Самое грандиозное шоу на Земле: доказательства эволюции - Ричард Докинз

Дарвин хорошо знал о значении географического распределения видов для его теории эволюции. Он отмечал, что большинство фактов можно объяснить, если предположить, что животные и растения эволюционировали. Исходя из этого, мы должны ожидать -и мы обнаруживаем - что современные животные имеют тенденцию жить на том же самом континенте, что и ископаемые, которые могли бы правдоподобно быть их предками, или близкими к их предкам. Мы должны ожидать, и мы обнаруживаем, что животные живут на одном и том же континенте с видами, похожими на них. Вот что писал Дарвин по этому вопросу, обращая особое внимание на животных Южной Америки, которых он знал так хорошо: натуралист, странствуя, например, с севера на юг, всегда поражается тем, как группы отличающихся в деталях, но явно близких существ замещают друг друга. Он слышит, о близких, но все-таки различающихся видах птиц, весьма схожих голосах, видит, что их гнезда сконструированы очень схожим образом, хотя и не вполне одинаковым, и с яйцами, окрашенными почти одинаково. Равнины, расстилающиеся у Магелланова пролива, населены одним видом Rhea (американского страуса), а лежащие севернее равнины Ла Платы - другим видом того же рода, но не настоящим страусом и не эму, как те, что обнаруживаются в Африке и Австралии на той же широте. На тех же равнинах Ла Платы мы видим агути и вискашу -животных, очень сходных по своему образу жизни с нашими зайцами и кроликами, ...но с резко выраженным американским типом организации. Поднимаясь на высокие пики Кордильеров, мы находим альпийский вид вискаши; в водах вместо бобра и выхухоли мы встречаем коипу и канибару - грызунов южноамериканского типа.

Это - главным образом простой здравый смысл, и Дарвин был в состоянии с его помощью объяснить огромный ряд наблюдений. Но есть определенные факты в географическом распространении животных и растений и распространении пород, которые нуждаются в другого рода объяснениях: тех, которые вовсе не являются простым здравым смыслом, и которые поразили бы Дарвина, если бы он только знал о них.

Во времена Дарвина все думали, что карта мира была в значительной степени неизменной. Некоторые из современников Дарвина действительно допускали возможность больших мостов суши, ныне погруженных в воду, для объяснения, например, общих черт между флорой Южной Америки и Африки. Сам Дарвин отнюдь не был в восторге от идеи моста суши, но он, конечно, был бы восхищен современным свидетельством, что все континенты, передвигаются по лицу Земли. Это обеспечивает гораздо лучшее объяснение некоторых крупных фактов распространения животных и растений, особенно ископаемых. Например, есть сходства между ископаемыми Южной Америки, Африки, Антарктиды, Мадагаскара, Индии и Австралии, которые в настоящее время мы объясняем, утверждая существование некогда большого южного континента Гондваны, объединявшей все эти современные куски суши. Еще раз, наш запоздало прибывший детектив вынужден заключить, что эволюция - факт.

Теория "дрейфа континентов", как она раньше называлась, была впервые выдвинута немецким климатологом Альфредом Вегенером (1880-1930). Вегенер не был первым, кто, глядя на карту мира, заметил, что форма континента или острова часто соответствует береговой линии, находящейся напротив, как будто эти два массива суши были частями пазла, даже когда расположенная напротив береговая линия далеко. Я не говорю о небольших частных примерах, таких как аккуратная увязка острова Уайт с Гэмпширским побережьем, почти как будто бы Солента не было вовсе. Вегенер и его предшественники заметили, что нечто подобное, казалось, было справедливо в отношении целых противолежащих сторон гигантских континентов Африки и Америки. Бразильское побережье выглядит точно скроенным под выпуклость Западной Африки, в то время как северная часть африканского выступа хорошо соответствует североамериканскому побережью от Флориды до Канады. Мало того, что формы приблизительно подходят: Вегенер также указал на совпадение геологических формаций повсюду в восточной части Южной Америки и в соответствующей части западной стороны Африки. Немного менее очевидно, западное побережье Мадагаскара формирует довольно хорошее соответствие с восточным побережьем Африки (не участку южноафриканского побережья, который лежит напротив него сейчас, а побережью Танзании и Кении дальше на север), в то время как длинная, прямая линия восточной стороны Мадагаскара сопоставима с прямой кромкой западной Индии. Вегенер также указал, что древние ископаемые, найденные в Африке и Южной Америке, более схожи, чем можно было бы ожидать, если бы карта мира всегда была такой как сегодня. Как это могло быть, учитывая ширину южной части Атлантического океана? Были ли эти два континента когда-то намного ближе, или даже соединялись? Идея была волнующей, но опережающей свое время. Вегенер также заметил соответствие между ископаемыми Мадагаскара и Индии. И есть в равной степени красноречивые сходства между ископаемыми севера Северной Америки и Европы.

