Содержание
Новое исследование проливает свет на «ужасную тайну» Дарвина, преследовавшую его до конца жизни
Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,
В своей теории эволюции Чарльз Дарвин описал естественный процесс развития живой природы
Термин «ужасная тайна» Чарльза Дарвина — широко известен. Не секрет, что великий ученый так и не смог объяснить с точки зрения эволюции происхождение на Земле цветковых растений. Но лишь сейчас стало известно, что тайна цветов чуть не стоила Дарвину труда всей его жизни и угнетала его до последних дней.
Разбирая архивные документы, биолог-эволюционист из Лондонского университета королевы Марии, профессор Ричард Баггс обнаружил, что за несколько лет до смерти Дарвина у него появился весьма решительный оппонент — шотландский ботаник Уильям Каррутерс.
Каррутерс придерживался креационистской теории происхождения цветковых растений, полагая, что они возникли благодаря вмешательству свыше, и раструбил в прессе, что Дарвин не в состоянии дать по этому вопросу естественнонаучного объяснения.
- Как цветы завоевали мир
- Как Чарльз Дарвин пришел к теории эволюции
Пробел в дарвиновской теории эволюции стал достоянием общественности и грозил подорвать позиции Дарвина в научном мире.
Тогда-то, считает Ричард Баггс, и родилось это словосочетание — the abominable mystery: ужасная или отвратительная тайна.
Что такое «ужасная тайна» Дарвина?
Впервые этот термин Чарльз Дарвин употребил в 1879 году в письме своему другу, исследователю и ботанику Джозефу Хукеру. В нем он писал, что стремительное по геологическим меркам развитие высших видов растений составляет ужасную тайну.
Речь шла о цветах и цветковых (или покрытосеменных) растениях, отличительная особенность которых заключается в наличии органов полового размножения. К ним относится большая часть всех растений на Земле — от водяных лилий и полевых цветов до дубов и фруктовых деревьев.
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,
В природе существует более 200 тысяч разновидностей цветковых растений
Дарвин не мог объяснить процесс их возникновения и эволюции. Цветковые растения появились на Земле сравнительно поздно по сравнению с другими видами и очень быстро приобрели широчайшее многообразие цвета, размера и форм.
«Судя по так называемой летописи ископаемых, цветковые растения (Angiospermae) появились внезапно — в меловом периоде, около 100 миллионов лет назад. У них нет ни единого сходства с растениями, существовавшими до этого. Кроме того, их появление было ознаменовано разнообразием подвидов», — говорит профессор Баггс.
Именно эта внезапность не давала покоя Чарльзу Дарвину.
Почему не было последовательной эволюции? Куда подевались промежуточные формы между хвойными породами (Gymnospermае) и цветковыми? И как это возможно, что они появились сразу в великом множестве вариантов?
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,
Поля тюльпанов в Германии
Дарвин не понимал, как эти растения избежали последовательных этапов развития в отличие от других обширных видов флоры и фауны, включая млекопитающих.
Все это противоречило одному из главных принципов естественного отбора, который гласил, что природа не совершает резких скачков.
Долгое время Дарвин утешал себя идеей, что, возможно, цветковые растения возникли и эволюционировали на каком-нибудь еще не открытом острове или континенте.
В августе 1881 года, всего за несколько месяцев до смерти, он написал Хукеру: «Для меня нет ничего более экстраординарного в истории растительного царства, чем неожиданное и стремительное развитие высших растений. Иногда мне казалось, что на протяжении веков где-то около Южного полюса мог существовать отдаленный и затерянный континент».
Нападки Каррутерса
В библиотеке Королевских ботанических садов Кью профессор Баггс наткнулся на копию лекции, которую в 1876 году читал членам Ассоциации геологов шотландский ботаник Уильям Каррутерс.
В ней шотландец утверждает, что Дарвин не в силах понять и объяснить возникновение цветковых растений, потому что их появление имеет божественную основу.
