Пятинедельное пребывание Чарлза Дарвина на далеких тихоокеанских островах изменило наше представление о жизни на Земле: был найден ответ на основной вопрос биологии – о происхождении видов и естественном отборе.
Отец эволюции. Публичное представление открытий Дарвина прошло в 1858 году в Лондонском обществе последователей Линнея.
Безлюдный архипелаг. На четырех обжитых Галапагосских островах живет 12 000 человек. Остальные острова, например остров Бартоломей, остаются уголками первозданной природы. Все острова состоят из лавовых пиков, поднявшихся с океанического дна за последние два миллиона лет. Высокие скалы и вулканические кратеры, многие из которых по-прежнему активны, лишь подчеркивают изрезанность ландшафта.
Название этой уединенной группы островов в Тихом океане теперь неразрывно связано с именем Чарлза Дарвина и понятием «эволюция». Дарвин провел на Галапагосах всего пять недель, но эти недели стали апогеем его путешествия вдоль побережья Южной Америки, включая и сухопутные этапы. Во время плавания Дарвин убедился в верности своей теории эволюции. В течение 20 лет он вновь и вновь возвращался к своим записям и наблюдениям, сделанным на островах, прежде чем понял окончательно, что те решающие недели дали ему ключ к пониманию сути процесса эволюции – естественного отбора. В 1831 году, когда Дарвин взошел на борт корабля «Бигль» в официальной должности естествоиспытателя, весь христианский мир непоколебимо верил в то, что Земля и все сущее на ней сотворены Богом и сохраняются с тех пор в более или менее неизменном виде. Опубликовав в 1859 году исследование «Происхождение видов путем естественного отбора», Дарвин доказал ошибочность подобных представлений.
Путешествие на «Бигле» позволило естествоиспытателю изучать условия жизни в самых разных климатических зонах и наблюдать множество растений, животных и птиц. За первые три года плавания он убедился, что виды не сохраняют изначально присущие им качества, а со временем изменяются. Первым серьезным подтверждением этому стали окаменелые останки вымерших видов животных. Дарвин не мог принять объяснение, будто Создатель «смыл» с лица Земли виды, полностью исчерпавшие свое предназначение, и заменил их более высокоорганизованными, венцом которых стал человек. Дело в том, что многие окаменелости и кости, найденные Дарвином при исследовании суши, представляли собой останки существ, очень похожих на тех, что окружали его, но более крупных.
Галапагосских островов «Бигль» достиг в сентябре 1835 года. 19 островов и окружающие их скалы и вулканические островки разбросаны на площади 59 500 км2 и удалены от Южной Америки на 1000 км. Вначале Дарвин был обескуражен тем, что на столь неприветливых и отдаленных землях смогли утвердиться хоть какие-то формы жизни. Он также обратил внимание на то, что большинство населявших острова животных, птиц и насекомых имели некоторое сходство с теми, которых он наблюдал в Южной Америке.
Фауна на островах была довольно необычной. Там обитали лишь два вида млекопитающих: мыши местного, как он предположил, происхождения и крысы, завезенные туда, скорее всего, на кораблях. (На самом деле, как оказалось, там водятся семь видов грызунов и два вида летучих мышей.) Земноводных не оказалось, зато рептилии имелись в изобилии.
Сходство галапагосских и южноамериканских видов, решил Дарвин, зависит от того, каким образом все эти животные попали в эти места. Первыми живыми организмами, освоившими скалистые вулканические острова, стали растения, чьи семена и споры были занесены туда водой и ветром. С возникновением постоянного растительного окружения смогли появиться и первые животные. Животная жизнь на Галапагосских островах -за исключением видов, завезенных человеком, – начиналась со случайных «пионеров-первопроходцев». Птицы, летучие мыши и некоторые насекомые попали туда, должно быть, из Южной Америки (или просто сбились с курса из-за сильных ветров во время своих ежегодных миграций) – слишком велико было их сходство с уже известными Дарвину видами.
Остальные представители фауны произошли от прародителей, приплывших на острова на бревнах, плавучих клубках водорослей или различных обломках, которые через дельты рек выносило в море, а затем попутными течениями прибивало к островам. Мягкотелые лягушки и их икринки не могли выдержать длительного пребывания в соленой воде. А вот яйца рептилий, защищенные прочной оболочкой, лучше переносили многотрудные скитания по морским течениям.
Наверное, самая удивительная достопримечательность Галапагосских островов – это гигантские черепахи, в честь которых острова и получили свое название (galapago по-испански означает «черепаха»). Во времена Дарвина острова давали приют сотням тысяч этих рептилий. При отсутствии плотоядных хищников они не только выживали, но и достигали в длину более 1,3 м, набирали вес до 180 кг, а продолжительность их жизни составляла более 100 лет.
Черепахи густо заселили все без исключения острова. Вице-губернатор Галапагосов рассказывал Дарвину, что с первого взгляда определяет, с какого острова та или иная черепаха. Дарвин запомнил эти слова, но в то время не придал им особого значения. Небольшие различия между черепахами, казалось, можно было отнести на счет особенностей местных условий. Если воды и растительности было много, черепахи выщипывали траву у себя под ногами, поэтому передняя часть их панцирей вокруг шеи изогнута лишь слегка. Там, где им приходилось тянуться за пищей, шеи у них были длинными, а панцири спереди круто загибались вверх, напоминая по форме седло. Аналогичные различия прослеживались у игуан. Сухопутные игуаны едят побеги и семена кактусов, морские имеют длинные мускулистые хвосты, помогающие им заплывать в море и нырять на глубину 11 м в поисках водорослей, растущих на подводных скалах.
Выводы, сделанные Дарвином в результате наблюдения за рептилиями, были применены им при исследовании пернатого царства – в частности, вьюрков. Они дали ему ключ к загадке эволюции – естественному отбору, или выживанию наиболее приспособленных особей. Дарвин предположил, что один из видов вьюрков дал развитие другим направлениям. Вьюрки – единственные сухопутные птицы Галапагосских островов, которые в отсутствие конкурирующих видов, а также хищников заполнили все возможные природные ниши. На каждом острове образовалась отдельная популяция вьюрков, с присущими лишь ей характерными чертами. Эти черты передавались следующему поколению, а особи, которые не могли приспособиться, были обречены на вымирание.
Процесс распространения видов вьюрков, черепах и игуан повторяется и на примере моллюсков, морских птиц и ящериц: популяции на разных островах отличаются друг от друга и различия достаточно явственны. Этот факт, записал Дарвин в своем журнале, «поражает мое воображение». Гений Дарвина проявился в том, что он создал из своих наблюдений плодотворную теорию, предложившую объяснение механизма развития природного мира.