В основе индивидуальности лежит индивидуальный набор генов организма, который образует геном – нить ДНК, состоящую из набора нуклеотидных пар с многочисленным количеством вариантов. В настоящее время методами генной инженерии можно расшифровать генетическую структуру любого организма и «засечь» те изменения, которые сопровождают изменения среды и отражаются на структуре ДНК.
Во времена Ч. Дарвина методы биологии были еще очень далеки от современных, чтобы подтвердить эволюционную теорию на генетическом уровне. Ученый основывался лишь на огромном фактическом материале (многочисленные наблюдения, рисунки, измерения разных видов животных и растений, проживающих в различных географических поясах и климатических зонах).
Различия, приобретенные организмами, хотя бы частично передаются по наследству – это второе положение теории Ч. Дарвина. Сейчас мы знаем, что основа этого положения также заложена в геноме каждого организма, так как генный материал – основа наследственности. Если изменения затронули гены, эти изменения передаются следующему поколению.
Борьба за существование и естественный отбор в природе – это третье положение теории Ч. Дарвина. Теоретически при благоприятных условиях любые организмы могут размножаться столь интенсивно, что в состоянии заполнить всю Землю, но этого не случается, так как в процессе развития многие особи погибают, выживают только сильнейшие. Все организмы борются за ресурсы среды (свет, питательные вещества), укрытия и жилища, самцы борются за самку. В результате выживают и оставляют потомство наиболее приспособленные особи – слабые и плохо приспособленные погибают. Из поколения в поколение происходит отбор лучших форм природы.
Распространенность и численность вида зависят от количества оставляемого потомства – это четвертое положение теории Ч. Дарвина. Естественно, что общая численность каждого вида зависит от того, насколько интенсивно происходит прирост количества особей за счет размножения и появления молодых. Возрастающая численность особей сопровождается распространением вида на все большие территории.
Приведем примеры соответствия организмов среде обитания, достигнутого в ходе эволюции: пушные звери белого цвета обитают в снежных пустынях Арктики; обтекаемая, сплюснутая форма рыб характерна для них как обитателей морских глубин. Два глаза с одной стороны у камбалы – свойство, приобретенное в результате придонного образа жизни. На черном свежевспаханном поле весной мы встретим черного грача. Посмотрим на лягушку – казалось бы, как несовершенно ее тело. Как тяжело и неуклюже прыгает она на суше и в траве! Как же могла эволюция допустить существование такого беззащитного существа? Оказывается, не так уж доступна всем ветрам и невзгодам лягушачья кожа – в ней содержится бактерицидный фермент, подобный антибиотикам, который позволяет бороться с инфекцией, попавшей на эту непрочную «беззащитную» кожу.
Итак, в результате эволюции достигается соответствие между организмами и характерной для них средой обитания. Это проявляется в сходстве строения и образа жизни организмов, обитающих в сходных условиях, если даже эти организмы принадлежат к разным ветвям эволюционного древа. Если, например, мы сравним внешний вид морских животных разных классов – рыбы акулы, птицы пингвина, млекопитающего дельфина, то поразимся их внешнему сходству, которое появилось вследствие обитания в водной среде. Такой пример эволюционного пути, когда общими свойствами наделены эволюционно далекие организмы, называется конвергентной эволюцией.
Внешнее сходство разных организмов может быть достигнуто и другим эволюционным путем – путем параллельной эволюции. Примером может служить сходство плацентарных животных, живущих на материке, и сумчатых животных Австралии: они имеют общих предков, но, так как Австралия отделилась от материка очень давно, эволюционное развитие ее животного мира шло независимо; тем не менее эволюционный путь имел общий результат: достигнуто внешнее сходство материкового волка с сумчатым волком Австралии, древесного летуна летяги с сумчатой летягой, плацентарного и сумчатого муравьедов, обыкновенного и сумчатого кротов.