Каррутерс обрушивается на всю дарвиновскую теорию эволюции в целом, чем провоцирует горячие споры не только в научных кругах, но и в обществе. Его высказывания и выводы напечатала газета Times, а также ряд научных изданий.
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,
Зал ботаники в Британском музее, 1858 год
Пропустить Подкаст и продолжить чтение.
Подкаст
Что это было?
Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.
эпизоды
Конец истории Подкаст
«Каррутерс воспользовался моментом для того, чтобы начать поход против дарвиновской теории. Он утверждал, что покрытосеменные в Меловом периоде были созданы непосредственно Богом. Для Дарвина и его друзей это было полной ересью, но возникла проблема: он не мог объяснить это явление с точки зрения эволюции», — говорит Баггс.
По мнению профессора, именно эта ситуация и подтолкнула Чарльза Дарвина к использованию словосочетания «ужасная тайна». Свои выводы Баггс опубликовал в научном издании American Journal of Botany.
Сам Уильям Каррутерс впоследствии стал хранителем раздела ботаники в Британском музее и одним из крупнейших ученых в области палеоботаники.
По словам Ричарда Баггса, «ужасная тайна» Чарльза Дарвина сродни теореме Ферма, сформулированной математиком Пьером Ферма в 1637 году, — ни один из них не смог при жизни разгадать собственную загадку.
«Мы получили представление о том, что творилось в голове Дарвина в последние годы его жизни. Эта последняя загадка, попытки ее решить занимали все мысли Дарвина вплоть до самой смерти», — говорит профессор Баггс.
Удалось ли ученым с тех пор разгадать «ужасную тайну»?
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,
За 140 лет выдвигались различные теории происхождения цветов на Земле, но все они оставляют открытыми множество вопросов
Если одним словом, то нет.
Прошло уже 140 лет, а исчерпывающе объяснить возникновение цветковых растений до сих пор никто не может.
«Конечно, мы значительно продвинулись в нашем понимании эволюции и в знаниях палеонтологии, но эта тайна все еще не раскрыта», — говорит Ричард Баггс.
Наука биология и условия жизни организмов
Похожие презентации:
Биология как наука, её история. Методы исследования в биологии
ОГЭ. Биология. Биология как наука. Методы. Ученые
Разнообразие форм жизни. Живые системы
Биология – наука о жизни
Наука о растениях — ботаника
Биология – наука о живой природе. Многообразие живых организмов
Биология – наука о живой природе
Биология – наука о живой природе
Живые организмы вокруг нас
Биология – наука о жизни
1. Введение в биологию
Антипова ОА
2. Благополучие человека зависит от умения жить в согласии с природой, соблюдать законы, которые действуют и поддерживают жизнь на
планете
миллиарды лет.
Поэтому важно
изучать строение организмов,
знать, как они дышат, питаются,
передвигаются, связаны между
собой и с неживой природой.
3. БИОЛОГИЯ- УЧЕНИЕ О ЖИЗНИ.
ПРЕДМЕТ БИОЛОГИИ – ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ
(РАСТЕНИЯ, БАКТЕРИИ, ЖИВОТНЫЕ, ГРИБЫ):
ПРОИСХОЖДЕНИЕ,
РАЗВИТИЕ,
СТРОЕНИЕ,
ПРОЦЕССЫ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ,
СВЯЗЬ ДРУГ С ДРУГОМ И НЕЖИВОЙ ПРИРОДОЙ.
ЖИВОЙ ОРГАНИЗМ – ЕДИНОЕ ЦЕЛОЕ!
4. КАК ЗАРОЖДАЛАСЬ БИОЛОГИЯ?
• С древнейших времен человек изучал живую
природу. От знания биологических фактов
зависела жизнь первобытных людей.
• Наши предки накапливали и передавали
последующим поколениям и знания о
растениях.
• Много интересных и полезных сведений о
практическом использовании растений,
животных и грибов сохранилось со времен
самых древних цивилизаций – Египта,
Месопотамии и Китая.
6. КАК ЗАРОЖДАЛАСЬ БИОЛОГИЯ?
