Самое грандиозное шоу на Земле: доказательства эволюции
Шрифт:
Все галапагосские гигантские сухопутные черепахи похожи на определенный вид материковой сухопутной черепахи, Geochelone chilensis, которая меньше любой из них. В некоторый момент в течение тех немногих миллионов лет, когда острова существовали, одна или несколько из этих материковых сухопутных черепах по неосторожности упала в море и пересекла его. Как они смогли пережить длинную и несомненно трудную переправу? Конечно, большинство из них не смогло. Но потребовалась бы лишь одна самка, чтобы совершить этот трюк. И черепахи удивительно хорошо приспособлены, чтобы пережить переправу.
Ранние китобои вывозили тысячи гигантских черепах с Галапагосских островов на своих кораблях в качестве продовольствия. Чтобы держать мясо свежим, черепах не убивали до тех пор, пока не понадобится, но их не кормили и не поили, пока те ожидали забоя. Их просто переворачивали на спину, иногда складывали по нескольку в штабель, так чтобы они не могли уползти. Я рассказываю эту историю не для того, чтобы ужаснуть (хотя я должен сказать, что такая варварская жестокость действительно меня ужасает), но чтобы высказать аргумент. Черепахи могут выжить в течение многих недель без пищи или пресной воды, достаточно долго, чтобы доплыть в Потоке Гумбольта из Южной Америки до Галапагосского архипелага. И [сухопутные] черепахи действительно плавают.
Достигнув и размножившись на своем первом Галапагосском острове, черепахи сравнительно легко - снова по случайности -совершали прыжки с острова на остров через намного более короткие расстояния на остальную часть архипелага тем же способом. И они сделали то, что делают многие животные, когда прибывают на остров: они эволюционировали и стали крупнее. Это - давно замеченное явление островного гигантизма (может сбить с толку, что существует столь же известное явление островной карликовости).
Если бы черепахи следовали схеме известных дарвиновских вьюрков, то они эволюционировали бы в различные виды на каждом из островов. Затем, после последующей случайной переправы на плотах с острова на остров, они были неспособны скрещиваться (вспомните, это определение отдельного вида), и могли свободно эволюционно приобрести различные образы жизни, не загрязняемые генетическим затоплением.
Можно сказать, что несовместимые повадки спаривания и предпочтения различных видов представляют собой своего рода генетическую замену географической изоляции отдельных островов. Хотя они и перекрываются географически, они теперь изолированы на отдельных "островах" исключительности спаривания. Таким образом, они могут разойтись еще дальше. Большой [толстоклювый], Средний и Малый Земляной Вьюрок первоначально расходились [генетически] на различных островах; теперь эти три вида сосуществуют на большинстве Галапагосских островов, никогда не скрещиваясь, и каждый специализируется на питании различными разновидностями семян.
Сухопутные черепахи сделали нечто подобное, эволюционно приобретя отличительные формы панцирей на различных островах. Виды на больших островах имеют высокие купола. У видов на меньших островах панцири в форме седла, имеющие окно с высокими краями спереди для головы. Похоже, причиной для этого служит то, что большие острова достаточно влажные, чтобы выросла трава, а черепахи травоядные. Меньшие острова в основном слишком сухие для травы, и черепахи прибегают к ощипыванию кактусов. Седловидный панцирь с высоко загнутыми краями позволяет шее доставать до кактусов, которые, в свою очередь, становится выше в эволюционной гонке вооружений против объедающих их черепах.
История черепах добавляет к модели вьюрков дальнейшее усложнение, что для черепах вулканы - острова внутри островов.
Вулканы предоставляют высокие, прохладные, влажные, зеленые оазисы, окруженные на малых высотах сухими плато застывшей лавы, которые для травоядных гигантских черепах образуют враждебные пустыни. На каждом из меньших островов есть один большой вулкан и свой собственный отдельный вид (или подвид) гигантских черепах (кроме тех немногих островов, на которых их нет вообще). Большой остров Исабела ("Альбемарль" по Дарвину) состоит из вереницы пяти крупных вулканов, и на каждом вулкане есть свой собственный вид (или подвид) черепах. Действительно, Исабела - архипелаг внутри архипелага: система островов внутри острова. И принцип островов в буквальном географическом смысле, заложивший начало для эволюции островов в метафорическом смысле генетики видов, никогда не демонстрировался более изящно, чем здесь, на архипелаге благословенной молодости Дарвина.
