अलेक्जेंडर मार्कोव के विकास संबंधी क्लासिक विचार पढ़ें। "विकास

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अलेक्जेंडर मार्कोव, ऐलेना नैमार्क
विकास
नई खोजों के आलोक में क्लासिक विचार

प्रस्तावना. जीवन अद्भुत क्यों है?

जीवित प्राणियों की अद्भुत जटिलता, उनकी शानदार विविधता, पर्यावरण के प्रति, एक-दूसरे के प्रति, "प्रकृति की अर्थव्यवस्था में उनके स्थान" के प्रति उनकी लगभग पूर्ण अनुकूलन क्षमता 1
मामला [सामने झबरा]>इस तरह से पारिस्थितिक निचे को रोमांटिक रूप से कहा जाता था।

- तथ्य उल्लेखनीय हैं और स्पष्टीकरण की आवश्यकता है। अतीत में वे कल्पना को अब से कम आश्चर्यचकित नहीं करते थे। हालाँकि, पूर्व-वैज्ञानिक युग में, स्पष्टीकरण, स्पष्ट रूप से, सरल थे: लगभग कोई भी सौंदर्यवादी रूप से संतुलित आविष्कार इस भूमिका के लिए उपयुक्त था।

जैसे-जैसे विज्ञान विकसित हुआ, पारंपरिक पौराणिक "व्याख्याओं" के प्रति साक्षर लोगों का रवैया ठंडा हो गया। “यह व्यर्थ है कि बहुत से लोग सोचते हैं कि सब कुछ, जैसा कि हम देखते हैं, शुरुआत से ही निर्माता द्वारा बनाया गया था... इस तरह का तर्क सभी विज्ञानों के विकास के लिए और इसलिए दुनिया के प्राकृतिक ज्ञान के लिए बहुत हानिकारक है। यद्यपि इन चतुर लोगों के लिए दार्शनिक होना आसान है, जिन्होंने तीन शब्दों को दिल से सीखा है: भगवान ने इस तरह से बनाया, और सभी कारणों के बजाय इसे प्रतिक्रिया में दे रहे हैं, ”एम. वी. लोमोनोसोव ने लिखा।

लेकिन हम अलौकिक के बारे में परिकल्पनाओं का आह्वान किए बिना जीवित प्रकृति के अद्भुत सामंजस्य की व्याख्या कैसे कर सकते हैं? कई असाधारण दिमागों के प्रयासों के बावजूद - एम्पेडोकल्स से लेकर लैमार्क तक - तर्कसंगत स्पष्टीकरण देने के लिए, 1859 तक इस प्रश्न का आम तौर पर स्वीकृत उत्तर एक शानदार "कोई रास्ता नहीं" बना रहा। जीवित जीवों की जटिलता और अनुकूलनशीलता को दुनिया की दिव्य रचना का लगभग सबसे दृश्य और अकाट्य प्रमाण माना जाता था। "प्रकृति की पुस्तक" को दूसरा धर्मग्रंथ कहा जाता था, और इसके अध्ययन को "प्राकृतिक धर्मशास्त्र" कहा जाता था। उदाहरण के लिए, हम उसी लोमोनोसोव से पढ़ते हैं: “निर्माता ने मानव जाति को दो पुस्तकें दीं। एक में उसने अपना ऐश्वर्य दिखाया, दूसरे में अपनी इच्छा। पहला यह दृश्य संसार है, जो उसके द्वारा बनाया गया है, ताकि मनुष्य, इसकी इमारतों की विशालता, सुंदरता और सद्भाव को देखकर, स्वयं को दी गई अवधारणा की दिव्य सर्वशक्तिमानता को पहचान सके। दूसरी पुस्तक पवित्र शास्त्र है. यह हमारे उद्धार के लिए सृष्टिकर्ता के अनुग्रह को दर्शाता है।”

ऐसा लग रहा था कि जितने अधिक नए तथ्य हमने खोजे, उतनी ही अधिक स्पष्टता से हम उच्चतम योजना को समझ पाएंगे।

डार्विन की पुस्तक ऑन द ओरिजिन ऑफ स्पीशीज़ बाय मीन्स ऑफ नेचुरल सिलेक्शन (1859) के प्रकाशन के बाद सब कुछ गलत हो गया। डार्विन से पहले, मानवता जटिल, उद्देश्यपूर्ण ढंग से डिज़ाइन की गई वस्तुओं को बनाने का केवल एक ही विश्वसनीय तरीका जानती थी: बुद्धिमान डिज़ाइन। आरंभिक विकासवादी परिकल्पनाएँ, जैसे लैमार्क की अपनी फिलॉसफी ऑफ़ जूलॉजी (1809) में, केवल अप्रमाणित और अपूर्ण विकल्प प्रस्तुत करती थीं। उदाहरण के लिए, लैमार्क के व्यायाम के परिणामों की विरासत और अंगों के दुरुपयोग के विचार ने मौजूदा संरचनाओं की वृद्धि या कमी के लिए एक तर्कसंगत स्पष्टीकरण (यद्यपि गलत, जैसा कि हम अब जानते हैं) की पेशकश की, लेकिन नए अंगों की उत्पत्ति की व्याख्या नहीं की। इसलिए, अभ्यास के अलावा, लैमार्क को एक विशेष प्रेरक शक्ति का निर्धारण करना पड़ा जो जीवों को जटिलता के पथ पर विकसित होने के लिए मजबूर करता है - रहस्यमय "पूर्णता के लिए प्रयास करना।" यह ईश्वर के विधान से थोड़ा बेहतर था।

यदि वस्तुएं पुनरुत्पादन करने में सक्षम हैं, यदि वे अपने व्यक्तिगत गुणों को अपने वंशजों को हस्तांतरित करती हैं, यदि ये लक्षण कभी-कभी बेतरतीब ढंग से बदलते हैं और अंत में, यदि इनमें से कम से कम कुछ परिवर्तन प्रजनन की दक्षता में वृद्धि करते हैं, तो ऐसी वस्तुओं को बस - और करना ही होगा! - अपने आप, बिना किसी उचित हस्तक्षेप के, पीढ़ी दर पीढ़ी अधिक से अधिक परिपूर्ण होते जाते हैं। इस मामले में, पूर्णता का मतलब है उपयुक्तता, उर्फ प्रजनन की दक्षता।

वैज्ञानिक जगत स्तब्ध रह गया। सच है, लाप्लास (नेपोलियन के सवाल के जवाब में, कि सौर मंडल के उसके मॉडल में भगवान कहाँ है) ने आधी सदी पहले घोषणा की थी कि उसे "इस परिकल्पना की आवश्यकता नहीं है।" लेकिन लाप्लास भौतिकी के बारे में बात कर रहा था। लगभग सभी को ऐसा लगा कि जीव विज्ञान में "इस परिकल्पना" के बिना कहीं नहीं है।

बेशक, एक सुंदर अनुमान व्यक्त करना पर्याप्त नहीं है; इसे तार्किक रूप से उचित ठहराना भी पर्याप्त नहीं है; अनुमान अभी भी सही (और सत्यापन योग्य) होना चाहिए। विज्ञान के आगे के विकास के दौरान डार्विन के सिद्धांत की पुष्टि नहीं हो पाई होगी। लेकिन अधूरे आंकड़ों के आधार पर सही परिकल्पनाओं को सामने रखने की उनमें विशेष प्रतिभा थी। आनुवंशिकी को जाने बिना, आनुवंशिकता की प्रकृति को जाने बिना, डीएनए की खोज से बहुत पहले, डार्विन जीवन के मुख्य नियम को सही ढंग से तैयार करने में सक्षम थे।

"प्राकृतिक धर्मशास्त्र" के लिए, डार्विन की पुस्तक अंत की शुरुआत थी। यह बिल्कुल वही है जो रूढ़िवादी और कट्टरपंथी डार्विन को कभी माफ नहीं करेंगे (कुख्यात "आदमी वानरों का वंशज है", सामान्य तौर पर, एक छोटी सी बात है, एक विशेष मामला)। जीव विज्ञान के विकास का वेक्टर, और वास्तव में दुनिया की संपूर्ण वैज्ञानिक समझ, विपरीत में बदल गई है। नई खोजों ने डार्विन को बार-बार सृजन पर हावी साबित किया है। प्राकृतिक चयन, प्रकृति की अंधी शक्ति, ने "बुद्धिमान डिजाइन" पर विजय प्राप्त की। डार्विन ने ब्रह्मांड को वैसे ही पलट दिया जैसा कि पहले कल्पना की गई थी, एक सुंदर परी कथा के स्थान पर उतनी ही सुंदर, लेकिन, अफसोस, वैज्ञानिक सिद्धांत को समझना अधिक कठिन था।

छोटे वंशानुगत परिवर्तनों के चयन का डार्विन का मॉडल सरल प्रतीत होता है - लेकिन इसकी सरलता केवल स्पष्ट है। यह कोई संयोग नहीं है कि यह मॉडल, जो अब जीव विज्ञान का आधार है, विज्ञान में इतनी देर से आया - 19वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में। अन्य विज्ञानों में - गणित, भौतिकी, खगोल विज्ञान - उनके महत्व और स्तर में तुलनीय सैद्धांतिक सफलताएँ एक या दो शताब्दी पहले शुरू हुईं। आज भी, अक्सर ऐसे मामले होते हैं जब सबसे बेवकूफ लोग डार्विनियन मॉडल पर "ठोकर" नहीं खाते हैं, समझ नहीं पाते हैं कि यह कैसे काम करता है, यह देखे गए तथ्यों को कैसे समझाता है (और कुछ लोग यह भी सोचते हैं कि इन तथ्यों को स्पष्टीकरण की आवश्यकता नहीं है)।

