Ученые из Китая и Великобритании нашли останки летающего динозавра ранее неизвестного вида. Находка позволит исследователям проследить ход эволюции от динозавров к современным птицам и подтвердить ранее считавшую спорной теорию.

Новый вид динозавров получил название в честь величайшего биолога всех времен – Darwinopterus. И это не просто свидетельство того, что находка редкая или потрясающая воображение – обнаруженный палеонтологами летающий ящер подтверждает теорию, которая долгое время оставалась спорной: модульную эволюцию.

Эволюция и вопросы к ней

Само наличие эволюции у ученых вопросов уже не вызывает: в пользу того, что современные виды произошли от живущих ранее, накоплено множество самых разных доказательств. Более того, эволюцию наблюдали непосредственно в экспериментах при наблюдении за бактериями и у крыс, которые со временем адаптировались к применяемым против них ядам.

Дарвин и не только

Хрестоматийное утверждение «человек произошел от обезьяны» не только не является сутью теории Дарвина, оно еще и неверно. Судя по последним данным, человек и шимпанзе имеют общего, жившего несколько милллионов лет назад, предка. А теория Дарвина гласит, что один вид получается из другого в результате естественного отбора и вовсе не сводится к происхождению Homo sapiens.

Но считать что в теории эволюции вопросов нет – в принципе неверно. Например не совсем понятно, на каком уровне идет естественный отбор. На уровне отдельных особей? На уровне групп? А может и вовсе основным действующим лицом эволюционного процесса является ген? Или группа генов?

Казалось бы, отбору подвергаются отдельные животные. Но тогда непонятно, почему в ходе эволюции у целого ряда видов сформировалось поведение, которое можно истолковать только как самопожертвование. Даже то, что мать выкармливает детенышей, не совсем логично с точки зрения отбора, который действует только на отдельных особей – ведь такое поведение для самой матери невыгодно.

Чтобы разрешить эти проблемы, некоторые ученые предложили рассматривать отбор, действующий на отдельные гены. С этой точки зрения понятно, что забота о потомстве будет способствовать лучшему распространению генов, которые унаследуют выросшие потомки – и противоречие снимается. Но встают новые вопросы: например о том, могут ли подвергаться отбору сразу группы или модули генов?

Модульная сборка

Идея о том, что эволюция может идти за счет отбора сразу групп или модулей генов, была привлекательной, но не до конца подтвержденной. Найденный же и описанный в журнале Proceedings B of the Royal Society динозавр, похоже, дает если не окончательное подтверждение модульной эволюции, то как минимум серьезный аргумент в руки ее сторонникам.

Ведь до момента находки было известно только два летающих ископаемых ящера – птерозавр и птеродактиль. У птеродактилей еще был длинный хвост, а птерозавры уже существенно сократили его длину и попутно изменили форму черепа и строение конечностей. И с точки зрения модульной теории это вполне закономерно – естественный отбор менял не просто какой-то один признак (длину хвоста, например), а действовал сразу на их совокупность.

Но, при всей привлекательности этого предположения, оно оставалось лишь гипотезой: с тем же успехом птеродактили и птерозавры могли быть совершенно независимы друг от друга. Если вспомнить недавнее заявление американского биолога Джека Хорнера о том, что едва ли не треть видов динозавров есть просто следствие неправильной классификации останков, то станет ясно, что с вопросами эволюции далеких предков птиц все было достаточно сложно.

Все поменяло обнаружение дарвиноптеруса, который как раз и стал промежуточным звеном между птеродактилями и птерозаврами. Большая часть его скелета уже близка к более развитым птерозаврам, но череп и шейные позвонки еще остаются похожими на соответствующую часть тела птеродактилей. «Обнаруженный нами характерный набор признаков, – пишут авторы статьи, – поддерживает идею о том, что отдельные изменения затрагивали сразу несколько черт и такие изменения являлись движущей силой эволюции».

Что дальше?

Говорить о практическом приложении работ в области эволюционной биологии достаточно сложно. Разумеется, само по себе знание о том, как именно возникали птицы или млекопитающие, в обычной жизни само по себе никак не проявится. Однако и у теории эволюции есть как минимум два вполне реальных применения.

Во-первых, микроорганизмы, которые вырабатывают устойчивость к лекарствам, тоже эволюционируют. И понимание законов эволюции позволяет лучше подготовиться к неприятным сюрпризам вроде обретения вирусом свиного гриппа устойчивости к препарату тамифлю (озельтамивиру).

Во-вторых, математические модели эволюции нашли свое применение и в такой неожиданной сфере, как решение различных задач в области конструирования и программирования. Так называемые генетические алгоритмы позволяют моделировать эволюцию не в живых системах, а, к примеру, программ или каких-либо устройств. Если, к примеру, в качестве критерия отбора задать способность устройства принимать радиопередачи с наилучшим качеством, то за тысячи «поколений» из ряда деталей (каждой из которых отвечает «ген») можно создать радиоприемник или просто антенну для работы в сложных условиях. Новые теории в области эволюционной биологии могут быть взяты на вооружение инженерами и программистами, а результаты уже их труда – вполне осязаемы и практичны.