Палеонтология

Сведения, подтверждающие современные представления об эволюции, поступают из разных источников, среди которых главное место занимают палеонтология, биогеография, систематика, селекция растений и животных, морфология, изучение адаптивной радиации, сравнительная эмбриология и сравнительная биохимия. В числе этих данных немало также доказательств, нуждающихся в подтверждении, а также исключений или сведений, которым можно дать иную интерпретацию; однако концепция эволюции в широком смысле основана на огромном количестве научных сведений.

Палеонтология занимается изучением ископаемых остатков, т.е. любых сохранившихся в земной коре остатков, предположительно принадлежащих каким-либо живым организмам. Это могут быть целые организмы, твердые скелетные структуры, наружные и внутренние ядра, окаменелости, отпечатки, следы и копролиты (окаменевшие экскременты).

Ископаемые остатки были хорошо известны еще до того, как мысль об эволюции получила всеобщее признание. Их считали либо остатками существ, сотворенных раньше других, либо артефактами, помещенными в горные породы Богом. В самых древних породах, содержащих ископаемые остатки, встречаются организмы очень немногих типов, и все они имеют простое строение. Более молодые породы содержат и более разнообразные ископаемые остатки со все более сложным строением. Во всей палеонтологической летописи многие виды, появляющиеся на каком-либо стратиграфическом уровне, на более позднем уровне исчезают. В эволюционном смысле это истолковывают как возникновение и вымирание видов в соответствующие эпохи.

Геофизические данные указывают на то, что географические области и климатические условия изменялись на всем протяжении истории Земли. Поскольку каждый организм приспособлен к определенной среде, непрерывно изменяющиеся условия могли благоприятствовать возникновению некоего механизма эволюционного изменения, что позволяет объяснить прогрессивные изменения в строении организмов. Экологические соображения тоже согласуются спалеонтологическими данными: так, например, растения появились на суше раньше, чем животные, насекомые - раньше, чем опыляемые ими растения.

Одно из главных возражений против использования ископаемых остатков для доказательства эволюции - отсутствие непрерывности в палеонтологической летописи. Разрывы в ней ("недостающие звенья") считают веским доводом против теории образования новых форм путем постепенного изменения. Однако существует ряд соображений, позволяющих объяснить неполноту палеонтологических данных:

мертвые организмы быстро разлагаются;

мертвые организмы поедаются животными, питающимися падалью;

животные с мягким телом плохо поддаются фоссилизации;

лишь небольшая часть особей погибла в условиях, благоприятных для фоссилизации;

обнаружена только часть ископаемых остатков.

Данные в пользу эволюционного процесса пополняются по мере нахождения все большего числа "недостающих звеньев" - либо недостающих остатков, таких как сеймурия (амфибии => рептилии), археоптерикс (рептилии => птицы) и циногнатус (рептилии => млекопитающие), либо ныне живущих, как латимерия, близких по своему строению к вымершим формам.

Возможно также, что новые виды возникли внезапно и промежуточных форм не существовало. Элдредж и Гоулд описали процесс, позволяющий объяснить внезапное появление некоторых видов в палеонтологической летописи. По их мнению, скорости эволюции варьируются и некоторые новые виды возникают очень быстро, что и приводит к неполноте палеонтологической летописи. Эти "скачки" в эволюционной последовательности породили термин "скачкообразная эволюция".