शायद ग़लतफ़हमी का एक कारण विस्तार पर ध्यान न देना है। सामान्य सिद्धांतों के आधार पर, लगभग किसी भी घटना की व्याख्या एक या दूसरे तरीके से की जा सकती है: दार्शनिक तर्क, जैसा कि हम जानते हैं, सीधे विपरीत निष्कर्षों को सही ठहराने के लिए एक अच्छा उपकरण है। विकास प्रति-सहज ज्ञान युक्त है। हम इस तथ्य के आदी हैं कि स्पष्ट रूप से परिभाषित लक्ष्य और सक्षम नेतृत्व के साथ ही सब कुछ वैसा ही होगा जैसा होना चाहिए। इस अर्थ में, हमारे लिए अस्तित्व में रहना अधिक आरामदायक है जब किसी ने पांच साल पहले विकास योजना की रूपरेखा तैयार की हो, न कि "मुक्त बाजार" के क्रूर तत्वों की स्थितियों में। हम अच्छी तरह से जानते हैं कि यदि हमला योजनाबद्ध स्थानों पर तैनात सेना द्वारा किया जाता है, न कि अपने व्यक्तिगत लक्ष्यों का पीछा करने वाले कई अलग-अलग व्यक्तियों द्वारा किया जाता है तो जीतना आसान होता है। एक तरह से या किसी अन्य, अंतर्ज्ञान आमतौर पर हमें बताता है कि सचेत योजना और नियंत्रण के बिना, कुछ भी अच्छा नहीं होगा, केवल अराजकता होगी। विकासवादी जीव विज्ञान उन लोगों के लिए हमेशा समझ से बाहर रहेगा जिनका दिमाग इन सहज संवेदनाओं की कैद से खुद को मुक्त नहीं कर सकता है।

पुस्तक पर काम शुरू करते समय हमने जो कार्य स्वयं निर्धारित किया था वह नए वैज्ञानिक आंकड़ों के आधार पर यह समझने का प्रयास करना था कि डार्विनियन चयन कैसे काम करता है। क्योंऔर कैसेयादृच्छिक वंशानुगत परिवर्तनों की अराजकता से, कुछ नया, उपयोगी, सुंदर, सामंजस्यपूर्ण और जटिल जन्म होता है। यहां "सामान्य ज्ञान" के स्तर पर सामान्य तर्क और बातचीत को छोड़ना महत्वपूर्ण है - वे अब कुछ लोगों को मनाएंगे। हमें उन तथ्यों, विवरणों, उदाहरणों पर करीब से नज़र डालनी चाहिए, जिनसे महान ऐतिहासिक इंजन - प्राकृतिक चयन - का तंत्र अपनी सभी जटिलताओं और तर्क में प्रकट होगा।

कैसे नए जीन, नए लक्षण, नए अनुकूलन3
अनुकूलन- एक गुण जिसका अनुकूली महत्व है। उदाहरण के लिए, सुरक्षात्मक (छलावरण) रंग एक अनुकूलन है जो किसी जानवर को शिकार पर चुपचाप छिपने या शिकारी से छिपने में मदद करता है।

नई प्रजातियाँ, नए प्रकार? इन शब्दों का सामान्य जैविक अर्थ क्या है: नया, उपयोगी, सुंदर, सामंजस्यपूर्ण, जटिल? आख़िरकार, जीव विज्ञान में इन सभी शब्दों के विशेष अर्थ होते हैं। वास्तविक "नवाचार" किसे माना जाता है - क्या यह एक नए उत्परिवर्तन, एक नई उपस्थिति, एक नए जीन, एक नए कार्य या एक नए निवास स्थान का अधिग्रहण है? ऐसे प्रश्नों का तुरंत उत्तर देने का प्रयास करें... मधुमक्खी या रंगीन झील मछली के दृष्टिकोण से "सुंदरता" क्या है? यह संभवतः मिस वर्ल्ड प्रतियोगिता की जूरी के समान नहीं है। जीवित प्रकृति की संरचना को समझने के लिए, उसके सभी घटकों और अंतर्संबंधों के अर्थ को समझने के लिए सबसे पहले उनके विकासवादी संदर्भ को समझना आवश्यक है। हम विकास को करीब से देखना चाहते हैं। हम विकासवादी तंत्र को उसके सभी पेंचों और गियरों से खोलना चाहते हैं, उनका अध्ययन करना चाहते हैं, समझना चाहते हैं कि वे कैसे जुड़ते हैं, और फिर उन्हें वापस एक साथ जोड़ना चाहते हैं और सुनिश्चित करना चाहते हैं कि यह अभी भी टिक रहा है। लेकिन यह काम हमें पूरे डिवाइस का अंदाजा देगा - अगर यह टिक जाता है, तो हम इसके मैकेनिक्स को समझ जाते हैं।

द बर्थ ऑफ कॉम्प्लेक्सिटी में, विकासवादी जीव विज्ञान में हमारी पहली पुस्तक, "चुनौतीपूर्ण हठधर्मिता" पर जोर दिया गया था। वास्तव में, कई निष्कर्ष जो 50 साल पहले पूर्ण प्रतीत होते थे, अब उन्हें संशोधित करना होगा। यह स्पष्ट हो गया कि जीवन उससे कहीं अधिक जटिल है जितना हाल ही में प्रतीत हुआ था। सामान्यतः प्राकृतिक विज्ञान में, और विशेष रूप से जीव विज्ञान में, पूर्ण सत्य के साथ एक समस्या है। किसी भी नियम के अपवाद होते हैं। दूसरी ओर, द बर्थ ऑफ कॉम्प्लेक्सिटी पाठकों के मन में एक प्रकार का "हठधर्मिता-खंडन पूर्वाग्रह" पैदा कर सकती है। कोई यह सोच सकता है कि विकासवादी जीव विज्ञान के क्लासिक्स ने जो कुछ भी लिखा है वह समय की कसौटी पर खरा नहीं उतरा है।

तो, इस असंतुलन को ठीक करना उस पुस्तक का एक और कार्य है जिसे आप अपने हाथों में पकड़ रहे हैं। आख़िरकार, वास्तव में, शास्त्रीय विचारों को नई खोजों द्वारा इतना अधिक खंडित नहीं किया जाता है जितना कि उन्हें ठोस, परिष्कृत और विकसित किया जाता है। इस प्रकार, जीवाश्म विज्ञानी त्रिलोबाइट्स की व्यवस्थित स्थिति को जितना चाहें उतना ठीक कर सकते हैं, उन्हें क्रस्टेशियंस के करीब ला सकते हैं, फिर अरचिन्ड के करीब ला सकते हैं, या उन्हें एक अलग उपप्रकार में अलग कर सकते हैं - इससे यह बिल्कुल नहीं पता चलता है कि त्रिलोबाइट्स के बारे में हमारा ज्ञान अविश्वसनीय है या वह विज्ञान समय को चिह्नित कर रहा है, अनुमानों में खो गया है, - इसके विपरीत, ये प्रक्रियाएं तेजी से पूर्ण और परिलक्षित होती हैं सहीजानवरों के इस विलुप्त समूह के बारे में वैज्ञानिकों की समझ, और सबसे मौलिक, शास्त्रीय सत्य अटल रहते हैं और केवल मजबूत होते हैं (उदाहरण के लिए, यह विश्वास कि त्रिलोबाइट्स आर्थ्रोपोड्स के प्रतिनिधि हैं, जिसका अर्थ है कि त्रिलोबाइट और मक्खी के अंतिम सामान्य पूर्वज रहते थे) ट्राइलोबाइट और गौरैया के अंतिम सामान्य पूर्वज की तुलना में बाद में)। क्लासिक विचार अक्सर क्लासिक होते हैं क्योंकि उनकी कई कोणों से विश्वसनीय रूप से पुष्टि की गई है। वे हमें बिना किसी नुकसान के दुनिया के बारे में विचारों को विकसित करने और संशोधित करने की अनुमति देते हैं। निस्संदेह, यह "शास्त्रीय विचारों" का सबसे अच्छा संस्करण है: कभी-कभी वास्तव में पुराने हठधर्मिता को सफलतापूर्वक उनके रूप में छिपा दिया जाता है। दोनों ही उबाऊ घिसी-पिटी बातें हैं, लेकिन आप क्या कर सकते हैं - ये वे बातें हैं जिनका सामना आप वैज्ञानिक जीवन में कभी-कभार करते हैं। किसी न किसी रूप में, जिन क्लासिक विचारों पर पुस्तक में चर्चा की जाएगी, वे शब्द के अच्छे अर्थों में क्लासिक्स हैं। हम नवीनतम वैज्ञानिक डेटा के साथ इस कथन का समर्थन करने का प्रयास करेंगे।

