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

Приблизительно в то же время, в олигоцене, в ряду предков современных лошадей происходил переход от животных, обладавших четырехпалыми передними и трехпалыми задними конечностями, приспособленных к обитанию в лесах, к животным с меньшим числом пальцев, приспособленных к обитанию в саванне. На более открытых пространствах с более сухим климатом требовалось дальше перемещаться, чтобы добраться до источников воды. Сначала вес тела стал распределяться на трехпалые конечности, а затем на конечности с сильно развитым третьим пальцем, одетым роговым чехлом – копытом, как и у современных лошадей. Рудименты двух пальцев сохранились у современных лошадей в виде грифельных костей. Известно, что в одно и то же время существовали различные виды предков лошадей и, возможно, между ними происходили скрещивания[357]. Ископаемые остатки лошадей, несмотря на их обилие, не являются свидетельством прямолинейного развития от одной формы к другой, от четырехпалых к трехпалым и к однопалым лошадям. История лошадей гораздо сложнее и представляет собой ветвистое древо с учетом времени и географического положения (см. цветную вклейку 7.1)[358].

Тем не менее на некоторых иллюстрациях родословная лошадей показана в вертикальной последовательности от гиракотерия до современного рода Equus, что способствует неверному восприятию развития жизни: в виде линейного процесса. Палеонтологи постепенно исправляют подобные представления. Палеонтологическая летопись семейства лошадиных дала ученым возможность понять основные закономерности изменений живых организмов на Земле в ответ на изменения среды с учетом времени.

В 2013 г. была секвенирована ДНК самого древнего предка лошадей, выделенная из кости конечности возрастом 700 тыс. лет (средний плейстоцен)[359], которая сохранилась в арктической вечной мерзлоте на территории Юкона в Канаде. Хотя на тот момент это была самая древняя ДНК, которую удалось восстановить, исследователи считают, что в условиях мерзлоты ДНК может сохраниться более 1 млн лет, возможно, даже 1,5 млн лет[360].

Эволюция в действии

Один из самых знаменитых примеров действия естественного отбора, свидетелями которого стали люди, – эволюция березовой пяденицы, Biston betularia, в XIX в. в Англии. У этих насекомых, которых называют также «дарвиновы бабочки», наблюдалось изменение окраски (индустриальный меланизм) в прямой корреляции с содержанием золы, образующейся от сжигания угля, в их среде обитания. Уголь стал основным топливом в Англии во времена промышленной революции в конце XIX в., и многие люди сжигали уголь для отопления своих домов, особенно в городах. К концу XIX в. численность населения в Лондоне достигла 6,5 млн человек. Рост населения привел к появлению серьезных проблем, в том числе холеры и «Великого зловония», когда в 1850-х гг. город страдал от загрязнения Темзы неочищенными сточными водами и телами мертвых животных. Копоть в сочетании со знаменитым лондонским туманом часто превращалась в смог, и Лондон на протяжении десятилетий был одним из самых загрязненных городов мира.

Британский эколог Генри Бернард Дэвис Кеттлуэлл (1907–1979) в 1950-х гг. изучал березовых пядениц из коллекций и современные экземпляры и провел количественные исследования[361]. Он выяснил, что бабочки, обитающие в городских районах, имели более темную окраску (черную, форма carbonaria), чем бабочки в сельской местности, которые были окрашены в светлые цвета (форма typica). В Северной Америке темная березовая пяденица относится к цветовой форме swettaria. Исследование Кеттлуэлла показало, что бабочек формы typica чаще поедали птицы, поскольку они выделялись и представляли собой более легкую добычу по сравнению с темноокрашенными бабочками, которые лучше выживали в загрязненных сажей районах. Кеттлуэлл назвал изменения индустриальным меланизмом, который вызван мутацией, усилившей экспрессию гена, что привело к появлению более темной окраски у некоторых бабочек. К концу XIX в. во многих индустриальных районах на юге Англии дикая форма typica полностью исчезла. Как подтвердило исследование, проведенное в конце 1990-х гг., естественный отбор, вероятно, был не единственным действовавшим фактором, но в этом же исследовании было показано, что он является главным элементом быстрой вынужденной эволюции березовых пядениц[362].