Последние открытия, изменившие представления об эволюции

Теория эволюции методом естественного отбора полностью изменила представления о мире еще 150 лет назад. Эта теория затронула все аспекты жизни, включая политику и религию. Тем не менее, несмотря на великое множество открытий, теория эволюции все еще является довольно спорной.

За 3,5 миллиарда лет своего существования Земля пережила множество событий, о многих из которых мы пока даже не догадываемся, однако за последние 10 лет ученые сделали несколько важных открытий, которые помогают нам значительно продвинутся в понимании нашего прошлого.

Бабочки вида Heliconius numata долгое время озадачивали ученых. Популяция этих насекомых несет в себе 7 разных вариантов рисунков крыльев, каждый из которых определяется комбинацией множества разных генов. Окраска помогает бабочкам прятаться от хищников благодаря сходству с другими "несъедобными" видами.

Если бабочки-родители с разными рисунками дают потомство, их гены перемешиваются и дают смешанный рисунок. Принципы передачи наследственных признаков – законы Менделя, в данном случае не работают.

Группа британских и французских исследователей в 2001 году открыла существование так называемого супергена, скопления из 18 генов, которые передаются сразу группой. Потомство наследует не смесь генов каждого родителя, а определенные доминирующие и рецессивные супергены, позволяя проявиться какой-то отдельной черте. Бабочки этого вида имеют и другие загадки, например, пока ученые не могут понять, почему целых 7 рисунков отпугивают птиц, когда как было бы достаточно всего лишь одного.

Известно, что шимпанзе – ближайшие из живущих ныне родственников современного человека. Перекрестное скрещивание между этими двумя видами приковывало большое внимание исследователей за последние столетие. Ходило много слухов о попытках ученых получить гибрид человека и обезьяны.

Многие верили, что Оливер - гибрид человека и шимпанзе. Но в прошлом году анализ ДНК показал, что он является обычным шимпанзе, однако с некоторыми чертами, свойственными человеку.

Исследования показали, что предки шимпанзе и человека продолжали скрещиваться после того, как 6,3 миллиона лет отделились от общего предка и стали отдельными видами. Интересно, что они продолжали это делать в последующий 1,2 миллион лет. Результаты оказались очень неожиданными и открыли новую ветвь в исследованиях прошлого человечества.

Рукокрылые – второй по размерам отряд класса млекопитающих. Эти животные – единственные млекопитающие, умеющие полноценно летать, а не просто парить в воздухе. Они используют эхолокацию на таком уровне, на котором ее не может использовать ни одно другое наземное существо. Эти особенности рукокрылых долгое время озадачивали ученых: что появилось первым?

Несколько окаменелостей, найденных в Вайоминге в 2003 году, которые получили называние Onychonycteris finneyi, имеют множество странных особенностей. На пяти пальцах этих животных имеются когти, похожие на когти современных летучих мышей, которые могли быть адаптацией для лазанья по деревьям.

Более того, это существо умело летать и не использовало эхолокацию, что доказывает, что способность летать все-таки развилась раньше. Окаменелости, которым примерно 52 миллиона лет, положили конец спорам ученых, а также добавились к десяткам других образцов переходных форм живых существ, которые не хотят замечать креационисты.

Одним из важнейших событий в эволюции животных является их выход из воды на сушу. Четвероногие – так назвали первых животных, которые покинули водное пространство и обзавелись конечностями, чтобы гулять по суше.

Первые четвероногие оказались предками всех живущих ныне рептилий, амфибий, птиц и млекопитающих. Ученые уже давно знали, что четвероногие развились из лопастепёрых рыб, самой известной из которых является латимерия. Однако долгое время не было доказательств того, когда мягкие плавники рыб превратились в костяные конечности. По некоторым оценкам, это произошло примерно 350-400 миллионов лет назад.

Тиктаалик, останки которого обнаружили в 2004 году в Канаде, изменил многое в представлении ученых. Его назвали недостающим звеном. Это существо все еще является рыбой, однако у него уже появились конечности с пальцами, запястьями, локтями и плечами.

Развитие генетики позволило нам приоткрыть двери в прошлое, которое еще 5 лет назад сложно было себе представить. Вши беспокоят человека уже около 10 тысяч лет, и только недавно их стали использовать для генетических исследований.

Эти насекомые-паразиты обладают цепкими когтями и приспосабливаются к хозяину. Если вид живого существа, на котором они паразитируют, развивается в новый вид, вши следуют его примеру. Такое видообразование означает, что родословную вшей, основанную на ДНК, можно очень точно обозначить, всего лишь имея в наличие несколько окаменелостей.

Анализ ДНК вшей был сделан группой ученых из Лондонского музея естественной истории, что позволило многое узнать об эволюции птиц и млекопитающих. Исследователи обнаружили, что вши, паразитировавшие на птицах и млекопитающих, начали разделяться на виды еще до вымирания динозавров.

То есть, млекопитающие, соответственно, к тому времени тоже образовали множество групп, известных сегодня. Это противоречит более ранней теории о том, что это событие произошло уже после исчезновения динозавров. Есть также большая вероятность, что далекие предки современных вшей когда-то питались кровью динозавров.

