменитых своими фарфоровыми изделиями. В детстве Дарвин не отличался прилежностью, но проявлял живой интерес к природе. Он собирал насекомых, наблюдал за животными и проводил простые опыты.

Сначала семья решила, что сын станет врачом, и отправила его в Эдинбург. Но вид операций и кровь вызывали у Дарвина тошноту, поэтому он оставил медицину. Затем он оказался в Кембридже, чтобы готовиться к службе священником. Но именно там он увлекся геологией и ботаникой, и это увлечение изменило всю его жизнь.

В конце 1831 года Дарвину предложили участие в экспедиции на корабле «Бигль». Судно должно было исследовать берега Южной Америки. Капитан Роберт Фицрой искал образованного спутника и натуралиста, и Дарвину повезло занять это место. Путешествие длилось почти пять лет и стало для него университетом под открытым небом.

Пока команда занималась картами, Дарвин исследовал материк. Его особенно увлекла геология. Он читал книгу Чарльза Лайеля «Основы геологии» и сравнивал наблюдения с её идеями. Лайель утверждал, что прошлое Земли можно объяснить теми же силами, которые действуют сегодня: медленное поднятие гор, вулканы, эрозия, землетрясения. Это учение получило название униформизм.

Лайель противостоял катастрофистам, таким как Жорж Кювье, которые считали, что история Земли состоит из серий разрушительных катастроф, за которыми следовали акты творения новых форм жизни. Идея Лайеля требовала признать огромные временные масштабы и постепенность изменений. Именно этот принцип оказал на Дарвина сильнейшее влияние.

Во время путешествия Дарвин наблюдал множество загадок природы. Он находил окаменелости древних животных, похожих на современных, но гораздо крупных. Он замечал, как виды распределяются по континентам. Например, Южная Америка имела собственную уникальную фауну, отличную от африканской, хотя климат был похож. Это ставило под сомнение представление о том, что каждый вид был создан именно для своей среды.

Особенно важным оказалось его открытие на Галапагосских островах. Сегодня все вспоминают «Дарвиновых вьюрков», но на самом деле его внимание сначала привлекли пересмешники. Он заметил, что на разных островах живут немного разные виды этих птиц. Тогда Дарвин задал себе вопрос: неужели Бог создавал каждый вид отдельно для каждого острова? Гораздо логичнее было предположить, что несколько особей попали туда случайно и постепенно разошлись, превратившись в новые виды.

Эти наблюдения заставили Дарвина задуматься о том, что виды могут меняться. Но как именно это происходит, он тогда еще не понимал. После возвращения в Англию он долго собирал факты, изучал геологию и ботанику, а также наблюдал за размножением животных.

В первой половине XIX века большинство ученых оставались сторонниками естественной теологии. Эта традиция исходила из идей Уильяма Пейли, автора книги «Естественная теология». Он писал, что если найти на дороге часы, никто не подумает, будто они возникли случайно, а значит, и организм, устроенный столь же сложно, должен быть создан Творцом. В этой картине мира каждый вид рассматривался как совершенный и неизменный.

Но не все соглашались с таким взглядом. Еще в 1809 году француз Жан-Батист Ламарк предложил идею постепенного изменения видов. Он считал, что организмы могут приспосабливаться к среде и передавать приобретенные изменения потомству. Жираф, который тянет шею к веткам, со временем передает потомкам чуть более длинную шею, а крот теряет зрение, потому что не пользуется им под землей.

Ламарк также верил, что жизнь подчиняется внутреннему стремлению к усложнению. Но его идеи вызвали резкое неприятие у консервативных ученых. Жорж Кювье высмеивал трансформацию видов, утверждая, что организм — это система, где все взаимосвязано, и нельзя менять одну часть, не разрушив целое.

Несмотря на критику, идеи развития не исчезли. В Британии они получили новую жизнь благодаря анонимной книге «Следы естественной истории творения», опубликованной в 1844 году издателем Робертом Чемберсом. Он пытался примирить эволюцию и религию, объясняя развитие жизни как постепенное раскрытие божественного замысла. Книга вызвала скандал, но сделала саму тему эволюции популярной. Дарвин внимательно следил за этой дискуссией и понял, что его собственная теория должна быть безупречной с научной точки зрения.

