Понять эволюцию

Объяснение принципов эволюции на примере модели.

Эволюция в мире живой природы имеет две особенности. Случайность и непредсказуемость изменений, и естественный отбор. Проиллюстрируем эти принципы на примере каучукового шарика.

Представьте себе куб или сферу, стенки которой имеют отверстия. Некоторые отверстия соединены трубками с другими объемными фигурами – цилиндрами, сферами, пирамидами, призмами, кубами и т.д. – эти фигуры могут быть любой правильной или неправильной формы. Другие отверстия не соединены с иными фигурами и ведут в «пропасть».

Представьте себе также, что у вас есть белые, идеально упругие каучуковые шарики. Такие, что если их бросить, то они будет скакать безостановочно, бесконечно и хаотично. Каждый шарик может бесконечно скакать внутри объемной геометрической фигуры и в какой-то момент выскочить в «пропасть» - выйти из эксперимента (упасть на пол лаборатории), а может проскочить по трубке в другую фигуру.

Для наглядности, на внутреннюю поверхность каждой фигуры мы нанесем краску. В каждую фигуру – свой уникальный цвет. Ударяясь о стенки фигуры, шарик будет постепенно окрашиваться.

Каждый шарик будет олицетворять в этом эксперименте вид, популяцию или особь. Окрашивание шарика – это случайные изменения в геноме особи (мутации), отражающиеся на его внешнем виде (филогенезе). Объемные фигуры – это изменяющиеся условия среды.

Если шарик вылетел из фигуры в пустоту, значит, данный вид вымер. Если вылетел в трубочку и в другую фигуру, то с видом произошли эволюционные изменения, возник новый вид живого организма, произошла эволюция.

Важно при этом, что экспериментатор не может предсказать траекторию полета и то, в какую фигуру переместиться шарик. Не может предсказать и вымирания – вылета шарика в отверстие, не соединенное с другими фигурами.

Количество фигур, соединений, шариков и отверстий условно бесконечно. Огромно.

В начале эксперимента мы бросаем внутрь некой первой фигуры все наши шарики. Они начинают скакать внутри фигуры, сталкиваться друг с другом и со стенками, окрашиваться, вылетать в пустоту или в другие фигуры по соединяющим трубкам.

Изменим точку наблюдения и перейдем куда-нибудь в середину вереницы соединяющихся фигур. Это будет точка окончания эксперимента – сегодняшний день. Эта точка не конец эволюции, шарики полетят дальше. Но это будет в будущем – завтра, через тысячи и миллионы лет.

Спустя некоторое время, мы обнаружим, что часть шариков вылетела наружу, причем в разных местах, из разных фигур и по-разному окрашенные. Часть «застряла» в каких-то фигурах и никак не может вылететь. А часть, превратившись из белых шариков в уникально разноцветные, достигла ближайших к нам, наблюдателям, объемных фигур.

Переведем теперь этот наглядный эксперимент на биологический язык эволюции.

Каждый вид (шарик), начав свой путь, изменялся случайным образом. Взаимодействовал каким-то образом со средой (стенками) и другими видами (шариками). Часть видов в результате этих взаимодействий и изменений вымирала, вылетая наружу. Мы можем найти их «ископаемые останки» на полу нашей лаборатории. И этим находкам очень будут рады палеонтологи. Пол под нашими ногами просто усеян этими «вымершими» шариками. Ведь отверстий «без трубок» в эволюции гораздо больше, чем успешных траекторий полета шарика.

Шарики, случайные столкновения которых оказались удачнее других, скачут теперь в ближайших к нам фигурах. Эти шарики смогли проскочить из фигуры в фигуру по тысячам трубочек. Эти шарики невообразимым образом изменились и окрасились, Эти шарики – существующие сейчас живые организмы, которые с энтузиазмом рассматривают зоологи, ботаники и микробиологи сквозь стенки фигур. И один из этих шариков – вид Хомо Сапиенс.

И шарики-виды продолжают скакать. Их ждут новые отверстия в пустоту, новые фигуры, новые краски, новые трубочки. Эволюция продолжается.