Собраны также хорошие свидетельства распространения сумчатых. Предположительно изначально они появились в Южной Америке и Австралии, которые когда — то были единым материком. Австралия отделилась от основного массива суши до того, как развились современные плацентарные млекопитающие.
Процесс эволюционного развития необязательно охватывает целые континенты. Часто для того, чтобы популяции растений или животных перешли из одного географического региона в другой, требуются миллионы лет и наличие путей сообщения. При дрейфе материков эти пути сообщения меняются и исчезают. Некогда удалившаяся группа может оказаться в изоляции — за океаном, высокими горами или территориями с неблагоприятным климатом.
См. также статьи «Адаптивная радиация», «Сравнительная анатомия», «Дрейф материков», «Ископаемые свидетельства эволюции», «Естественный отбор», «Биогенетический закон как свидетельство эволюции».
Роберт Брум (1866–1951) — выдающийся ученый, внесший значительный вклад в развитие палеонтологии, особенно палеонтологии рептилий и предков человека. В 1925 году шотландец Брум отправился в качестве врача в Южную Африку, где инспектировал отдаленные поселения. Одновременно с этим он успешно занимался палеонтологией и за свои исследования даже получил медаль Лондонского королевского общества.
В 1934 году в возрасте 68 лет Брум оставил медицинскую деятельность и начал работать в Трансваальском музее в Претории. Научные занятия подтолкнули его к решению найти дополнительные свидетельства существования австралопитека (Australopithecus africanus обезьяна из Африки). В 1920 годах останки этого существа были найдены в известняке из каменоломен, и Брум тоже решил поискать там же удачи. Однажды в воскресный день 1936 года он поехал осматривать известняковые пещеры в Стрекфонтейне, близ Иоганнесбурга. Он узнал, что управляющий каменоломен, мистер Барлоу, однажды работал в районе, где были найдены останки обезьяноподобного существа, и сохранил их для продажи туристам. Владелец каменоломен даже составил небольшой буклет об окрестностях Иоганнесбурга — «Приезжайте в Стрекфонтейн и найдите недостающее звено». Странное пророчество сбылось на самом деле, и его исполнил Брум. 17 августа 1936 года Барлоу протянул ему окаменелый остаток мозга, который, как выяснилось, принадлежал австралопитеку. В этот день и на следующий Брум обнаружил отпечаток верхней части черепа и его основания, а также части лобной и боковых костей.
Его искренняя радость от находки выражена следующими словами:
«Приступить к поискам черепа взрослого австралопитека и найти таковой череп или, по крайней мере, принадлежащий его родственнику, всего за три месяца — это рекорд, которым мы с полным правом можем гордиться. А отправиться в Стрекфонтейн и найти то, что искали за девять дней — это еще лучше».
Неутомимый доктор Брум скончался в 1951 году в возрасте 85 лет, до последнего момента сохраняя интерес к жизни и палеонтологии.
Наиболее известное вымирание из всех массовых случаев приходится на конец мелового периода, около 65 миллионов лет назад. Предполагается, что причиной его послужило столкновение Земли с гигантской кометой, но когда в начале 1980 годов это мнение впервые было высказано, многие ученые отнеслись к нему скептически.
Неоспоримые свидетельства этого события удалось предоставить Луису Алваресу и его сыну, Уолтеру Алваресу. В тонком слое глины, отделяющем меловые отложения мезозойской эры от отложений кайнозойской эры, они нашли высокое содержание иридия. Впервые они обнаружили эту прослойку в центре Италии, а позднее в Мексике, Антарктиде и Тунисе. И везде, где ученые исследовали границу мел-палеоцен, они находили повышенное содержание иридия. Этот элемент содержится в глубоких слоях мантии, но редко на поверхности. Иногда он появляется на поверхности в результате вулканической активности, но также содержится в метеоритах и кометах.