Тем временем Дарвин продолжал собирать факты. Он изучал опыт селекционеров, особенно голубеводов. Люди могли за несколько поколений вывести породы, которые отличались друг от друга сильнее, чем многие естественные виды. Это натолкнуло его на мысль, что в природе может действовать похожий процесс. Только отбор делает не человек, а сама среда.

Дарвин изучал и рудиментарные органы — структуры, потерявшие своё значение. Аппендикс, зачатки ног у змей, крылья страусов, которые не позволяют летать. Для идеи творения это выглядело странно, а для эволюции — вполне логично. Эти органы могли быть остатками прошлого, следами изменений, происходивших в истории видов.

Серьезным шагом стала работа Дарвина над балянусами — мелкими морскими ракообразными. Несколько лет он описывал их строение и развитие. Исследования показали огромную изменчивость даже внутри одного рода и помогли Дарвину увидеть, насколько условна граница между видами. Он также открыл, что личинки балянусов сильно отличаются от взрослых особей, что подтвердило идею о сохранении признаков предков на ранних стадиях развития.

В 1838 году Дарвин прочитал труд экономиста Томаса Мальтуса «Опыт о законе народонаселения». Мальтус писал, что население растет быстрее, чем ресурсы, и поэтому неизбежна борьба за существование. Дарвин понял, что в природе происходит то же самое. Особей всегда рождается больше, чем может выжить. Значит, выживают только те, кто лучше приспособлен.

Так он сформулировал идею естественного отбора. Природа как бы «отбирает» наиболее удачные вариации, не имея цели или замысла. Со временем эти изменения накапливаются, и появляются новые виды.

Дарвин работал над своей теорией двадцать лет, прежде чем решился опубликовать её. В 1858 году он получил письмо от натуралиста Альфреда Уоллеса, который независимо пришел к тем же выводам. Это подтолкнуло Дарвина действовать. В 1859 году вышла книга «Происхождение видов путем естественного отбора». Первый тираж разошелся за один день.

Реакция была бурной. Консерваторы и богословы видели в этой книге угрозу религии и морали. Один священник назвал Дарвина «самым опасным человеком Англии». Но молодые ученые, особенно те, кто не принадлежал к элите, восприняли эволюцию как победу научного мышления над догмами. Среди сторонников Дарвина были ботаник Джозеф Гукер и зоолог Томас Хаксли, которого позже назовут «бульдогом Дарвина».

Постепенно идея эволюции завоевала умы. Уже через десять лет после публикации книги большинство образованных людей в Британии принимали мысль, что жизнь развивается и меняется. Даже церковные деятели пытались примирить веру с эволюцией, говоря, что это просто инструмент в руках Бога.

Сам Дарвин не был атеистом в привычном смысле. Он просто понял, что природа не нуждается в чудесах, чтобы создавать сложность. Его теория изменила науку, но ещё важнее — она изменила образ мышления. Мир перестал быть статичным и стал живым процессом, где всё рождается, изменяется и исчезает.

История Дарвина напоминает, что великие идеи не возникают в вакууме. За каждой теорией стоит эпоха, сомнения, ошибки и годы поиска. И в этом, пожалуй, заключается настоящая красота науки.

Деревянные салазки и веревки, телекинез и даже инопланетные технологии – каких только теорий не предлагали, чтобы объяснить, как перемещали по острову Пасхи, или Рапануи, огромные статуи моаи. Таких статуй на острове почти 1000, и создали их, по данным историков, за период с 1400 по 1650 годы нашей эры. Большинство моаи изготовлены из вулканического туфа с помощью базальтовых орудий, и весят от нескольких до нескольких десятков тонн. При этом некоторые были перемещены на расстояние до 17 километров от каменоломен.