हाल के वर्षों में, जीवविज्ञानियों को नए डेटा का एक पूरा समूह प्राप्त हुआ है जिसने उन्हें बेहतर ढंग से समझने की अनुमति दी है कि विकासवादी तंत्र के गियर कैसे बदलते हैं। हमारी आंखों के ठीक सामने चमत्कार हो रहे हैं। सिद्धांतों के ढांचे वास्तविक तथ्यों से भर गए हैं। कई खूबसूरत परिकल्पनाएं और मॉडल, जिन्हें अब तक प्रयोगात्मक रूप से सत्यापित नहीं किया जा सका था, आखिरकार इस तरह के परीक्षण के अधीन हो गए हैं। जो नियमितताएं अब तक केवल सिद्धांतकारों की कल्पना में मौजूद थीं, अब हम माइक्रोस्कोप के माध्यम से जांच कर सकते हैं। हम उनका उपयोग कर सकते हैं! "एप्लाइड इवोल्यूशनरी बायोलॉजी" अब कल्पना नहीं, बल्कि वास्तविकता है। यह पुस्तक ऐसी ही खोजों को समर्पित है।

हमें विशिष्ट उदाहरणों को देखना होगा कि आनुवंशिकता, परिवर्तनशीलता, चयन, प्रतिस्पर्धा, अलगाव, बहाव और महान प्राकृतिक मशीन के अन्य घटक कैसे अथक रूप से नए प्रकार के जीवित प्राणियों का निर्माण करते हैं।

हम आशा करते हैं कि पाठक को पहले से ही जीव विज्ञान का न्यूनतम ज्ञान है - और यदि उसे नहीं है, तो वह उपलब्ध स्रोतों में, उदाहरण के लिए, पाठ्यपुस्तक में या विकिपीडिया पर, छूटी हुई जानकारी को स्वयं देख सकेगा। 4
या हमारी पिछली पुस्तक "द बर्थ ऑफ कॉम्प्लेक्सिटी" में: शब्दों की एक शब्दावली है।

>. अंत में, आप नहीं कर सकते प्रत्येकस्कूली पाठ्यक्रम से समान जानकारी दोहराने के लिए एक लोकप्रिय विज्ञान पुस्तक। यह उस समय, अखबार और उन पाठकों के लिए अफ़सोस की बात है जिनके लिए यह पहली जैविक पुस्तक नहीं होगी जिसे उन्होंने उठाया है। इसलिए, हम सौवीं बार विस्तार से नहीं बताएंगे कि डीएनए प्रतिकृति और कोशिका झिल्ली क्या हैं, लेकिन सीधे मुद्दे पर आते हैं।

कुछ शर्तें जिनके बिना आप काम नहीं कर सकते

डीएनए में निहित वंशानुगत जानकारी विषम है और कई अलग-अलग "भाषाओं" में लिखी गई है। सर्वोत्तम सीखी गई भाषा डीएनए के प्रोटीन-कोडिंग क्षेत्र5
जब पहली बार विशेष शब्दों का उल्लेख किया जाएगा तो हम उन्हें बोल्ड अक्षरों में हाइलाइट करेंगे। इन शब्दों को सीधे पाठ में या फ़ुटनोट में समझाया जाएगा।
ऐसे क्षेत्र में न्यूक्लियोटाइड का अनुक्रम एक प्रोटीन अणु के संश्लेषण के लिए लिखे गए निर्देशों का प्रतिनिधित्व करता है जेनेटिक कोड- डीएनए न्यूक्लियोटाइड्स (ट्रिपलेट्स, या कोडन) के कुछ ट्रिपलेट्स और प्रोटीन बनाने वाले अमीनो एसिड के बीच सभी जीवित चीजों के लिए सामान्य पत्राचार की एक प्रणाली। उदाहरण के लिए, न्यूक्लियोटाइड्स का त्रिक एएए अमीनो एसिड लाइसिन के लिए कोड करता है, और सीजीजी आर्जिनिन के लिए।

ऐसे निर्देशों के आधार पर एक प्रोटीन को संश्लेषित करने के लिए, जानकारी को पहले डीएनए से आरएनए में फिर से लिखा जाना चाहिए - एक अणु जो कुछ विवरणों में डीएनए से भिन्न होता है: उदाहरण के लिए, न्यूक्लियोटाइड टी (थाइमिडाइन) के बजाय, आरएनए यू (यूरिडीन) का उपयोग करता है। डीएनए से आरएनए में जानकारी को दोबारा लिखना (डीएनए टेम्पलेट पर आरएनए संश्लेषण) कहा जाता है TRANSCRIPTION. एक जीन को बार-बार प्रतिलेखित किया जा सकता है, और फिर कोशिका इस प्रोटीन के कई अणुओं का उत्पादन करेगी, या शायद ही कभी, और तब बहुत कम प्रोटीन होगा। यह कहा जाता है अभिव्यक्ति का स्तरजीन. अभिव्यक्ति स्तर को विशेष नियामक प्रोटीन द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

परिणामी आरएनए अणु का उपयोग प्रोटीन को संश्लेषित करने के लिए किया जाता है। आरएनए में लिखे निर्देशों के आधार पर प्रोटीन संश्लेषण के लिए आणविक "मशीन" कहलाती है राइबोसोम, और प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया ही है प्रसारण.

अध्याय 1. आनुवंशिकता: दुनिया कहाँ जा रही है?

डीएनए आनुवंशिकता का मुख्य "गियर" है

पिछली डेढ़ शताब्दी में जीव विज्ञान के इतिहास में कई महत्वपूर्ण क्षण आए हैं जब डार्विन के मॉडल का गंभीरता से परीक्षण किया गया था - और यदि यह गलत होता तो निश्चित रूप से इसका खंडन किया गया होता। उनमें से एक 1950 के दशक की शुरुआत में आया था, जब कई प्रतिभाशाली जीवविज्ञानी और रसायनज्ञ थे 6
जेम्स वॉटसन, फ्रांसिस क्रिक, रोज़लिंड फ्रैंकलिन, मौरिस विल्किंस।

उन्होंने रहस्यमय "आनुवंशिकता के पदार्थ" डीएनए की संरचना को गंभीरता से समझना शुरू कर दिया। जैसा कि हम जानते हैं, यह मामला 1953 में प्रसिद्ध डबल हेलिक्स की खोज के साथ समाप्त हुआ। किंवदंती के अनुसार, फ्रांसिस क्रिक ने खुशी से कहा: "हमने जीवन का मुख्य रहस्य खोज लिया है!" उसका क्या मतलब था? क्या आप उत्साहित नहीं हुए?

जीव विज्ञान के इतिहास की चार सबसे महत्वपूर्ण घटनाएँ

1. 1859 प्राकृतिक चयन द्वारा विकास का सिद्धांत.

2. 1900-1910 का दशक। शास्त्रीय आनुवंशिकी, आनुवंशिकता का गुणसूत्र सिद्धांत। सबसे पहले, यह कई लोगों को लगा कि आनुवंशिकी डार्विनवाद का खंडन करती है: आखिरकार, डार्विन ने छोटे, सहज परिवर्तनों को प्राथमिकता दी, और प्रारंभिक आनुवंशिकीविदों ने "स्थूल और दृश्यमान" असतत परिवर्तनों - एक मजबूत प्रभाव वाले उत्परिवर्तन के साथ काम किया।

3. 1930 का दशक. स्पष्ट विरोधाभास को सफलतापूर्वक हल कर लिया गया। विकास का एक आनुवंशिक, या सिंथेटिक, सिद्धांत (जीटीई या एसटीई) सामने आया है - आनुवंशिकी के साथ डार्विनवाद का विजयी एकीकरण।

4. 1950-1960 का दशक - आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता की भौतिक प्रकृति की खोज: डीएनए संरचना, प्रतिकृति, प्रतिलेखन, अनुवाद, आनुवंशिक कोड।

यह समझने के लिए कि डीएनए डबल हेलिक्स की खोज को लेकर इतना हंगामा क्यों हुआ, हमें बस थोड़ा ऐतिहासिक संदर्भ चाहिए। आनुवंशिकी पहले से ही मौजूद थी। यह पहले से ही ज्ञात था कि वंशानुगत जानकारी में अलग-अलग इकाइयाँ शामिल होती हैं - जीन, जो गुणसूत्रों में स्थित होते हैं और वहां एक के बाद एक रैखिक रूप से स्थित होते हैं। क्रोमोसोम में प्रोटीन और डीएनए होते हैं। पहले तो यह काफी संभव लग रहा था कि वंशानुगत जानकारी प्रोटीन में दर्ज की गई थी। आख़िरकार, प्रोटीन में 20 विभिन्न अमीनो एसिड होते हैं, और डीएनए में केवल चार न्यूक्लियोटाइड होते हैं। डीएनए एक अणु के समान "समान" लग रहा था। इसमें तर्क है: चार अक्षरों की तुलना में 20 अक्षरों की वर्णमाला के साथ एक लंबा पाठ लिखना आसान प्रतीत होगा 7
"सामान्य तर्क" का एक उदाहरण, जो जीव विज्ञान में कभी-कभी काम करता है और कभी-कभी नहीं, इसलिए सावधानी के साथ उपयोग किया जाना चाहिए।

लेकिन फिर यह पता चला कि वंशानुगत जानकारी अभी भी डीएनए में संग्रहीत है। यह लेबल वाले वायरस के प्रयोगों में दिखाया गया था। यह पता चला कि बैक्टीरियोफेज वायरस को जीवाणु कोशिका में गुणा करने के लिए, वायरल डीएनए का कोशिका में प्रवेश करना आवश्यक और पर्याप्त है। वायरल प्रोटीन को बैक्टीरिया में प्रवेश करने की आवश्यकता नहीं होती है। उनके उत्पादन के लिए आवश्यक सभी जानकारी डीएनए में है। इसका मतलब यह है कि डीएनए "आनुवंशिकता का पदार्थ" है।

दो बड़े सवाल रह गए.

