Автобиография Земли. 4,6 миллиарда лет захватывающей истории нашей планеты

Синтетическая теория эволюции, помимо работ Дарвина и Менделя, также включила палеонтологию благодаря влиянию специалиста по палеонтологии позвоночных Джорджа Гейлорда Симпсона (1902–1984), профессора зоологии Колумбийского университета и хранителя Американского музея естественной истории с 1945 по 1959 г. Симпсон был одним из выдающихся палеонтологов своего времени и в 1944 г. написал книгу «Темпы и формы эволюции»[338]. Симпсон является одним из создателей современной версии синтетической теории эволюции[339], которая утверждает, исходя из палеонтологической летописи, что процесс эволюции переменчив: иногда он происходит в виде радикальных сдвигов, которые Симпсон называет «квантовой эволюцией», а иногда осуществляется малыми шагами. По мере развития исследований ДНК и эволюции появилась новая теория – расширенного синтеза[340]. В теории расширенного синтеза учитывается роль эпигенетической изменчивости (изменчивости организмов, которая связана с изменениями не в самой ДНК, а в экспрессии генов) и других достижений генетики. Эта теория в конечном итоге привела специалиста по палеонтологии беспозвоночных и эволюциониста, профессора Гарвардского университета Стивена Джея Гулда (1941–2002) и Нильса Элдриджа (р. 1943) из Американского музея естественной истории к публикации в 1972 г. теории «прерывистого равновесия»[341]. Согласно теории прерывистого равновесия вид не изменяется постепенно (филетический градуализм), а остается стабильным в течение миллионов лет и затем неожиданно подвергается быстрым и бурным эволюционным изменениям. По мнению Гулда и Элдриджа, палеонтологическая летопись не будет фиксировать скоростные изменения, потому что видообразование происходит на окраинах, где численность популяции ниже и вероятность того, что представители вида сохранятся в форме ископаемых, гораздо меньше[342]. Прерывистое равновесие было предметом споров и обсуждений на протяжении десятилетий. Как бы то ни было, теория становилась все более зрелой, и через 20 лет после первой публикации большинство биологов и палеонтологов стали ее принимать как дополнение к градуализму[343].

Стивен Джей Гулд был одним из наиболее влиятельных биологов и специалистов по палеонтологии беспозвоночных конца XX в., а по мнению многих – со времен Дарвина. Он написал несколько научно-популярных книг по палеонтологии, в том числе «Чудесная жизнь: сланцы Бёрджесс и природа истории». В чем-то Гулд был противоречивой личностью: его научная деятельность переплеталась с увлечением политикой и симпатиями к марксизму[344]; он умер от рака в 60 лет[345].

Ископаемые лошади, их геологическая история и изменения в связи с условиями среды

Множество других видов, помимо динозавров, служат примерами эволюционных изменений в ответ на меняющиеся условия среды. Один из таких примеров – семейство лошадиных, Equidae, к которому относятся любимые многими людьми лошади. Эволюционная история современной лошади – одна из наиболее хорошо известных в длинной биографии живых существ[346]. Рассказ о лошадях приводится здесь для того, чтобы проиллюстрировать действие законов эволюции на протяжении геологической летописи. Жорж Кювье, французский натуралист, работы которого мы обсуждали в главе 1, в 1804 г. обнаружил ископаемые остатки животных, похожих на лошадь, в горных породах Парижского бассейна, относящихся к эоцену, и назвал этих животных палеотериями, Palaeotherium[347]. Сэр Ричард Оуэн в 1841 г. идентифицировал гиракотерия, Hyracotherium, древнейшего предка современных лошадей, в отложениях лондонской глины, относящихся к эоцену[348]. Оуэн также определил, что два ископаемых зуба, найденные Дарвином во время путешествия на «Бигле», принадлежат животным, относящимся к тому же роду.

Первым ученым, который описал разрозненные фрагменты и кусочки древних зубов и костей, найденных рядом с Натчезом, штат Миссисипи, и определил, что они принадлежат первому не вызывающему сомнений предку лошадей в Америке, был Джозеф Лейди, опубликовавший статью об Equus americanus[349]. В этой публикации – первой статье Лейди по палеонтологии позвоночных – было отчетливо продемонстрировано, что лошади обитали на территории Северной Америки в геологическом прошлом. До этого, в 1826 г. врач и энциклопедист Сэмюэл Митчилл сообщил о возможном присутствии ископаемых остатков лошади в коллекции Нью-Йоркского лицея естественной истории (позже ставшего Нью-Йоркской академией наук)[350]. Однако неясно, были ли ископаемые остатки лошади, о которых сообщал Митчилл, действительно ископаемыми, и если были, принадлежали ли они лошадям, обитавшим в Северной Америке до их реинтродукции испанцами.