Эмбрионы в глубинах времени - [10]
Марк С. Блумберг «Freaks of Nature»
Изменения в тканях, которые происходят в ходе индивидуального развития, протекают для живого эмбриона в его настоящем времени. С этой точки зрения может показаться, что взрослые особи — это почти случайность, или же один из нескольких моментальных снимков жизни. Это не означает, что особенности какой-либо стадии развития случайны; они являются результатом процессов, которые мы можем во многих случаях количественно определить и предсказать — продуктом чётко скоординированных и детерминированных механизмов, где пластичность и случайность играют главную роль в формировании результата. Есть генетическая система, отвечающая за индивидуальное развитие, которая работает в контексте окружающей среды. Действие этой системы завершается там, где начинается фенотипическое проявление процессов индивидуального развития, которое управляется физическими и химическими законами, которые работают в природе.
Объяснение существования того или иного признака на любой из стадий развития, отличающейся от взрослого состояния, обычно делается в рамках понятий будущего состояния, к которому движется животное. Как утверждал Джон Реисс в своей книге «Not by Design», объяснение существования признака должно делаться в рамках его необходимости на момент его существования, но не в терминах будущего состояния, движению к которому он способствует.
Чтобы понять этот основной принцип, полезнее всего обратиться к идее «условий для поддержания жизни», выдвинутой Кювье. «Условия», о которых говорил Кювье — это особенности живого существа, без которых оно не могло бы выжить. Организм не может существовать, пока не будут удовлетворены его условия для поддержания жизни. Это может показаться тавтологическим или тривиальным, но, подобно многим великим истинам, идея становится фундаментальной лишь после того, как она была полностью признана.
Эта идея имеет важные значения для концептуальных рамок, которыми мы пользуемся, чтобы исследовать эволюцию индивидуального развития. Например, при рассмотрении экологических аспектов эволюционного разнообразия понятие «ниша» часто используется так, словно она должна была существовать в окружающем мире, и словно это цель, к которой стремится группа организмов. Как обсуждалось ранее, ниша не существует независимо от организмов, которые фактически создают её. Среди любых форм жизни организм воздействует на окружающую среду, но также подвергается воздействию с её стороны.[16] Когда образуется новый океанический остров, со временем некоторые организмы, случайно оказавшиеся там, будут вести себя так же. Они не будут поступать так в соответствии с неким планом или целью; они просто будут пытаться выжить. Большинство биологов не настолько наивно, чтобы думать, что у живых организмов есть план, но изложение часть строится на основе разработанного плана. Естественный отбор ограничивает эволюционирующую совокупность, «выбирая» без плана среди множества экспериментов, которые индивидуальное развитие проделывает в новом контексте окружающей среды. Поскольку живые организмы — это мозаика признаков, которые все объединены, но некоторые — теснее прочих, индивидуальное развитие под действием естественного отбора будет эволюционировать сложным образом. Эволюционные изменения у островных видов иногда объясняются как результат остановки или замедления развития, при которых островная форма просто напоминает ювенильную стадию своего предка. Но живые организмы мозаичны. Каждый орган или часть тела, хотя и составляет единое целое с остальными, управляется различными правилами относительного роста. Островной вид может быть в общих чертах подобен ювенильной особи предкового вида, но это может быть лишь поверхностным сходством, или же быть верным лишь для некоторых особенностей. «Мозаика» образуется в каждый из моментов эволюционного времени из-за того, что условия для подержания жизни должны удовлетворяться на каждой из стадий индивидуального развития.
Я обсудил несколько параллелей между биологией развития и палеонтологией по предмету и по подходу. Ещё одна — это телеологическая позиция, которая утверждает, что в основе изменений лежит замысел, и он направлен в сторону улучшения. Это та позиция, которая преобладала в этих двух дисциплинах. Идея наличия замысла и цели связана с телеологией, термином, доставшимся нам от греческих философов, которые первыми обсуждали в различных контекстах вопросы наличия предназначения и цели у жизни. Если даже кто-то и принимает принципы множества религий или иных форм веры в сверхъестественное, телеология совершенно неуместна в любой научной дискуссии, касающейся эволюции. И всё же поиск объяснений и незнание принципов самоорганизации жизни привели в прошлом к телеологической концепции жизни.
