Дарвин мог ошибаться: жизнь развивалась не эволюционно, а скачкообразно

Ученые полагают, что теория эволюции Дарвина, согласно которой новые виды животных и растений появляются в результате постоянно действующего естественного отбора наиболее полезных признаков, может быть неверна и видообразование происходит скачкообразно, под воздействием резко меняющихся условий среды, говорится в статье исследователей, опубликованной во вчерашнем выпуске журнала Nature.

До сих пор общепринятой моделью эволюции считалась модель, согласно которой все виды животных и растений находятся в процессе постоянного отбора под давлением меняющихся условий обитания. Виды с течением времени накапливают случайные мутации в своей ДНК, которые затем отбираются в ходе полового размножения - полезные мутации, помогающие выживать и размножаться, сохраняются и передаются по наследству, тогда как особи, получившие вредные мутации, отмирают.

Согласно этой модели, эволюция видов одного семейства или рода происходит с одинаковой скоростью. Эта гипотеза получила название "модели Черной королевы" в честь персонажа книги Льюиса Кэрролла "Алиса в стране чудес", произнесшего фразу "... здесь, знаешь ли, приходится бежать со всех ног, чтобы только остаться на том же месте! Если же хочешь попасть в другое место, тогда нужно бежать по меньшей мере вдвое быстрее!" Иными словами, растениям и животным, согласно Дарвину, необходимо поддерживать постоянную скорость появления новых признаков, чтобы успеть за изменяющимися условиями обитания и эволюцией конкурирующих видов. В противном случае неуспевающие виды ждет вымирание.

Опровергнуть эту гипотезу, доминирующую среди современного научного сообщества, однако до сих пор никем не доказанную, решился Марк Пагель (Mark Pagel) и его команда исследователей из Университета города Рединг в Великобритании. В своей работе ученые с помощью компьютерного моделирования протестировали пригодность нескольких моделей эволюции, в том числе и "модели Черной королевы", к описанию скорости роста так называемого эволюционного дерева - схемы, объединяющей родственными связями различные виды животных и растений. В самом общем смысле этого термина эволюционное древо может связать между собой все виды животных и растений, обитающих в настоящее время и обитавших в прошлом, но впоследствии вымерших.

Авторы статьи для работы выбрали большой фрагмент этого древа, включающий в себя более 100 групп видов растений и животных, от насекомых и пресмыкающихся до млекопитающих, а также от трав до кустарников и деревьев. После этого ученые проанализировали длину веток этого дерева внутри каждой группы животных, чтобы оценить временные промежутки между появлением того или иного вида. В результате такого анализа оказалось, что теория постепенного накопления мутаций и естественного отбора может описать эволюции видов только на 8%. При этом более 80% эволюционного древа хорошо описываются моделью, согласно которой появление нового вида - редкое одиночное явление.

"Мы показали, что выделение нового вида из царства животных - это что-то вроде счастливого случая, сочетания условий и процессов в окружающей среде, заставляющего появляться новые виды. Это может быть формирование в ареале обитания новой горной цепи или резкий климатический сдвиг. Это идет вразрез с общепринятой теорией Дарвина, объясняющей появление новых видов", - прокомментировал работу Пагель, слова которого приводит Nature News. Ученые полагают, что их работа показывает, что естественный отбор Дарвина может и вовсе не быть источником новых видов на Земле, и уверены, что им удастся убедить в этом большинство ученых в результате будущих экспериментальных и модельных работ.