По поводу транспортировки моаи выдвигались разные гипотезы. Например, предполагали, что статуи тащили на салазках или на деревянных катках, примерно так же, как в Древнем Египте. В этом видели одну из причин исчезновения лесов и экологического кризиса на Рапануи. Другая оригинальная версия – перемещение статуй в вертикальном положении путём их раскачивания из стороны в сторону, в результате чего скульптура как бы «идёт».

Эксперименты по перемещению 5- и 9-тонной статуй проводились еще в 1986 году при участии Тура Хейердала. Получилось, но статуя двигалась довольно медленно, к тому же её основание повреждалось.Теперь американские исследователи снова решили проверить эту гипотезу. Сначала построили 3D-модели моаи и выявили характерные особенности статуй, в том числе тех, что были брошены на небольшом расстоянии от каменоломен. Выяснилось, что у этих статуй сохранились широкие D-образные, а не плоские основания. Расположение центра масс позволяло статуям легко наклоняться вперёд и совершать покачивающиеся зигзагообразные движения (как неваляшка). Уже после доставки к месту установки основание статуи могли стёсывать, делая его плоским.

Затем ученые изготовили копию моаи весом 4,35 тонны и проверили на ней свою теорию. Команда из 18 человек, тянущих за верёвки, смогла переместить моаи примерно на 100 метров за 40 минут.

«То, что мы наблюдали экспериментально, действительно работает, - говорит соавтор исследования, антрополог из Бингемтонского университета Карл Липо. – И по мере того, как объект становится больше, это продолжает работать. Все характеристики, которые мы наблюдаем при перемещении гигантских объектов, становятся всё более и более стабильными по мере их увеличения...»

В пользу теории говорят также найденные на Рапануи дороги шириной около 4,5 м с вогнутым сечением, что идеально подходило для стабилизации статуй при их перемещении. По мнению исследователей, дороги строили специально для передвижения моаи.

Описанный способ не требует большого количества древесины. Если так, выходит, в экологическом кризисе нет вины моаи? На видео один из экспериментов, проведенных много лет назад. Обратите внимание, что у статуи... завязаны глаза.

P.S. Нравятся наши посты? Поддержите нас любым донатом тут, на Пикабу:)

Проблема различий между человеком и обезьяной волновала умы задолго до появления современной антропологии. В середине XVIII века Карл Линней, создавая свою «Систему природы», впервые отнёс человека к животному миру, поместив его рядом с человекообразными обезьянами. Это был смелый шаг, положивший начало научному изучению вопроса. Однако настоящую революцию произвел Чарльз Дарвин, который в труде «Происхождение человека и половой отбор» (1871 год) научно аргументировал гипотезу — происхождение человека от древних обезьян. Эта идея, поддержанная такими учёными, как Томас Хаксли, встретила бурное сопротивление, но именно она заставила палеоантропологию искать вещественные доказательства. Ключевым моментом стало обнаружение останков ископаемых гоминид.

После находки неандертальца в 1856 году и питекантропа Эженом Дюбуа на острове Ява у науки появился фактический материал, демонстрирующий биологическую эволюцию человека (об этом было у меня на канале). В 1920-х годах Раймонд Дарт описал австралопитека — существо с признаками прямохождения, но ещё с небольшим мозгом. Это открытие смело популярное тогда представление, что развитие интеллекта предшествовало переходу к прямохождению. Долгое время господствовало упрощённое представление, что современные шимпанзе почти что «живые ископаемые», мало изменившиеся с миоценовой эпохи. Однако открытие Ardipithecus ramidus (Арди), жившей 4,4 млн лет назад, кардинально изменило эту картину. Арди, в отличие от шимпанзе, не была приспособлена к висам и брахиации, сочетая в себе черты двуногого хождения и лазания по деревьям. Это доказывает: человеческая линия не произошла от обезьяны, похожей на шимпанзе. Наоборот, мы и шимпанзе это две разные ветви, уходящие корнями к общему предку, который, судя по Арди, не был похож ни на одну из современных форм.