डीएनए अणु में वंशानुगत जानकारी किस प्रकार और किस भाषा में लिखी जाती है?

प्रत्येक विभाजन से पहले एक कोशिका इस जानकारी की प्रतिलिपि कैसे बनाती है?

पहले प्रश्न का उत्तर पहले ही सुझाया जा चुका है। यह ज्ञात था कि डीएनए एक लंबा अणु है, एक बहुलक है जिसमें चार प्रकार के न्यूक्लियोटाइड होते हैं। जैसा कि आप, निश्चित रूप से, याद करते हैं, उन्हें ए, जी, टी, सी अक्षरों द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है। वंशानुगत जानकारी किसी तरह न्यूक्लियोटाइड के अनुक्रम में एन्कोड की जाती है - जो इस चार-अक्षर वर्णमाला में लिखी गई है।

दूसरा प्रश्न अधिक रहस्यमय लगा। यहां यह स्पष्ट करना आवश्यक है कि जीवन (कोई जीवन नहीं, बल्कि वह जिसका विकास विकास के आनुवंशिक सिद्धांत द्वारा पर्याप्त रूप से वर्णित है) प्रत्येक बहुलक पर आधारित नहीं हो सकता है जिसमें कुछ एन्कोड किया गया है। यह एक अणु होना चाहिए, सबसे पहले, प्रजनन में सक्षम, और दूसरा, वंशानुगत परिवर्तनशीलता रखने वाला। वैसे, प्रोटीन में ये गुण नहीं होते हैं (एक दिलचस्प अपवाद के साथ, जिसके बारे में हम जल्द ही बात करेंगे)।

आइए प्रजनन से शुरू करें। जीवन के अंतर्निहित अणु में स्वयं की प्रतियां बनाने के निर्देश अवश्य होने चाहिए। रासायनिक रूप से कहें तो, यह एक अणु होना चाहिए जो अपनी प्रतियों के संश्लेषण को उत्प्रेरित करने में सक्षम हो। इसके बिना, जीवित प्राणी प्रजनन नहीं कर सकते। वंशानुगत जानकारी की प्रतिलिपि बनाई जानी चाहिए ताकि माता-पिता इसे अपनी संतानों को दे सकें।

"आनुवंशिकता अणु" की प्रजनन करने की क्षमता ऐसे अणु पर आधारित जीवन के अस्तित्व के लिए पर्याप्त शर्त है। उदाहरण के लिए, यदि यह किसी के द्वारा कृत्रिम रूप से बनाया गया जीवन होता, जो विकासवादी परिवर्तनों के अधीन नहीं होता, तो यह "आनुवंशिकता के अणु" के लिए केवल पुनरुत्पादन करने में सक्षम होने के लिए पर्याप्त होता।

हालाँकि, यह डार्विनियन तंत्र के आधार पर विकास में सक्षम जीवन के लिए पर्याप्त नहीं है। यदि जीटीई वास्तविकता का पर्याप्त रूप से वर्णन करता है, तो "आनुवंशिकता के अणु" में एक और संपत्ति होनी चाहिए - वंशानुगत परिवर्तनशीलता. इसका मतलब यह है कि न केवल मूल अणु की "सामान्य विशेषताओं" को वंशज अणुओं तक प्रेषित किया जाना चाहिए, बल्कि इसकी व्यक्तिगत, विशेष विशेषताएं भी, जो समय-समय पर छोटे यादृच्छिक परिवर्तनों से गुजरती हैं। ये परिवर्तन भी विरासत में मिलने चाहिए।

वंशानुगत परिवर्तनशीलता रखने और प्रजनन करने में सक्षम प्रणालियों को कहा जाता है प्रतिलिपिकारों.

आनुवंशिकता के बिना प्रजनन

वंशानुगत परिवर्तनशीलता के बिना प्रजनन का एक उदाहरण बटलरोव की ऑटोकैटलिटिक प्रतिक्रिया है। इस प्रतिक्रिया के दौरान, फॉर्मेल्डिहाइड (सीएच 2 ओ) विभिन्न शर्कराओं के एक जटिल मिश्रण में परिवर्तित हो जाता है, और प्रतिक्रिया के लिए उत्प्रेरक वही शर्करा होती है जो इसमें बनती है। यही कारण है कि प्रतिक्रिया स्वतः उत्प्रेरक होती है: यह अपने स्वयं के उत्पादों द्वारा उत्प्रेरित होती है।

इस प्रतिक्रिया को प्रजनन, परिवर्तनशीलता और आनुवंशिकता के संदर्भ में वर्णित किया जा सकता है। चीनी अणु अन्य चीनी अणुओं के संश्लेषण को उत्प्रेरित करते हैं: कहा जा सकता है कि वे "भोजन" के रूप में फॉर्मेल्डिहाइड का उपयोग करके प्रजनन करते हैं। उनमें परिवर्तनशीलता भी होती है, क्योंकि अंतिम परिणाम एक मिश्रण होता है अलगशर्करा लेकिन यहाँ वंशानुगतयह परिवर्तनशीलता इसलिए नहीं है क्योंकि परिणामी मिश्रण की संरचना वस्तुतः इस बात से स्वतंत्र है कि किस शर्करा ने प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित किया। अब, यदि कहें, राइबोज़ ने चुनिंदा रूप से राइबोज़ के संश्लेषण को उत्प्रेरित किया, लेकिन कभी-कभी ग्लूकोज अणुओं को "गलती से" संश्लेषित किया गया, जो अन्य ग्लूकोज अणुओं के संश्लेषण को चुनिंदा रूप से उत्प्रेरित करने लगा, तो हम कह सकते हैं कि सिस्टम में वंशानुगत परिवर्तनशीलता है।

रिचर्ड डॉकिंस अपनी किताबों में एक और उदाहरण देते हैं: दहन। हम माचिस जला सकते हैं, उसकी आग का उपयोग मोमबत्ती जलाने के लिए कर सकते हैं, और मोमबत्ती की आग का उपयोग किसी और चीज़ को जलाने के लिए कर सकते हैं। रोशनी पुनरुत्पादित प्रतीत होती है, लेकिन किसी विशेष प्रकाश की व्यक्तिगत विशेषताएं - उदाहरण के लिए, उसका रंग - मूल प्रकाश के गुणों पर निर्भर नहीं होती हैं। वे केवल "पर्यावरण" पर निर्भर करते हैं, उदाहरण के लिए, दहनशील सामग्री की संरचना पर। बटलरोव की प्रतिक्रिया में चीनी की तरह, आग विरासत द्वारा केवल अपनी "सामान्य विशेषताओं" को प्रसारित करती है, लेकिन व्यक्तिगत विशेषताओं को नहीं। ऐसी प्रणाली में प्रजनन और परिवर्तनशीलता होती है, लेकिन संकीर्ण अर्थ में आनुवंशिकता नहीं होती है। ऐसी प्रणालियाँ कुछ जीवित प्राणियों का आधार बन सकती हैं, लेकिन केवल कृत्रिम, तैयार-तैयार बनाई जाती हैं, जैसे कि रोबोट स्क्रैप सामग्री से अन्य रोबोटों को इकट्ठा करते हैं। ऐसे जीव स्वतंत्र रूप से विकसित नहीं हो पाएंगे और "डार्विन के अनुसार" विकसित होकर अधिक जटिल हो जाएंगे।

डीएनए की संरचना को समझने से बहुत पहले, आनुवंशिकीविदों को पहले से ही यह निश्चित रूप से पता था उत्परिवर्तन(आनुवंशिक सामग्री में बेतरतीब ढंग से होने वाले परिवर्तन) भी कॉपी और विरासत में मिलते हैं। इसका मतलब यह है कि वंशानुगत जानकारी की प्रतिलिपि बनाने की प्रणाली इस बात पर निर्भर नहीं करती है कि इसकी मदद से कौन सी जानकारी कॉपी की गई है। यह एक सार्वभौमिक प्रणाली है: एक स्टाम्प नहीं जो बार-बार एक जैसे पाठ उत्पन्न करता है, बल्कि एक फोटोकॉपियर जैसा कुछ है जो किसी भी पाठ को उसकी सामग्री की परवाह किए बिना पुन: प्रस्तुत करता है। यदि पाठ में गलती से कोई परिवर्तन हो जाता है, तो परिवर्तित पाठ से ली गई प्रतियों में भी यह परिवर्तन शामिल होगा।

इस प्रकार, डीएनए अणु में एक अद्भुत गुण होना चाहिए - यह स्वयं-प्रतिलिपि बनाने में सक्षम होना चाहिए, और प्रतिलिपि में सभी न्यूक्लियोटाइड मूल के समान क्रम में होने चाहिए। यदि कोई उत्परिवर्तन होता है, तो उत्परिवर्ती अणु की प्रतियों में भी यह उत्परिवर्तन होना चाहिए। ऐसा अणु ही अणु है- प्रतिलिपिकार- सांसारिक जीवन के आधार पर स्थित हो सकता है। यह डार्विन के सिद्धांत से अनुसरण किया गया। इसका अनुसरण आनुवंशिक डेटा से किया गया। और इसकी पुष्टि वॉटसन और क्रिक की खोज से शानदार ढंग से हुई।