Одна из фундаментальных особенностей, которая развилась у организмов животных - двусторонняя симметрия. Если вы разделите человека на 2 половины сверху вниз, вы получите 2 совершенно одинаковых стороны, но в зеркальном отражении.

Все животные, от плоских червей до акул и слонов, имеют такую особенность строения тела, что еще раз доказывает, что двусторонняя симметрия – явление более, чем распространенное.

Ученые долгое время спорили, когда же эволюционировала эта характеристика и самым убедительным им показалась теория о том, что эта черта зародилась примерно 550 миллионов лет. Доказательства были найдены на дне морском в виде следов, оставленных живыми существами того времени. Исследователи посчитали, что эти прямые следы могли оставить только животные, у которых имелась симметрия тела.

Исследователи из Университета Техаса в 2007 году сделали открытие, которое заставило усомниться в этой теории. Во время погружений под воду у берегов Багамских островов доктор Майкл В. Матц (Dr Mikhail V. Matz) и его коллеги засняли на видео амебу шириной около 2,5 сантиметров.

Эта амеба – одноклеточное существо, которое перекатывается по дну океана. Создание передвигается, выделяя протоплазму, и имеет ядро, заполненное водой, которое позволяет ей держать форму. Амеба оставляет следы, подобные тем, что были найдены в окаменелостях, что служит доказательством, что двойная симметрия, скорее всего, появилась на несколько десятков миллионов лет позже, чем предполагалось ранее.

Неандертальцы – вид человека, который был очень похож на нас. Имеются доказательства, что эти существа были такими же умными, как и мы, но физически они были сильнее. До своего исчезновения примерно 30 тысяч лет назад неандертальцы успели развить многие аспекты культуры.

Так как они исчезли сравнительно недавно, есть возможность выделить и изучить их ДНК. В 2010 году ученые из немецкого Института Макса Планка опубликовали чертеж последовательности генома неандертальца, что произошло менее чем через 10 лет после расшифровки генома человека.

Примерно от 1 до 4 процентов ДНК современного человека можно найти у неандертальцев, что доказывает, что эти виды скрещивались между собой. Исследование, опубликованное в прошлом году, ставит под сомнение это утверждение, предполагая, что наличие одинаковых генов может указывать на общего предка.

Наверное, точный ответ на этот животрепещущий вопрос мы не узнаем никогда, однако мы точно можем сказать, что в каком бы то ни было родстве мы были с неандертальцами, они во многом походили на нас.

Самым знаменитым предком человека, вероятно, является женская особь австралопитека Люси, чей скелет был найден в 1974 году. Этому скелету, как оказалось, 3,2 миллиона лет. Хотя ученые нашли всего 40 процентов ее скелета, это открытие стало огромным вкладом в развитие науки.

Вид Австралопитек афарский (лат. Australopithecus afarensis) был самым древним из известных видов на тот момент, который появился после того, как человек и обезьяна отделились от общего предка. В 2006 году ученые опубликовали новую сенсацию: в журнале Nature появилась информация об окаменелости еще оного представителя вида Australopithecus afarensis, которые затмили славу Люси.

Хотя последний найденный скелет по возрасту старше Люси почти на 120 тысяч лет, он получил имя "Дитя Люси". Это был скелет детеныша женского пола 3-х летнего возраста австралопитека афарского. Скелет оказался более полным, чем скелет Люси, что также было большой удачей, так как скелеты детенышей встречаются крайне редко.

Слава Люси и ее Дитя, как древнейших предков человека, окончательно померкла после того, как ученые обнаружили скелет ардипитека вида Ardipithecus ramidus, описания которого появились в 2009 году. Исследователи обнаружили скелет особи женского пола, получившей имя Арди, которая, вероятно, имела вес около 50 килограмм. Она жила раньше Люси на более чем миллион лет.

У Арди обнаружилась смесь некоторых черт, которые присущи как более развитым существам, так и более примитивным. Вероятно, это был промежуточный вид между человеком и обезьянами, считают исследователи

Когда расшифровка человеческого генома впервые была представлена в 2000 году, оказалось, что 97 процентов из 3,2 миллиардов генов в последовательности не имели очевидных функций. Первичная функция ДНК - обеспечивать строение белков, хранить информацию, заложенную в генах. Однако среди молекул ДНК эти функции восполняют только 3 процента.

Ученые долгое время называли такие ДНК "мусорными". Однако в сентябре 2012 года международный проект под названием Энциклопедия элементов ДНК опубликовал ряд статей, в которых доказал, что около 80 процентов генома является биологически активным.

Менее чем через год после этого открытия ученые нашли и другие доказательства: была выделена часть некодирующей ДНК, которая играет фундаментальную роль в формировании клеток сердца.

В это же время другая группа ученых обнаружила мутации некодирующей ДНК, которые, как оказалось, являются ключевыми причинами возникновения рака кожи. Оба эти открытия играют огромную роль для развития медицины, хотя исследователи пока еще не углублялись далеко в изучение этого вопроса.