Рассматривая эволюционные адаптации, начнем с черепа и мозга, которые демонстрируют переход от силы к интеллекту. У человека мозговой отдел черепа значительно развитее, чем лицевой, что напрямую связано с большим объемом мозга, в то время как у человекообразных обезьян доминируют массивные челюсти. Еще одним уникальным человеческим признаком является наличие подбородочного выступа, отсутствующего у обезьян и связанного с развитием членораздельной речи. Эволюция также привела к редукции надбровных дуг и челюстей, поскольку питание мягкой и термически обработанной пищей сделало человеческий череп более «элегантным». Что касается мозга, то он у человека в среднем в 2 раза больше мозга человекообразной обезьяны, а объем коры больших полушарий — в 3 раза больше за счет обилия извилин. Именно это позволяет человеку вырабатывать вторую сигнальную систему — способность оперировать абстрактными словами-понятиями.

Фундаментальным отличием, определившим всю нашу анатомию, стал переход к прямохождению, что особенно ярко отразилось на строении позвоночника, таза и ног. Благодаря четырём изгибам, формирующим S-образную форму, позвоночник человека работает как пружина, амортизируя удары при ходьбе. Таз человека, в отличие от узкого и вытянутого таза обезьян, расширен, массивный и имеет форму чаши, чтобы поддерживать внутренние органы в вертикальном положении. Еще одним критически важным адаптационным элементом является сводчатая стопа человека, которая функционирует как сложный амортизатор с выраженным продольным и поперечным сводом, служа жёстким рычагом для отталкивания от земли при ходьбе. У обезьян же стопа плоская и хватательная, с противопоставленным большим пальцем, что удобно для лазания. Для лучшего удержания равновесия в вертикальном положении человеческая грудная клетка, в отличие от сжатой с боков у обезьян, расширена в стороны, что помогает сместить центр тяжести к центральной оси тела.

Если ноги человека адаптированы для ходьбы, то руки были освобождены для тонкого и точного манипулирования, что стало ключом к труду. Хотя большой палец есть и у обезьян, у человека он развит значительно лучше и сильнее противопоставлен остальным пальцам. Это обеспечивает точный захват, позволяя не только держать орудия, но и выполнять ювелирно тонкие действия. Длинные и подвижные пальцы в сочетании с мощным большим пальцем дают человеку возможность выполнять сложные трудовые операции. Кроме того, длинные ключицы и подвижные лопатки увеличивают амплитуду движений руки, что критически важно для метания и разнообразной трудовой деятельности.

Однако эволюция это не только морфология. Ископаемые находки и современные исследования показывают, что социальный фактор сыграл не меньшую роль. Так называемая «гипотеза культурного интеллекта» предполагает, что наши выдающиеся умственные способности развились в первую очередь для решения социальных задач: кооперации, обучения и понимания сородичей. Эксперименты подтвердили, что дети в возрасте двух с половиной лет уже значительно опережают человекообразных обезьян в решении «социальных» задач, таких как коммуникация и обучение, хотя по «физическому» интеллекту они ещё равны. Это означает, что эволюция человеческого разума была в первую очередь ориентирована на социальное взаимодействие, без которого невозможно становление культуры и языка.

В заключение, отличия человека от человекообразных обезьян это не случайный набор признаков, а комплекс взаимосвязанных адаптаций, сложившихся за миллионы лет. Прямохождение, освободившее руки, и кисть, способная к тонкому труду, создали материальную основу для развития мощного мозга. А мозг, в свою очередь, породил речь, культуру и технологический прогресс. История нашего скелета, запечатлённая в ископаемых находках от Арди до неандертальца, — это летопись трудного, но величественного пути, который прошли наши предки, чтобы мы могли сегодня задаваться вопросом: «Что отличает нас от обезьян?» Ответ, как видите, мы буквально носим в себе.

Если статья Вам понравилась - можете поблагодарить меня рублём здесь, или подписаться на телеграм и бусти. Там я выкладываю эксклюзивный контент (в т.ч. о политике), которого нет и не будет больше ни на одной площадке.