На полуострове Юкатан в Мексике был найден кратер Чикшулуб, который вполне мог быть следом столкновения с небесным телом. Возникновение такого кратера можно объяснить столкновением с астероидом около 10 километров в диаметре. В 1996 году нашлись доказательства, что роковой астероид врезался в полуостров под углом 20–30° с южной стороны, вызвав дождь расплавленных обломков на северо-западе. В результате возникло огромное облако расплавленной и превращенной в пар горной породы, сжигающее все на своем пути по направлению на запад Северной Америки. Фрагменты горных пород и метеорита могли быть выброшены в атмосферу и снова выпасть на поверхность в виде мелких метеоритов, усиливая эффект разрушения. Сильный порыв ветра унес большую часть атмосферы Земли в космическое пространство. Компьютерные модели свидетельствуют о том, что ветры достигали скорости по меньшей мере 500 километров в час, а остатки горения образовали 70 миллиардов тонн сажи, что равнозначно сгоранию 25 % всего органического материала планеты.
См. также статью «Катастрофы».
Существует почти столько же определений термина «вид», сколько самих видов. Проблемы с определением возникают, потому что с точки зрения таксономии видом называются организмы, обладающие особыми морфологическими признаками, которые описываются по некоторым мертвым типичным представителям. Однако в природе виды различаются во времени и пространстве; существуют градации в форме, что приводит к неясности, где заканчивается один вид и начинается другой. Например, американский певчий воробей, распространенный в США, имеет много местных разновидностей, различающихся по оперению и свисту. Но все эти разновидности принадлежат к одному виду так же, как и люди разных рас. Они могут скрещиваться и давать смешанное потомство. Именно возможность скрещиваться и объединяет организмы одного вида, ограничивая их от представителей других видов. Расы и разновидности дают плодовитое потомство, что невозможно у видов. Наиболее продуктивное определение вида, которое используется в биологии, дано известным зоологом Эрнстом Майром:
«Вид — это группа скрещивающихся или обладающих такой возможностью популяций, которая репродуктивно изолирована от других подобных групп».
Такое определение, конечно же, не подходит к самооплодотворяющимся организмам или организмам, размножающимся неполовым путем. Тем не менее такие группы тоже обычно называются видами, потому что они состоят из очень похожих друг на друга организмов. Таким образом, виды — это крупнейшие группы организмов с общим генофондом. Всего на Земле в настоящее время существует около 3 миллионов таких групп, но их число и признаки со временем изменяются. Некоторые из этих видов находятся в устойчивой связи с окружающей средой, другие вымирают, а третьи развиваются и образуют новые виды.
С развитием новых генных технологий, таких, как генетический анализ, определение общего генофонда становится более плодотворным методом выделения видов, нежели субъективные таксономические методы, основанные на внешних признаках.
См. также статью «Генетический анализ».
Чарлз Дарвин посетил острова Галапагос в 1835 году во время кругосветной экспедиции на корабле «Бигл». Там ему пришла идея о естественном отборе. Острова Галапагос получили свое название от испанского слова galapago — черепаха; иногда их также называли Заколдованными островами. Это группа островов вулканического происхождения, лежащая в 580 милях к западу от побережья Эквадора, обладает уникальной экосистемой животных, которые за время изоляции развили различные специализированные приспособления. Дарвин писал о них: «Нигде больше не найдешь маленький мир с такими обитателями». Там встречаются морские игуаны до полуметра длиной, питающиеся водорослями; их Дарвин называл «демонами тьмы, черными, как пористые камни, по которым они ползают». Он обнаружил гигантских черепах, различающихся по размеру панцирей и способу добывания пищи, в зависимости от того острова, на котором они обитают. Эти гигантские черепахи уже не живут в глубине островов, хотя там находят их ископаемые останки. Сегодня на Галапагосах существует десять различных пород черепах (изначально там было по меньшей мере 15 разновидностей, но за последние 400 лет 5 из них исчезли по вине людей). И только одна порода, потомок вида, который некогда обитал на острове Пинта, обитает сейчас на воле. Остальные разновидности содержатся на исследовательской станции имени Чарлза Дарвина на острове Санта-Крус.
В 1957 году группа ученых в сотрудничестве с защитниками окружающей среды и журналом «Лайф» предложила сделать некоторые из островов заказниками, в которых сохранялись бы уникальные фауна и флора. Была образована станция имени Чарлза Дарвина, служащая международным исследовательским центром.