Первые попытки обобщить и
систематизировать накопленные
знания были предприняты в Древней
Греции крупнейшим биологом того
времени – Аристотелем.
• Написал труд «История животных», где привел
сведения о строении тела животных, способах их
размножения, постройке гнезд, питании.
• Составил «Лестницу существ» — постепенный
переход от неживых тел к более сложным,
живым организмам.
7. КАК ЗАРОЖДАЛАСЬ БИОЛОГИЯ?
Первое обобщение знаний о
растениях сделал ученик
Аристотеля – Теофраст.
• Написал многотомный труд – «Исследования о
растениях», в котором описал строение
растений, способы ухода за плодовыми,
полевыми и огородными культурами, их болезни.
В дальнейшем вклад в развитие биологии внесли
многие ученые, изучая разные виды живых
организмов, населяющих нашу планету.
8. СОВРЕМЕННАЯ БИОЛОГИЯ
В современной биологии выделяют множество
направлений.
9. ЭКОЛОГИЯ —
ЭКОЛОГИЯ наука о взаимоотношениях организмов между
собой и с окружающей средой.
СОХРАНЕНИЕ ПРИРОДЫ И
ЗДОРОВЬЯ ЧЕЛОВЕКА
10. НАША ПЛАНЕТА УНИКАЛЬНА – НА НЕЙ ЕСТЬ ЖИЗНЬ! ЗЕЛЕНЫЕ РАСТЕНИЯ ИГРАЮТ НА ЗЕМЛЕ КОСМИЧЕСКУЮ РОЛЬ!
• Они способны улавливать световую энергию,
преобразовывать ее и создавать органические
вещества из углекислого газа и воды.
• Органические вещества, созданные растениями,
используют в пищу животные и человек.
• В результате процессы их жизнедеятельности
(обмен веществ, рост и развитие) обеспечиваются
энергией.
11. ОБОЛОЧКИ ЗЕМЛИ
• Атмосфера – ее азоновый
слой, защищает все живое.
Растения обогащают ее
кислородом,
необходимым всем живым
организмам.
• Гидросфера – жидкая вода
необходима для жизненно
важных процессов
организмов. Живые
организмы обеспечивают
чистоту природных вод.
• Литосфера – в результате
взаимодействия
ж/организмов с неживой
природой образуется
уникальное природное
тело – почва.
• Биосфера – в ее
пределах сложились
наиболее
благоприятные условия
для живых организмов:
достаточное количество
воды, кислорода,
углекислого газа,
минеральных веществ,
благоприятный
температурный режим,
защита от губительных
космических излучений.
14. ПРИЗНАКИ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ
Клеточное строение
Индивидуальное развитие (рост и развитие)
Размножение (самовоспроизведение)
Раздражимость
Каждый организм тесно связан со
средой обитания и изменяет ее
просто потому, что в ней живет.
16. Царство растения
17. Царство животные
18. Царство грибы
Питаются готовыми органическими веществами, неподвижны и постоянно
растут. Могут поселяться даже на теле животных и растений. Некоторые
грибы используют для питания клей, бумагу, кожу, маслянистую краску.
Поэтому они повреждают книги в библиотеках и картины в музеях.
19. Царство бактерии
Они освоили все среды жизни, способны жить в отсутствие кислорода, в
кипящих струях гейзеров, при низких температурах (Антарктида). Особенно
благоприятной средой для жизни является почва.
English
Русский
Правила
Исследователи разгадывают вековую ботаническую загадку, которая сыграла ключевую роль в распространении растительной жизни на суше — ScienceDaily
Самые ранние наземные растения были маленькими — максимум несколько сантиметров в высоту — и обитали только во влажных болотистых местах обитания вокруг ручьев и прудов. Однако около 400 миллионов лет назад растения развили сосудистые системы, чтобы более эффективно извлекать воду из почвы и использовать ее для фотосинтеза, переход, который навсегда изменил атмосферу и экосистемы Земли.
Группа исследователей разгадала палеонтологическую загадку 100-летней давности: как древние растения попали из болот и берегов рек в новые места обитания с ограниченным доступом к воде?