Такие наблюдения заставили Вегенера предложить свою смелую еретическую гипотезу дрейфа континентов. Он предположил, что все большие континенты мира были когда-то соединены в гигантском суперконтиненте, который он назвал Пангея. Учитывая огромный промежуток геологического времени, он предположил, что Пангея постепенно раскололась, сформировав континенты, известные сегодня, которые затем медленно дрейфовали в их нынешние положения и продолжают дрейфовать до сих пор.

Можно почти слышать скептических современников Вегенера, задающихся вопросом, используя сегодняшнюю уличную лексику, чем он обкурился. И все же мы теперь знаем, что он был прав. Или почти прав. Каким бы дальновидным и наделенным воображением не был Вегенер, я должен пояснить, что его гипотеза дрейфа континентов значительно отличалась от нашей современной теории тектоники плит. Вегенер думал, что континенты бороздили океаны как гигантские суда, не совсем плавая в воде, как полый остров Попсипетл доктора Дулитла, а плавая на полужидкой мантии планеты. Достаточно резонно другие ученые воздвигли крепость скептицизма. Какие колоссальные силы могли бы сдвинуть объект размером с Южную Америку или Африку на тысячи миль? Я объясню, чем современная теория тектоники плит отличается от теории Вегенера, прежде чем дойду до свидетельств в ее поддержку.

Карикатура о теории «дрейфа континентов» Вегенера

В теории тектоники плит поверхность всей Земли, включая дно различных океанов, состоит из ряда перекрывающихся скальных плит, как доспехи. Континенты, которые мы видим, являются утолщениями этих плит, поднимающимися над уровнем моря. Большая часть площади каждой плиты находится ниже уровня моря. В отличие от континентов Вегенера, плиты не плывут через море и не бороздят поверхность Земли, они и есть поверхность Земли. Не думайте, как Вегенер, о самих континентах как о пазлах, собирающихся вместе или растягиваемых в стороны друг от друга; это не так. Вместо этого подумайте о плитах как о непрерывно изготавливаемых на растущем краю в замечательном процессе, названном спредингом [расширением океанического дна], который я объясню через мгновение. На других краях плита может подвергаться "субдукции" [нырянию] под соседнюю плиту. Или соседние плиты могут скользить друг вдоль друга. Рисунок на цветной странице 17 показывает часть разлома Сан-Андреас в Калифорнии, который является местом, где края Тихоокеанской и Североамериканской плиты сдвигаются друг вдоль друга. Сочетание спрединга океанического дна и субдукции означает, что между плитами нет зазоров. Вся поверхность планеты покрыта плитами, каждая как правило исчезает за счет субдукции под соседней плитой с одной стороны, или скользит мимо другой плиты и в то же время вырастает из океанического дна в зоне спрединга в другом месте.

Вдохновляет мысль об огромной рифтовой долине, которая должна была когда-то змеиться на юг по континенту Гондвана между будущей Африкой и будущей Южной Америкой. Без сомнения, она была сначала усеяна озерами, как нынешняя рифтовая долина в Восточной Африке. Позже она заполнилось морской водой, по мере того как Южная Америка отодвигалась, отрываемая в тектонической агонии. Представьте себе вид, который открылся какому-нибудь отважному динозаврийскому Кортесу, когда он пристально глядел через длинные, узкие проливы на медленно отступающую "Западную Гондвану". Вегенер был прав, что пазловая взаимодополняемость их форм не случайна. Но он был неправ, представляя себе континенты как гигантские плоты, бороздящие просторы океанов между ними. Южная Америка и Африка, и их континентальные шельфы, являются всего лишь утолщенными областями двух плит, большая часть скалистой поверхности которых находится под водой. Плиты составляют твердую литосферу - буквально, " сферу камня" - которая плавает над горячей, полурасплавленной астеносферой - "сферой слабости". Астеносфера слаба в том смысле, что она не является твердой и хрупкой, как скальные плиты литосферы, а ведет себя отчасти подобно жидкости: растекаясь, как замазка или ириска, хотя и не обязательно жидкая. Немного сбивает с толку, что это различие между двумя концентрическими сферами не вполне соответствует более знакомому различию (основанному на химическом составе, а не физической прочности) между "корой" и "мантией".