Острова не намного более изолированы, чем остров Святой Елены, единственный вулкан в Южной Атлантике приблизительно в 1 200 милях от побережья Африки. На нем растет около 100 эндемичных растений (молодой Дарвин назвал бы их "исконными созданиями", а более старший Дарвин сказал бы, что они там эволюционировали). Среди них лесные деревья, принадлежащие к семейству сложноцветных (или принадлежавших, поскольку некоторые из них являются теперь исчезнувшими).
Эти деревья напоминают по внешнему виду деревья на африканском материке, с которым они не связаны близким родством. Родственные им материковые растения являются травами или мелким кустарником. Должно было случиться так, что несколько семян маленьких трав или кустарника случайно были перенесены через тысячемильное пространство из Африки, поселились на Святой Елене и, поскольку ниша лесных деревьев была не занята, эволюционно развили большие и более древоподобные стволы, пока не стали настоящими деревьями. Схожие древоподобные сложноцветные эволюционировали независимо на Галапагосском архипелаге. Есть такие же закономерности на островах во всем мире.
Лесные деревья на острове св. Елены
В каждом из Великих Африканских озер есть своя собственная уникальная фауна рыб, в которой преобладает группа, названная цихлиды. Фауна цихлид озер Виктория, Танганьика и Малави, каждая численностью в несколько сотен видов, совершенно отличны друг от друга. Они, очевидно, эволюционировали отдельно в этих трех озерах, и еще более очаровательными их делает то, что во всех трех они сходились на одном и том же ряде "профессий". В каждом озере кажется, как будто бы один или два вида-основателя каким-то образом пробили себе дорогу, вероятно, изначально из рек. И в каждом озере эти основатели образовывали все новые и новые виды, заселяя озеро сотнями видов, которые мы видим сегодня. Как в пределах озера перспективные виды достигали начальной географической изоляции, которая позволила бы им расколоться?
Представляя острова, я объяснил, что с точки зрения рыбы озеро, окруженное сушей, является островом. Немного менее очевидно, что даже остров в обычном смысле, суша окруженная водой, может быть " островом" для рыбы, особенно для рыбы, которая живет только на мелководье. В море вспомните о рыбах кораллового рифа, которые никогда не отваживаются плыть на глубоководье. С их точки зрения, мелкая окраина кораллового острова - "остров", а Большой Барьерный риф - архипелаг. Нечто подобное может происходить даже в озере. В пределах озера, особенно большого, обнаженная скала может быть "островом" для рыбы, чей образ жизни ограничивает ее мелководьем. Это почти несомненно то, как по крайней мере некоторые из цихлид в Великих Африканских озерах достигли свой начальной изоляции. Большинство особей было ограничено мелководьем вокруг островов, или в заливах и бухтах. Эта достигнутая частичная изоляция от других таких очагов мелководья, соединяемая случайными пересечениями более глубокой воды между ними, формирует водный аналог "архипелага", подобного Галапагосскому.
Есть хорошие свидетельства (например, пробы осадочных отложений), что уровень озера Малави (его называли озером Ньяса, когда я провел свои первые каникулы "на море" на его песчаных берегах) резко повышался и падал в течение столетий и достиг низкой точки в восемнадцатом веке, более чем на 100 метров ниже нынешнего уровня. Многие из его островов были в течение того времени вообще не островами, а холмами на суше вокруг тогдашнего меньшего озера. Когда уровень озера повысился в девятнадцатом и двадцатом веке, холмы стали островами, цепи холмов стали архипелагами, и набрал обороты процесс видообразования среди живущих на мелководье цихдид, известных в этих краях как Мбуна. "Почти возле каждого обнажения горных пород и каждого острова есть уникальная фауна Мбуна с нескончаемыми разноцветными формами и видами. Так как многие из этих островов и обнажений были суходолом в течение прошлых 200-300 лет, становление фауны произошло в течение этого времени.