उन्होंने जो मुख्य चीज़ खोजी वह सिद्धांत था विशिष्ट न्यूक्लियोटाइड युग्मन, या संपूरकता. डीएनए डबल हेलिक्स में, एडेनिन (ए) हमेशा थाइमिन (टी) से जुड़ा होता है, और गुआनिन (जी) हमेशा साइटोसिन (सी) से जुड़ा होता है। पूरक न्यूक्लियोटाइड आकार में एक दूसरे से मेल खाते हैं (जोड़े ए - टी और जी - सी एक ही आकार के होते हैं, और इसलिए डीएनए हेलिक्स चिकना और मजबूत होता है), साथ ही सकारात्मक और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए साइटों के स्थान में भी। बाद की परिस्थिति के कारण, ए और टी के बीच दो हाइड्रोजन बांड बनते हैं, और जोड़े जी - सी में ऐसे तीन बांड होते हैं।

डीएनए की संरचना का वर्णन करने वाले अपने ऐतिहासिक पेपर के अंत में, लेखकों ने टिप्पणी की: "यह हमारे ध्यान से बच नहीं पाया है कि हमारे द्वारा निर्धारित विशिष्ट संभोग सीधे आनुवंशिक सामग्री की प्रतिलिपि बनाने के संभावित तंत्र की ओर इशारा करता है" ( वॉटसन, क्रिक, 1953). इस वाक्यांश को जीव विज्ञान के इतिहास में दो सबसे विनम्र कथनों में से एक माना जाता है। 8
हमने सबसे पहले "ह्यूमन इवोल्यूशन" पुस्तक में बात की थी। यह द ओरिजिन ऑफ स्पीशीज़ के अंतिम अध्याय में डार्विन द्वारा दिया गया एक वाक्यांश है, कि उनका सिद्धांत मनुष्य की उत्पत्ति पर प्रकाश डालेगा।

निःसंदेह, यह बात उनके ध्यान से नहीं छूटी जिसे उन्होंने खोजा जीवन का मुख्य रहस्य!

तो, खोज यह थी कि डीएनए अणु को इस तरह से डिज़ाइन किया गया था कि इसे कॉपी करना बहुत आसान था। ऐसा करने के लिए, डबल हेलिक्स को दो स्ट्रैंड में विभाजित करना पर्याप्त है, और फिर पूरकता के सिद्धांत के अनुसार उनमें से प्रत्येक में एक दूसरा स्ट्रैंड जोड़ें। इसका मतलब है कि डीएनए अणु स्वयं को एन्कोड करता है. डबल हेलिक्स का प्रत्येक स्ट्रैंड दूसरे स्ट्रैंड को एन्कोड करता है, इसकी संरचना को सटीक रूप से परिभाषित करता है। डीएनए कई अन्य चीजों को भी एनकोड करता है - जीव की संपूर्ण संरचना, अंततः, लेकिन सबसे पहले यह स्वयं को एनकोड करता है। वह अपनी प्रतियों के उत्पादन को स्वयं नियंत्रित करती है। प्रतिलिपि तंत्र ( प्रतिकृति) डीएनए सीधे इसकी संरचना में अंतर्निहित है। स्वाभाविक रूप से, इस प्रतिलिपि विधि के साथ कोई भी उत्परिवर्तन त्रुटि, कोई भी न्यूक्लियोटाइड प्रतिस्थापन बेटी डीएनए अणुओं द्वारा विरासत में मिलेगा।

आनुवंशिकता का अणु बिल्कुल वैसा ही निकला जैसा जीटीई की भविष्यवाणियों के अनुसार होना चाहिए था। वैज्ञानिकों को यह पसंद है जब सब कुछ एक साथ फिट बैठता है, जब सैद्धांतिक निर्माणों की पुष्टि तथ्यों द्वारा की जाती है। इसलिए क्रिक के पास "जीवन के रहस्य" के बारे में ज़ोर-शोर से बयान देने का एक योग्य कारण था।

एक और महत्वपूर्ण निष्कर्ष यह है कि डीएनए अणु की संरचना सीधे तौर पर इसका तात्पर्य है डार्विनियन विकास की अनिवार्यता. आनुवंशिकता के ऐसे अणु रखने वाले जीवित प्राणी "डार्विन के अनुसार" विकसित होने से बच नहीं सकते। कोई भी नकल प्रणाली बिल्कुल सटीक नहीं हो सकती. समय-समय पर असफलताएँ और त्रुटियाँ, अर्थात् उत्परिवर्तन, निश्चित रूप से घटित होंगे। उन्हें विरासत में मिलेगा. चूंकि डीएनए शरीर के वंशानुगत गुणों में शेर की हिस्सेदारी निर्धारित करता है (आइए सभी प्रकार के एपिजेनेटिक्स और मातृ प्रभावों के लिए थोड़ा छोड़ दें) 9
हमने इन घटनाओं के बारे में "द बर्थ ऑफ कॉम्प्लेक्सिटी" पुस्तक में बात की।

), कुछ उत्परिवर्तन निश्चित रूप से प्रजनन की दक्षता को प्रभावित करेंगे - दोनों डीएनए अणु स्वयं और जीव जिनकी संरचना उनके द्वारा नियंत्रित होती है। इस प्रकार, डीएनए डार्विनियन विकास के लिए आवश्यक और पर्याप्त शर्तों के एक सेट की पूर्ति सुनिश्चित करता है: 1) प्रजनन; 2) वंशानुगत परिवर्तनशीलता; 3) पहले की प्रभावशीलता पर दूसरे का प्रभाव 10
स्थितियों के इस सेट को दूसरे तरीके से तैयार किया जा सकता है: "वंशानुगत परिवर्तनशीलता और विभेदक प्रजनन" या "आनुवंशिकता, परिवर्तनशीलता और चयन।"

मार्कोव ए.वी., नैमार्क ई.बी. नई खोजों के आलोक में क्लासिक विचार // एएसटी पब्लिशिंग ग्रुप, 2014।

क्या फायदा है यादृच्छिक उत्परिवर्तन कैसे वंचितों को संपन्न विजेताओं में बदल देता है? विकास के लिए क्या अधिक महत्वपूर्ण है - युद्ध या सहयोग?

पुस्तक आणविक आनुवंशिकीविदों के नवीनतम शोध और जीवाश्म विज्ञानियों के निष्कर्षों के बारे में बात करती है, जो प्रकृति में संशोधनों के बारे में इन और कई अन्य सवालों के जवाब प्रदान करते हैं। डार्विन के समय से की गई हजारों खोजें विकासवाद के सिद्धांत के संस्थापकों के अनुमानों की पुष्टि करती हैं; नया डेटा किसी भी तरह से विकासवादी सिद्धांत की नींव को नष्ट नहीं करता है, बल्कि, इसके विपरीत, केवल उन्हें मजबूत करता है।

संक्रमणकालीन रूपों को समर्पित पुस्तक का अध्याय 7 यहां प्रकाशित किया गया है।

अध्याय 7. संक्रमणकालीन रूप

संक्रमणकालीन रूपों की समस्या ने डार्विन को चिंतित किया, उनके समर्थकों को चिंतित किया और उनके विरोधियों को हमेशा प्रसन्न किया। आगे देखते हुए, मान लीजिए कि अब विशेषज्ञ जीवविज्ञानियों के लिए यह समस्या पूरी तरह से अलग कोण से देखी जाती है, हालांकि यह अभी भी विकास के कम जानकारी वाले अनुयायियों को चिंतित करती है और, पहले की तरह, अपने विरोधियों को उत्तेजित करती है। इस अध्याय में हम देखेंगे कि संक्रमणकालीन रूपों के प्रति जीवविज्ञानियों का रवैया क्यों बदल गया है, और हम गैर-विशेषज्ञों की भावनाओं को समीकरण से बाहर छोड़ देंगे।

संक्रमणकालीन रूप वे हैं जो पूर्वजों से वंशजों तक क्रमिक संक्रमणों की एक श्रृंखला में पंक्तिबद्ध होते हैं। यदि यह ज्ञात हो कि दूर के पूर्वज की शक्ल कैसी थी, तो उसके और उसके वंशजों के बीच मध्यवर्ती विशेषताओं का कोई भी सेट संक्रमणकालीन होगा। फ़ाइलोजेनेटिक वृक्ष के आधार पर, यह अनुमान लगाना संभव है कि कौन से मध्यवर्ती रूप अस्तित्व में रहे होंगे (और इसलिए पाए जा सकते हैं) और कौन से नहीं। वैज्ञानिक पद्धति के अनुसार जो भविष्यवाणियां सच होती हैं, वे सिद्धांत की पुष्टि करती हैं। उदाहरण के लिए, डायनासोर और पक्षियों की संरचना को जानकर, कोई उनके बीच संक्रमणकालीन रूपों की कुछ रूपात्मक विशेषताओं का अनुमान लगा सकता है। हम सरीसृपों के समान, लेकिन पंखों वाले जानवरों के अवशेष, या पक्षियों के समान, लेकिन दांतों और लंबी पूंछ वाले जानवरों के अवशेष मिलने की संभावना का अनुमान लगाते हैं। हालाँकि, हमारा अनुमान है कि पक्षियों और स्तनधारियों के बीच संक्रमणकालीन रूप, जैसे पंख वाले स्तनपायी जीवाश्म या स्तनपायी जैसे मध्य कान की हड्डियों वाले पक्षी जैसे जीवाश्म, नहीं मिलेंगे। दूसरे शब्दों में, विकासवादी वृक्ष हमें दिखाएगा कि कहां और क्या देखना है, और क्या नहीं खोजा जा सकता है और क्या देखने लायक नहीं है।