Изучение ископаемых остатков не поддерживает телеологическое представление о жизни. Летопись окаменелостей демонстрирует многочисленные образцы отличающихся друг от друга и параллельных морфологических изменений. Классические примеры — это ветвистое эволюционное дерево лошадей, берущее своё начало в раннем эоцене, примерно 55 миллионов лет назад, или родословная людей, когда примерно два миллиона лет назад одновременно жило пять видов гоминид, но лишь один из них существует сегодня. Формы телеологического мышления, которые по современным стандартам выглядят весьма причудливыми, были весьма обычными в истории биологии. Во многих случаях утверждается о существовании некоторого рода жизненной силы, которая осуществляет эволюционное изменение в предопределённом направлении, будучи вызванной свойствами, присущими организмам. Примеры такого рода — принцип врождённого стремления к совершенствованию Ламарка и идея «ортогенеза»; к последней обращался на страницах своих книг влиятельный биолог Теодор Эймер. Эти идеи витализма и внутренних движущих сил жизни очень повлияли на палеонтологию. Идею эволюции, идущей посредством «аристогенеза», вида ортогенеза, подразумевающего постоянное совершенствование, отстаивал, например, Генри Ф. Осборн, ведущая фигура в американской палеонтологии, много лет занимавший должность президента Американского Музея Естественной Истории в Нью-Йорке в первые десятилетия двадцатого века.
Книга посвящена жизни и творчеству выдающегося советского кристаллографа, основоположника и руководителя новейших направлений в отечественной науке о кристаллах, основателя и первого директора единственного в мире Института кристаллографии при Академии наук СССР академика Алексея Васильевича Шубникова (1887—1970). Классические труды ученого по симметрии, кристаллофизике, кристаллогенезису приобрели всемирную известность и открыли новые горизонты в науке. А. В. Шубников является основателем технической кристаллографии.
Нильс Бор — одна из ключевых фигур квантовой революции, охватившей науку в XX веке. Его модель атома предполагала трансформацию пределов знания, она вытеснила механистическую модель классической физики. Этот выдающийся сторонник новой теории защищал ее самые глубокие физические и философские следствия от скептиков вроде Альберта Эйнштейна. Он превратил родной Копенгаген в мировой центр теоретической физики, хотя с приходом к власти нацистов был вынужден покинуть Данию и обосноваться в США. В конце войны Бор активно выступал за разоружение, за интернационализацию науки и мирное использование ядерной энергии.
Джеймс Клерк Максвелл был одним из самых блестящих умов XIX века. Его работы легли в основу двух революционных концепций следующего столетия — теории относительности и квантовой теории. Максвелл объединил электричество и магнетизм в коротком ряду элегантных уравнений, представляющих собой настоящую вершину физики всех времен на уровне достижений Галилея, Ньютона и Эйнштейна. Несмотря на всю революционность его идей, Максвелл, будучи очень религиозным человеком, всегда считал, что научное знание должно иметь некие пределы — пределы, которые, как ни парадоксально, он превзошел как никто другой.
Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал.
«Занимательное дождеведение» – первая книга об истории дождя.Вы узнаете, как большая буря и намерение вступить в брак привели к величайшей охоте на ведьм в мировой истории, в чем тайна рыбных и разноцветных дождей, как люди пытались подчинить себе дождь танцами и перемещением облаков, как дождь вдохновил Вуди Аллена, Рэя Брэдбери и Курта Кобейна, а Даниеля Дефо сделал первым в истории журналистом-синоптиком.Сплетая воедино научные и исторические факты, журналист-эколог Синтия Барнетт раскрывает удивительную связь между дождем, искусством, человеческой историей и нашим будущим.
Эта книга – захватывающий триллер, где действующие лица – охотники-ученые и ускользающие нейтрино. Крошечные частички, которые мы называем нейтрино, дают ответ на глобальные вопросы: почему так сложно обнаружить антиматерию, как взрываются звезды, превращаясь в сверхновые, что происходило во Вселенной в первые секунды ее жизни и даже что происходит в недрах нашей планеты? Книга известного астрофизика Рэя Джаявардхана посвящена не только истории исследований нейтрино. Она увлекательно рассказывает о людях, которые раздвигают горизонты человеческих знаний.