Происхождение эволюции. Идея естественного отбора до и после Дарвина - Джон Гриббин
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Дарвин продолжил писать научные труды по геологии и в марте 1838 г. выступил с очередным докладом «О вулканических явлениях и поднятии горных цепей» в Геологическом обществе. Детально изложенные им доказательства того, что Анды действительно поднялись под влиянием тех же процессов, которые можно наблюдать (и ощущать!) в этом регионе и сегодня и которые протекали на протяжении огромного периода времени, спровоцировали бурную дискуссию, которая увенчалась консенсусом в его пользу. Именно после этого события Лайель написал:
Меня весьма поразила та разница в тоне, с которым все обсуждали мои постепенные причины… по сравнению с обсуждением четырехлетней давности, [когда о них отзывались] настолько насмешливо, насколько это позволяли нормы вежливости в моем присутствии{18}.
Во многом благодаря исследованиям в Южной Америке 24 января 1839 г., незадолго до его тридцатилетия, Дарвина избрали членом Королевского общества. Краткое описание этих исследований содержалось в книге «Путешествие на корабле „Бигль“»[13], изданной в мае того же года. Ее главная идея была понятна даже тем, кому не нравились авторские выводы. Один из рецензентов, намереваясь раскритиковать книгу, писал, что если Дарвин прав, то «должно было пройти не меньше миллиона лет» с тех пор, как «море омывало подножие Андских Кордильер». Но этот критик был в меньшинстве. В целом широкое признание научным сообществом концепции градуализма и древнего возраста Земли началось с дарвиновского объяснения того, что он увидел в Южной Америке. За одно только это достижение история науки могла бы увековечить его как выдающегося ученого.
К началу 1840-х гг. Дарвин зарекомендовал себя как авторитетный геолог, женился и поселился со своей растущей семьей в загородном доме возле деревни Даун в графстве Кент, где прожил всю оставшуюся жизнь. Однако он уже обдумывал идею эволюции. Впервые он заинтересовался этой темой, прочитав второй том «Основных начал геологии» Лайеля, который ему доставили в Южную Америку. В этом томе автор подробно изложил идеи Жан-Батиста Ламарка, но с целью не поддержать, а опровергнуть их. Благодаря этому Дарвин ознакомился с одной из версий идеи эволюции как раз в тот момент, когда сам изучал разнообразие живого мира и окаменелости, которые свидетельствовали о вымирании видов и замене их другими видами. Однако он не спешил обнародовать свои новые идеи, зная, что они вызовут бурную реакцию, особенно с учетом того факта, что их автором был геолог, никак пока не зарекомендовавший себя в области биологии.
Но, прежде чем рассказать о том, как геолог превратился в эволюционного биолога, давайте вернемся к истории о даре времени. Известная нам протяженность истории Земли превращает в мгновение ока даже миллион лет и обеспечивает более чем достаточно времени для функционирования механизмов эволюции.
Как раз тогда, когда собранные Лайелем и Дарвином доказательства склоняли геологов согласиться с тем, что история Земли в действительности очень продолжительна, физики начали вставлять им палки в колеса. В XIX в. термодинамика — наука о тепле и движении — развивалась параллельно с усовершенствованием паровых двигателей. Практическое использование паровых двигателей двигало вперед науку — развитие науки помогало совершенствовать паровые двигатели. К середине века выяснилось, что, хотя энергия способна преобразовываться из одной формы в другую (как в паровом двигателе, где тепловая энергия преобразуется в кинетическую энергию и приводит в движение машины), такие процессы не являются эффективными на 100 % и энергия постепенно рассеивается обратно во Вселенную. Этот феномен формально описан тем, что известно как Второе начало термодинамики, а неформально — фразой «вещи изнашиваются». Неисчерпаемых источников энергии не существует. В 1840-х гг. несколько человек осознали, что это также касается Солнца, от которого зависит жизнь на поверхности Земли.
Двумя не признанными в то время первопроходцами в этой области были немецкий врач Юлиус фон Майер (1814–1878) и английский инженер и учитель Джон Уотерстон (он родился в 1811 г. и пропал при загадочных обстоятельствах в 1883 г.). Они оба самостоятельно пытались ответить на вопрос, за счет какого вещества продолжает светить Солнце, и независимо друг от друга предположили, что оно «питается» непрерывным потоком метеоров, падающих на его поверхность, преобразуя гравитационную энергию сначала в кинетическую энергию ускоряющихся метеоров, а затем в тепловую энергию в момент столкновения. Но их работы по большому счету остались незамеченными, так что примерно ту же идею выдвинули другой немец и другой британец, которые развили ее гораздо дальше.
Уильям Томсон (он же лорд Кельвин, 1824–1907) довел гипотезу о падении метеоров до логического завершения и связал ее с судьбой Земли. Если само существование Солнца является конечным, то тогда, как писал Томсон в 1852 г.,
определенное время назад Земля, должно быть, была и через определенное время, должно быть, снова будет непригодной для обитания человека в том виде, в котором он существует в настоящем, если только не были или не будут запущены процессы, невозможные согласно законам, которым подчиняются известные нам явления, протекающие в материальном мире в настоящее время{19}.
Год спустя Томсон узнал о гипотезе Уотерстона о падении метеоров и решил рассчитать, сколько энергии может высвободиться в результате такого процесса и как долго она может поддерживать горение Солнца. Он быстро пришел к выводу, что метеоры не справятся с этой задачей, и обратил внимание на планеты. Он обнаружил, что даже если Солнце поглотит одну за другой все планеты Солнечной системы, то высвободившейся энергии хватит всего на несколько тысяч лет.
Примерно в то же время, в феврале 1854 г., немецкий физик Герман фон Гельмгольц (1821–1894) опубликовал свою первую статью, посвященную проблеме солнечной энергии, в которой выдвинул новую блестящую идею. Он предположил, что вся масса Солнца может обеспечивать гравитационную энергию, используемую для выделения тепла, которое заставляет его сиять. Если вся масса Солнца была рассеяна в виде скопления