इसके अलावा, बेटी समूहों की मिश्रित विशेषताओं वाले पैतृक रूपों को संक्रमणकालीन माना जाता है। यदि पुत्री समूह किसी सामान्य पूर्वज से सीधे अवतरित होते हैं, तो इसके स्वरूप में कुछ (जरूरी नहीं कि सभी) आदिम विशेषताएं एकत्र की जाएंगी। इसके विपरीत, इसकी अन्य विशेषताएँ एक या दूसरे वंशज की तरह ही उन्नत हो सकती हैं। इस रूप को संक्रमणकालीन भी कहा जा सकता है - यह कई रेखाओं की विशेषताओं को उनकी आदिम अवस्था में जोड़ता है। हालाँकि, इस तरह के जीवाश्म की अधिक संभावना है, करीब से निरीक्षण करने पर, वह बेटी समूहों का प्रत्यक्ष पूर्वज नहीं होगा, बल्कि इस पूर्वज की प्रारंभिक शाखा और थोड़ा संशोधित वंशजों में से एक होगा (क्योंकि किसी के प्रत्यक्ष पूर्वज को खोजने की संभावना है) बहुत अधूरा जीवाश्म रिकॉर्ड कम है)। यह प्रपत्र सामान्य पूर्वज के एक अच्छे चित्र सन्निकटन के रूप में काम कर सकता है।

जटिल चरित्र की मध्यवर्ती अवस्था वाली प्रजातियों को संक्रमणकालीन भी कहा जाता है (यदि हम आधुनिक जानवरों में जो देखा जाता है उसे अंतिम अवस्था मानते हैं; हमारे वंशजों के दृष्टिकोण से, वर्तमान स्वरूप उनके अद्यतन, परिवर्तित की तुलना में मध्यवर्ती होगा दुनिया)।

डार्विन ने संक्रमणकालीन रूपों की समस्या का सार इस प्रकार रेखांकित किया। यदि विकास धीरे-धीरे और अधिक परिपूर्ण रूपों के चयन के माध्यम से आगे बढ़ता है, तो ऐसा प्रतीत होता है कि हमें हर जगह रूपों के बीच अंतहीन सहज संक्रमणों की पंक्तियाँ देखनी चाहिए। वास्तव में, हम अक्सर अलग-अलग प्रजातियाँ देखते हैं जो या तो एक-दूसरे के साथ बिल्कुल भी प्रजनन नहीं कर सकती हैं, या कठिनाई और अनिच्छा से ऐसा करती हैं। चरम स्थिति में, यदि जीवित "उन्नत" प्रजातियाँ, प्रतिस्पर्धा जीतकर, अपने कम अनुकूलित पूर्वजों की जगह ले लेती हैं, तो ये बाद वाले जीवाश्म रिकॉर्ड में पाए जाने चाहिए। भले ही आधुनिक प्रजातियाँ अधिक भाग्यशाली और अधिक लचीली निकलीं, और भले ही वे अब हर जगह बस गए हों, लेकिन एक समय उनके पूर्वज विजेता थे और अपने क्षेत्र में स्वतंत्र राजाओं के रूप में रहते थे। इसका मतलब यह है कि उनके अवशेषों को बड़ी संख्या में दफनाया जाना चाहिए, समय के साथ जीवाश्म में बदल जाना चाहिए (पेट्रिफाई करना) और जीवाश्म विज्ञानियों की संपत्ति बन जाना चाहिए। लेकिन उन्नीसवीं सदी के मध्य में डार्विन के पास जीवाश्म संक्रमणकालीन रूपों के कुछ उदाहरण थे।

समस्या का दूसरा भाग एक जटिल लक्षण का क्रमिक गठन है। ऐसा प्रतीत होता है कि आंख केवल इसलिए देखती है क्योंकि उसके सभी हिस्से एक-दूसरे से पूरी तरह फिट होते हैं (वास्तव में, सब कुछ सही नहीं है, लेकिन ये मामूली चीजें हैं)। फेफड़े अंदर और बाहर सांस लेते हैं क्योंकि पूरी छाती गुहा एक आदर्श वैक्यूम पंप की तरह डिज़ाइन की गई है। कान का डिज़ाइन हल्का, सुंदर और गणितीय रूप से तकनीकी है, और इसलिए कान हमारी सेवा करता है, जिससे हमें मुखर भावनाओं के सबसे छोटे रंगों को पकड़ने, अंतरिक्ष में नेविगेट करने और ध्वनि सामंजस्य बनाने की अनुमति मिलती है। पक्षी पंख - हल्की और टिकाऊ उड़ान सतह; ऐसी उत्तम, व्यवस्थित ओवरलैपिंग सतहों के सेट के बिना, एक पक्षी उड़ नहीं पाएगा...

दरअसल, स्पष्ट रूप से देखने वाली आंख हासिल करना बेहद मुश्किल मामला लगता है। आख़िरकार, इसे धीरे-धीरे इकट्ठा करना पड़ा, शुरुआत में केवल कोशिकाओं का एक सेट था जो प्रकाश को पकड़ता था, और अंत में एक सटीक ऑप्टिकल डिवाइस प्राप्त होता था। और विकास के हर चरण में, इस प्रोटो-आई को जानवर की उपयोगी सेवा करनी थी, ताकि विकास इस मामले को बीच में ही न छोड़ दे।

अपने मन में इस पथ की कल्पना करते हुए, आप आश्चर्यचकित हुए बिना नहीं रह सकते कि जानवरों को इन सभी अंगों की आधे-अधूरे रूप में आवश्यकता क्यों होगी। हमें एक ऐसी आधी आंख की आवश्यकता क्यों है जो केवल धुंधली परछाइयों को दर्ज करती है, एक ऐसा पंख जो उड़ने के लिए अयोग्य है, एक ऐसा कान जो अच्छी तरह से सुन नहीं सकता है, और एक सांस लेने वाले बुलबुले जो ठीक से सांस नहीं ले सकता है? यदि अंतिम परिणाम अज्ञात है तो क्या इन अनुकूलनों को बनाने के लिए विकास के प्रयास और समय उचित हैं? और यदि वास्तव में प्रकाश-संवेदनशील वर्णक स्थान से पूर्ण आँख तक का पूरा मार्ग तय किया गया है, तो अर्ध-दृष्टि वाली निचली आँखों, उड़ान रहित पंख, खराब कार्यशील फेफड़े और इसी तरह के अपूर्ण अंगों के साथ संक्रमणकालीन रूप होने चाहिए। क्या ऐसे फॉर्म मौजूद थे?

"प्रजातियों की उत्पत्ति" में, जहां इस प्रश्न की पहचान की गई है, इसका एक स्पष्ट सैद्धांतिक उत्तर दिया गया है - हां, उनका अस्तित्व होना चाहिए था और वे अस्तित्व में थे! - और उदाहरण दिए गए हैं. अब हम कई और उत्कृष्ट उदाहरण जानते हैं - प्रतीत होता है कि "अधूरी" रूपात्मक संरचनाओं के साथ संक्रमणकालीन रूप, जो फिर भी अपने मालिकों की लगन से सेवा करते थे।

आँखों के बारे में थोड़ा

वास्तव में, यदि आपके पास प्रकाश-संवेदनशील प्रोटीन (और एकल-कोशिका वाले जानवरों के पास पहले से ही हैं) और फोटोरिसेप्टर कोशिकाएं हैं जो इन प्रोटीन का उत्पादन करती हैं (जो पहले से ही सबसे प्राचीन जानवरों में दिखाई देती हैं) तो आंखें बनाना इतना मुश्किल नहीं है। विकास ने इस कार्य को एक से अधिक बार पूरा किया है, हर बार एक विशेष अंग का आविष्कार किया और विभिन्न जानवरों की जरूरतों के अनुसार उपलब्ध सामग्रियों (ऊतकों और कोशिकाओं) से धीरे-धीरे इसका निर्माण किया, लेकिन कभी भी आगे की ओर नहीं देखा और विशेष रूप से छोटे क्षणिक सुधारों के बारे में "देखभाल" नहीं की।

बाइवेल्व मोलस्क स्विफ्ट के स्कैलप, बॉक्स जेलीफ़िश, डाइविंग मछली, ट्रिलोबाइट की आंखें - ये सभी दृष्टि के पूरी तरह से अलग अंग हैं जो जानवरों को प्रकाश पकड़ने और जानवरों की विशिष्ट स्थितियों में वस्तुओं को अलग करने में मदद करते हैं। ये एक जटिल अंग - आँख - की समानांतर उपस्थिति के उदाहरण हैं।

बड़ी आँखों वाला प्राणी रंग डालने पर- स्विफ्ट कंघी ( स्विफ्टोपेक्टेन स्विफ्टी), 10-12 सेमी आकार का एक द्विवार्षिक मोलस्क इसके आवरण के किनारे पर बढ़ता है - स्पर्श के अंग - और कई छोटी आंखें - दृष्टि के अंग। स्कैलप की आंखें, बेशक, हमारी आंखों से पूरी तरह से अलग हैं और मस्तिष्क से जुड़ी नहीं हैं (यह बस अस्तित्व में नहीं है, तंत्रिका गैन्ग्लिया हैं), लेकिन फिर भी वे इतनी सरल नहीं हैं। वे पारदर्शी उपकला के पुटिकाएं हैं, जिसका पिछला भाग प्रकाश-संवेदनशील कोशिकाओं की एक परत से पंक्तिबद्ध होता है, उसके बाद एक वर्णक परत और तथाकथित दर्पण होता है। बुलबुले में एक प्रकाश-अपवर्तक लेंस होता है - लेंस। दर्पण से प्रकाश के परावर्तन के कारण आंखें अद्भुत हरे रंग में चमकती हैं। स्कैलप्प्स अपनी आँखों की मदद से केवल थोड़ी दूरी तक ही देख सकते हैं। केवल जब स्कैलप्स का सबसे बड़ा दुश्मन - स्टारफिश - उसके करीब आता है, तो वह अपने दरवाजे फड़फड़ाते हुए छलांग लगाता है और उड़ान भरता है। ये छोटी आंखें हमेशा सतर्क रहती हैं और अपने मालिक को खतरे से आगाह करती हैं।

