Галапагосы: тайны эволюции

Пятинедельное пребывание Чарлза Дарвина на далеких тихоокеанских островах изменило наше представление о жизни на Земле: был найден ответ на основной вопрос биологии - о происхождении видов и естественном отборе.

На четырех обжитых Галапагосских островах живет 12 000 человек. Остальные острова, например остров Бартоломей, остаются уголками первозданной природы, Все острова состоят из лавовых пиков, поднявшихся с океанического дна за последние два миллиона лет. Высокие скалы и вулканические кратеры, многие из которых по-прежнему активны, лишь подчеркивают изрезанность ландшафта.

Название этой уединенной группы островов в Тихом океане теперь неразрывно связано с именем Чарлза Дарвина и понятием «эволюция».

 

 

Дарвин провел на Галапагосах всего пять недель, но эти недели стали апогеем его путешествия вдоль побережья Южной Америки, включая и сухопутные этапы. Во время плавания Дарвин убедился в верности своей теории эволюции. В течение 20 лет он вновь и вновь возвращался к своим записям и наблюдениям, сделанным на островах, прежде чем понял окончательно, что те решающие недели дали ему ключ к пониманию сути процесса эволюции - естественного отбора. В 1831 году, когда Дарвин взошел на борт корабля «Бигль» в официальной должности естествоиспытателя, весь христианский мир непоколебимо верил в то, что Земля и все сущее на ней сотворены Богом и сохраняются с тех пор в более или менее неизменном виде. Опубликовав в 1859 году исследование «Происхождение видов путем естественного отбора», Дарвин доказал ошибочность подобных представлений.

Путешествие на «Бигле» позволило естествоиспытателю изучать условия жизни в самых разных климатических зонах и наблюдать множество растений, животных и птиц. За первые три года плавания он убедился, что виды не сохраняют изначально присущие им качества, а со временем изменяются. Первым серьезным подтверждением этому стали окаменелые останки вымерших видов животных. Дарвин не мог принять объяснение, будто Создатель «смыл» с лица Земли виды, полностью исчерпавшие свое предназначение, и заменил их более высокоорганизованными, венцом которых стал человек. Дело в том, что многие окаменелости и кости, найденные Дарвином при исследовании суши, представляли собой останки существ, очень похожих на тех, что окружали его, но более крупных.

Галапагосских островов «Бигль» достиг в сентябре 1835 года. 19 островов и окружающие их скалы и вулканические островки разбросаны на площади 59 500 км2 и удалены от Южной Америки на 1000 км. Вначале Дарвин был обескуражен тем, что на столь неприветливых и отдаленных землях смогли утвердиться хоть какие-то формы жизни. Он также обратил внимание на то, что большинство населявших острова животных, птиц и насекомых имели некоторое сходство с теми, которых он наблюдал в Южной Америке.

Фауна на островах была довольно необычной. Там обитали лишь два вида млекопитающих: мыши местного, как он предположил, происхождения и крысы, завезенные туда, скорее всего, на кораблях. (На самом деле, как оказалось, там водятся семь видов грызунов и два вида летучих мышей.) Земноводных не оказалось, зато рептилии имелись в изобилии.

Сходство галапагосских и южноамериканских видов, решил Дарвин, зависит от того, каким образом все эти животные попали в эти места. Первыми живыми организмами, освоившими скалистые вулканические острова, стали растения, чьи семена и споры были занесены туда водой и ветром. С возникновением постоянного растительного окружения смогли появиться и первые животные. Животная жизнь на Галапагосских островах -за исключением видов, завезенных человеком, - начиналась со случайных «пионеров-первопроходцев». Птицы, летучие мыши и некоторые насекомые попали туда, должно быть, из Южной Америки (или просто сбились с курса из-за сильных ветров во время своих ежегодных миграций) - слишком велико было их сходство с уже известными Дарвину видами.

Остальные представители фауны произошли от прародителей, приплывших на острова на бревнах, плавучих клубках водорослей или различных обломках, которые через дельты рек выносило в море, а затем попутными течениями прибивало к островам. Мягкотелые лягушки и их икринки не могли выдержать длительного пребывания в соленой воде. А вот яйца рептилий, защищенные прочной оболочкой, лучше переносили многотрудные скитания по морским течениям.

Наверное, самая удивительная достопримечательность Галапагосских островов - это гигантские черепахи, в честь которых острова и получили свое название (galapago по-испански означает «черепаха»). Во времена Дарвина острова давали приют сотням тысяч этих рептилий. При отсутствии плотоядных хищников они не только выживали, но и достигали в длину более 1,3 м, набирали вес до 180 кг, а продолжительность их жизни составляла более 100 лет.

Черепахи густо заселили все без исключения острова. Вице-губернатор Галапагосов рассказывал Дарвину, что с первого взгляда определяет, с какого острова та или иная черепаха. Дарвин запомнил эти слова, но в то время не придал им особого значения. Небольшие различия между черепахами, казалось, можно было отнести на счет особенностей местных условий. Если воды и растительности было много, черепахи выщипывали траву у себя под ногами, поэтому передняя часть их панцирей вокруг шеи изогнута лишь слегка. Там, где им приходилось тянуться за пищей, шеи у них были длинными, а панцири спереди круто загибались вверх, напоминая по форме седло.

Аналогичные различия прослеживались у игуан. Сухопутные игуаны едят побеги и семена кактусов, морские имеют длинные мускулистые хвосты, помогающие им заплывать в море и нырять на глубину 11 м в поисках водорослей, растущих на подводных скалах.

Выводы, сделанные Дарвином в результате наблюдения за рептилиями, были применены им при исследовании пернатого царства - в частности, вьюрков. Они дали ему ключ к загадке эволюции - естественному отбору, или выживанию наиболее приспособленных особей. Дарвин предположил, что один из видов вьюрков дал развитие другим направлениям. Вьюрки - единственные сухопутные птицы Галапагосских островов, которые в отсутствие конкурирующих видов, а также хищников заполнили все возможные природные ниши. На каждом острове образовалась отдельная популяция вьюрков, с присущими лишь ей характерными чертами. Эти черты передавались следующему поколению, а особи, которые не могли приспособиться, были обречены на вымирание.

Процесс распространения видов вьюрков, черепах и игуан повторяется и на примере моллюсков, морских птиц и ящериц: популяции на разных островах отличаются друг от друга и различия достаточно явственны. Этот факт, записал Дарвин в своем журнале, «поражает мое воображение». Гений Дарвина проявился в том, что он создал из своих наблюдений плодотворную теорию, предложившую объяснение механизма развития природного мира.