В новой статье, опубликованной в журнале Science , профессор физиологии и экологии растений YSE Крейг Бродерсен и его исследовательская группа, включая ведущего автора Мартина Боуда, доктор философии, степень магистра философии, степень магистра философии, степень магистра философии, и Киру А. Пратс, обнаружил, что простое изменение сосудистой системы растений сделало их более засухоустойчивыми, что открыло новые ландшафты для исследования.
Исследование было вызвано столетней дискуссией о том, почему простая цилиндрическая сосудистая система первых наземных растений быстро превратилась в более сложную форму. В 19В 20-е годы ученые отметили возрастающую сложность летописи окаменелостей, но не смогли точно определить причину — если она вообще была — эволюционных изменений.
За последнее десятилетие Бродерсен и его коллеги исследовали последствия того, как устроены современные сосудистые системы растений, особенно в условиях засухи.
Когда растения начинают высыхать, пузырьки воздуха застревают в ксилеме — специализированной ткани, которая переносит воду и питательные вещества из почвы к стеблям и листьям. Пузырьки блокируют движение воды. Если их не остановить, они распространяются по сети, отсоединяют растения от почвы и в конечном итоге приводят к гибели растений. Предотвращение образования и распространения этих пузырей имеет решающее значение для устойчивости к засухе сегодня, и исследовательская группа применила тот же подход, чтобы объяснить закономерности организации сосудов в летописи окаменелостей.
Сосудистая система в форме цилиндра у первых наземных растений, которая была похожа на пучок соломинок, изначально хорошо служила им в их ранней водной среде обитания. Но по мере того, как они переселялись на землю с меньшим количеством водных ресурсов, растениям приходилось преодолевать вызванные засухой воздушные пузыри. Ранние наземные растения сделали это, реконфигурировав ксилему предков цилиндрической формы в более сложную форму, которая препятствовала распространению пузырьков воздуха.
Исторически сложилось так, что наблюдения увеличения сложности сосудов в летописи окаменелостей считались случайными и не имеющими большого значения, побочным продуктом роста растений и развития более сложной архитектуры. Новое исследование меняет эту точку зрения.
«Это произошло не просто так. На самом деле этому есть веская эволюционная причина», — говорит Боуда. «Это произошло из-за сильного давления засухи. Это была загадка столетней давности, на которую мы теперь ответили».
Боуда отмечает, что состав группы исследователей, соавторов исследования, в которую входили палеоботаник, физиологи растений и гидролог, помог предоставить методы и точки зрения, которые привели их к раскрытию причины сложной сосудистой структуры, которая появились у растений девонской эры. Команда использовала микроскопию и анатомический анализ для изучения внутренней работы образцов растений, в том числе ископаемых образцов из Йельского музея Пибоди и живых растений из Йельского Майерсского леса, Ботанического сада Марш, Ботанического сада Нью-Йорка и Университета Коннектикута.
. Используя эту информацию, команда затем предсказала конфигурацию сосудов, которые могут выдерживать засуху, и проиллюстрировала, как, казалось бы, простые изменения формы приводят к значительному улучшению устойчивости к засухе.
«Каждый раз, когда растение отклоняется от этой цилиндрической сосудистой системы, каждый раз, когда оно изменяется хоть немного, растение получает награду в виде своей способности пережить засуху. И если эта награда будет постоянно, то оно будет растения в направлении от древней цилиндрической сосудистой системы к этим более сложным формам», — говорит Бродерсен. «Внеся эти очень небольшие изменения, растения решили проблему, которую они должны были решить на очень раннем этапе истории Земли, иначе леса, которые мы видим сегодня, просто не существовали бы».
Эти изменения произошли довольно быстро — по палеонтологическим временным рамкам — примерно за 20-40 миллионов лет. Движущие силы, стоящие за изменением сосудистой структуры растений, могут помочь в исследованиях по выведению засухоустойчивых растений, помогая повысить устойчивость к последствиям изменения климата и решить проблемы отсутствия продовольственной безопасности, связанные с производством.