जेलिफ़िश (कोइलेंटरेट प्रकार के प्रतिनिधि, काफी सरल रूप से संरचित जानवर) भी आँखें विकसित कर सकते हैं। इस प्रकार, बॉक्स जेलीफ़िश - अधिक या कम वर्गाकार गुंबद वाला एक समूह - ने विकास के दौरान दृष्टि प्राप्त कर ली। बॉक्स जेलीफ़िश की आंखें बहुत ही असामान्य होती हैं। गुंबद के किनारों की संख्या के अनुसार, वे विशेष प्रकोपों पर बैठते हैं - रोपालिया; बॉक्स जेलीफ़िश में उनमें से केवल चार हैं। प्रत्येक रोपालिया की छह आंखें होती हैं - चार सरल और दो अधिक जटिल। वे किसी भी जटिल आंख की योजना के अनुसार डिज़ाइन किए गए हैं: एक प्रकाश-संवेदनशील परत, एक वर्णक परत, एक कॉर्निया और एक लेंस। रोपालिया की छह आँखों में से एक में डायाफ्राम भी होता है। रोशनी में बदलाव से संकुचन या विस्तार होता है: इस तरह आंख प्रकाश संकेत पर प्रतिक्रिया करती है। ये आंखें केवल बड़ी वस्तुओं को देखने के लिए बनाई गई हैं। जेलिफ़िश किसी भी अनावश्यक छोटी चीज़ों पर ध्यान नहीं देती है। बॉक्स जेलीफ़िश में, आंखों से संकेत सीधे संवेदी न्यूरॉन्स के माध्यम से गुंबद और टेंटेकल्स के मोटर न्यूरॉन्स तक जाता है। इसलिए, किसी बड़ी वस्तु को बमुश्किल देखने पर, जेलीफ़िश तुरंत प्रतिक्रिया करती है: यह तेज़ हो जाती है और मुड़ जाती है। बॉक्स जेलीफ़िश को किसी विश्लेषण करने वाले मध्यस्थ की आवश्यकता नहीं है - मस्तिष्क या कम से कम एक तंत्रिका नाड़ीग्रन्थि: यह सोचने में समय बर्बाद नहीं करता है - यह देखता है और कार्य करता है ( स्कोघ एट अल., 2006).

ट्रिलोबाइट्स की आंखें - विलुप्त आर्थ्रोपोड जो 530-252 मिलियन वर्ष पहले बड़ी संख्या में समुद्र में रहते थे - पूरी तरह से अद्वितीय थे। त्रिलोबाइट की आंख एक कीट की तरह मुखाकार होती है: इसे कई अलग-अलग लेंसों से इकट्ठा किया जाता है। लेंस, अन्य बड़ी आंखों वाले आर्थ्रोपोड्स की तरह, पारदर्शी होते हैं। लेकिन बिना किसी अपवाद के सभी जानवरों के विपरीत, वे प्रोटीन से नहीं बने होते हैं, बल्कि अति-पारदर्शी खनिज कैल्साइट से निर्मित होते हैं। ऐसी आँख कांच के चश्मे की तरह होती है जो आँख से स्थायी रूप से जुड़ी रहती है। तो त्रिलोबाइट का शाब्दिक अर्थ पत्थर जैसा था। प्रत्येक लेंस प्रकाश अपवर्तन के मुख्य अक्ष के अनुदिश सख्ती से उन्मुख था। लेंटिक्यूलर लेंस ने प्रकाश को रेटिना पर केंद्रित किया (हाल ही में कैल्साइट लेंस के नीचे वर्णक कोशिकाओं के निशान ट्रिलोबाइट्स में पाए गए थे), जिससे नसें उभरीं। हालाँकि, लेंस अत्यधिक उत्तल, लगभग गोलाकार थे, इसलिए छवि स्पष्टता गोलाकार विपथन से ग्रस्त थी। लेकिन त्रिलोबाइट्स ने इस समस्या का सामना किया। उच्च-मैग्नीशियम कैल्साइट की एक पतली आकृति वाली प्रविष्टि का उपयोग करके प्रकाश को एक बिंदु पर केंद्रित किया गया था, जिसका एक अलग अपवर्तक सूचकांक है। त्रिलोबाइट्स की आंखों के समान सटीक आकार वाले ऐसे लेंस, आधुनिक दूरबीनों में उपयोग किए जाते हैं। यह तर्क दिया जा सकता है कि प्राकृतिक चयन ने आधुनिक ऑप्टिकल उपकरणों के निर्माण की समस्या को डेसकार्टेस और ह्यूजेन्स की तुलना में बहुत पहले हल कर दिया, जिन्होंने दूरबीनों में गोलाकार विपथन को समाप्त कर दिया। त्रिलोबाइट्स में आँखों का विकास अच्छी तरह से प्रलेखित है: सरल एकाधिक उभयलिंगी लेंस से लेकर कुछ और लगभग गोलाकार लेंस एक कॉम्पैक्ट सुधारात्मक सम्मिलन के साथ। दोनों आँखों ने जानवर को पानी में किसी वस्तु की दूरी निर्धारित करने और दूर से उसकी जांच करने में मदद की। अंतर, जाहिरा तौर पर, छवि के विस्तार और दूरदर्शिता की डिग्री का था।

इस प्रकार, संक्रमणकालीन रूपों की समस्या तीन प्रश्नों में विभाजित हो जाती है। उनमें से पहला यह है कि आधुनिक दुनिया में प्रजातियों के बीच इतने अधिक क्रमिक परिवर्तन क्यों नहीं होते हैं, क्यों अधिकांश प्रजातियाँ स्पष्ट रूप से एक दूसरे से अलग हो जाती हैं। हम पहले ही अध्याय 6 में इस प्रश्न पर चर्चा कर चुके हैं। दूसरा प्रश्न इस प्रकार तैयार किया जा सकता है: जीवाश्म रिकॉर्ड में कुछ विलुप्त संक्रमणकालीन रूप क्यों हैं जिन्हें एक बार अधिक अनुकूलनीय प्रतिस्पर्धियों द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था? और अंत में, आखिरी: एक जटिल अंग धीरे-धीरे कैसे बन सकता है, जो केवल अपने पूर्ण रूप में ही उपयोगी लगता है? हम नीचे अंतिम दो प्रश्नों पर विचार करेंगे।

अनेक संक्रमणकालीन रूप हैं

अब तक, कभी-कभी कोई आश्चर्यजनक बयान सुनता है कि, कथित तौर पर, संक्रमणकालीन रूप मौजूद नहीं हैं। यह राय पिछली शताब्दी से पहले की एक साधारण विरासत है या तथ्यात्मक ज्ञान को जानबूझकर छिपाना (मुख्य रूप से स्वयं से)। वास्तव में, आज बड़ी संख्या में संक्रमणकालीन रूप ज्ञात हैं - आखिरकार, डार्विन के समय से डेढ़ शताब्दी बीत चुकी है। और इस पूरे समय में, पुरातनता के शिकारियों ने अधिक से अधिक नए रूपों को ढूंढना बंद नहीं किया, जिनमें कई संक्रमणकालीन भी शामिल थे। हमें अब उनके अस्तित्व पर संदेह नहीं करना है और, डार्विन की तरह, विरोधियों को यह विश्वास दिलाना है कि उनका अस्तित्व था, विलुप्त जीवन के साक्ष्य की अपूर्णता से उनकी दुर्लभता को समझाते हुए। एक सौ पचास साल पहले, जीवाश्मों की लगभग 200 प्रजातियाँ ज्ञात थीं, आज उनमें से लगभग 250 हजार का वर्णन किया गया है, न केवल हजारों नई प्रजातियाँ खोजी गई हैं, बल्कि ज्ञान का एक पूरा क्षेत्र उभरा है और ताकत हासिल की है - तपोनॉमी। टैफ़ोनॉमी जीवाश्म स्थलों के निर्माण के पैटर्न का अनुशासन है। यह बताता है कि जीवाश्म परतें कहाँ, कैसे और क्यों बनीं। इस विज्ञान के संस्थापक उत्कृष्ट जीवाश्म विज्ञानी और लेखक आई. ए. एफ़्रेमोव (1908-1972) थे। टैफ़ोनोमी के नियम यह अनुमान लगाने में मदद करते हैं कि किन स्थानों, किन परतों और चट्टानों में नए जीवों की तलाश करना आवश्यक है, और कहाँ कोई प्रयास बर्बाद करने लायक नहीं है।

कुछ मामलों में, जीवाश्म संक्रमणकालीन रूपों की अभी तक खोज नहीं की गई है। उदाहरण के लिए, चिंपांज़ी के पूर्वजों के विकास के कोई निशान नहीं हैं (टैफोनोमी इसे उष्णकटिबंधीय वर्षावनों में जीवाश्मों के निर्माण के लिए स्थितियों की कमी से समझाती है), सिलिअरी कीड़े के अस्तित्व का कोई विश्वसनीय निशान नहीं है, और यह वर्ग एकजुट है 2,500 से अधिक आधुनिक प्रजातियाँ (उनके पास न तो कोई कंकाल है और न ही घनी झिल्ली, वे शायद जीवाश्म रूप में जीवित रहने के लिए बहुत नरम और नाजुक हैं)। जीवाश्म रिकॉर्ड में इस तरह के अंतराल अपरिहार्य हैं, लेकिन निश्चित रूप से यह मानने का कोई कारण नहीं है कि चिंपांज़ी और बरौनी कीड़े कभी विकसित नहीं हुए और केवल हाल ही में तैयार रूप में दिखाई दिए।

यहां संक्रमणकालीन रूपों के कुछ उल्लेखनीय उदाहरण दिए गए हैं जो ऐसे प्राणियों के अस्तित्व की संभावना के बारे में सदियों के संदेह के बावजूद हाल ही में पाए गए हैं।

लड़खड़ाने का आधा रास्ता

"किनारे पर एक छोटे से झुर्रीदार चेहरे के साथ..." - बेबेल का अनुसरण करते हुए, कोई इस प्रकार फ़्लाउंडर का वर्णन कर सकता है। सचमुच, उसे देखकर, आप सोचने से बच नहीं सकते - वह वास्तव में क्षत-विक्षत हो गई है! उसे ऐसा क्यों करना चाहिए, बेचारी? दूसरी ओर, समुद्र तल पर जीवन के लिए अधिक उपयुक्त प्राणी की कल्पना करना कठिन है। यह बिल्कुल सपाट है, एक तरफ हल्का हो गया है और दूसरी तरफ पेट होने का दिखावा करता है

अँधेरा कर दिया और पीठ फेर ली। पृष्ठीय और गुदा पंख किनारों के साथ विस्तारित हुए, एक समान लचीले फ्रिल में बदल गए। और आंखें सिर के एक तरफ समाप्त हो गईं: एक आंख, जिसे प्रकाश, छद्म पेट की तरफ रहना चाहिए था, दूसरी तरफ छद्म पीठ पर चली गई।

सभी फ़्लाउंडर मछलियों के लार्वा सामान्य मछलियों के समान होते हैं: उनकी आँखें, जैसा कि अपेक्षित था, सिर के विभिन्न किनारों पर स्थित होती हैं। व्यक्तिगत विकास के दौरान, आंख की सॉकेट में से एक धीरे-धीरे स्थानांतरित हो जाती है, पहले सिर के ऊपरी किनारे पर - सिर के शीर्ष पर, और फिर विपरीत दिशा में।

डार्विन और उनके अनुयायियों ने माना कि फ्राई के विकास के दौरान देखी गई खोपड़ी की संरचना में परिवर्तन ने समूह के विकास को पुन: उत्पन्न किया। डार्विन ने स्वीकार किया कि इस मामले में "लैमार्कियन" विकासवादी तंत्र काम कर सकता है: फ़्लाउंडर्स के पूर्वज, जिन्हें करवट लेकर लेटने की आदत हो गई थी, उन्हें लगातार अपनी आँखें सिकोड़नी पड़ती थीं, और मछली में जीवन भर परिवर्तन विकसित होते थे ऐसे "प्रशिक्षण" का परिणाम उनकी संतानों को दिया गया। हालाँकि, बीसवीं सदी की शुरुआत में, यह स्पष्ट हो गया कि प्रशिक्षण के परिणाम विरासत में नहीं मिल सकते। आप केवल प्राकृतिक चयन पर भरोसा कर सकते हैं। दूसरे शब्दों में, फ़्लाउंडर्स के पूर्वजों, जिनकी "निचली" आंख जन्म से ही सिर के ऊपर की ओर थोड़ी सी स्थानांतरित हो गई थी, उन्हें उन लोगों की तुलना में अधिक संतान छोड़नी चाहिए थी जिनकी खोपड़ी सख्ती से सममित थी, और जिनकी "निचली" आंख सीधे रेत में दिखती थी . यह धारणा कई लोगों को अविश्वसनीय लगी।

यदि विकास छोटे-छोटे वंशानुगत परिवर्तनों के चयन के माध्यम से आगे बढ़ा, तो आँख को छोटे-छोटे चरणों में एक तरफ से दूसरी तरफ जाना चाहिए था। और आंख के थोड़े से विस्थापन से फ्लाउंडर्स के पूर्वजों को क्या लाभ हो सकता है यदि यह अभी भी सिर के नीचे रहता है और इसलिए, रेत के अलावा कुछ भी नहीं देख सकता है? यह संरचना गैर-अनुकूली लग रही थी.

फ़्लाउंडर्स के सबसे आदिम प्रतिनिधियों को अभी भी psettods (जीनस) माना जाता था Psettodesकेवल दो प्रकार के साथ)। उनकी "विस्थापित" आंख सिर की ऊपरी पसली पर स्थित होती है। लेकिन फिर भी, जब मछली नीचे पड़ी होती है तो यह आंख रेत में नहीं दबती। और उस मछली में, जो, जैसा कि क्रमिक विकास ने माना है, पेसेटोड से पहले अस्तित्व में होना चाहिए था, "पेट" की आंख मिट्टी में अर्थहीन रूप से देखेगी।

इसलिए, फ़्लाउंडर्स विकासवादियों के लिए सिरदर्द थे। न केवल काल्पनिक संक्रमणकालीन रूप गैर-अनुकूली प्रतीत होते थे, बल्कि अतीत में उनके अस्तित्व का कोई सबूत भी नहीं था। केवल एक जिद्दी निश्चितता थी कि यदि सिद्धांत सही था तो उनका अस्तित्व अवश्य होगा। और अब, इटली और फ्रांस के इओसीन निक्षेपों (55.8-40.4 मिलियन वर्ष पूर्व) में, ये लंबे समय से प्रतीक्षित आदिम फ़्लाउंडर जैसे जीव, लंबे समय से प्रतीक्षित और विवादों से पीड़ित, अभी भी पाए गए थे। इन्हें शिकागो विश्वविद्यालय के मैट फ्रीडमैन द्वारा खोजा और वर्णित किया गया था। दो आदिम फ़्लाउंडरों में से पहला पहले अज्ञात था और जब उसका वर्णन किया गया, तो उसे यह नाम मिला हेटेरोनेक्टेस चानेटी. जीवाश्म विज्ञानी पहले से ही दूसरे को जानते थे (यह जीनस है)। उभयचरदो प्रकार के साथ: विरोधाभासऔर अल्तम), लेकिन फ्रीडमैन एक्स-रे टोमोग्राफी का उपयोग करके उसकी खोपड़ी की संरचना का सटीक पुनर्निर्माण करने वाले पहले व्यक्ति थे ( फ्राइडमैन, 2008).

इन दोनों मछलियों की खोपड़ी की संरचना एक जैसी है जिसे संशयवादियों ने असंभव माना था: खोपड़ी बिल्कुल विषम है, एक आंख का सॉकेट पहले ही ऊपर की ओर बढ़ चुका है, लेकिन दोनों आंखें अभी भी सिर के विपरीत दिशा में हैं। और उनमें से एक - हाँ, हाँ - रेत में दिखता है। यह स्पष्ट रूप से कोई त्रुटि या जीवाश्म हड्डियों में पोस्टमार्टम परिवर्तनों का परिणाम नहीं है। इसकी पुष्टि करने वाले तथ्यों में हम ललाट की हड्डियों की विषम संरचना का उल्लेख कर सकते हैं हेटेरोनेक्टेस. दाहिनी ललाट की हड्डी आकार में बड़ी, आयताकार है, जबकि बाईं ओर एक संकीर्ण घुमावदार प्लेट में बदल गई है, जो कक्षा के ऊपरी किनारे को सीमित करती है जो ऊपर की ओर स्थानांतरित हो गई है। जाति उभयचरकई नमूनों से जाना जाता है, और खोपड़ी की संरचना सभी में लगभग समान है। सभी मामलों में, खोपड़ी विषम होती है, आंख का एक सॉकेट ऊपर की ओर विस्थापित होता है, लेकिन खोपड़ी के किनारे पर रहता है।

सभी प्रतियां मिलीं हेटेरोनेक्टेसऔर उभयचरआधुनिक फ़्लाउंडर्स के फ्राई की तुलना में कम से कम परिमाण का एक क्रम उस स्तर पर बड़ा होता है जब उनकी आँखें सिर के एक तरफ होती हैं। यहां तक कि पेसेटोड्स में भी, आंख सिर के ऊपरी किनारे पर पहले से ही 13 मिमी की शरीर की लंबाई पर दिखाई देती है, जबकि प्रकार के नमूने की लंबाई हेटेरोनेक्टेस- 142 मिमी. नतीजतन, इसमें कोई संदेह नहीं हो सकता है कि पाए गए संक्रमणकालीन रूप तलना का प्रतिनिधित्व करते हैं जिसमें कक्षा का प्रवास अभी तक पूरा नहीं हुआ है। यह अन्य संकेतों से भी प्रमाणित होता है, जिसमें खोपड़ी का पूर्ण रूप से अस्थिभंग और कक्षा की स्थिति में उम्र से संबंधित परिवर्तनों की अनुपस्थिति शामिल है। उभयचर 103 से 200 मिमी तक वृद्धि की प्रक्रिया में। निस्संदेह, ये मछलियाँ वयस्क हैं और उनकी आँख की कुर्सियाँ अपनी अंतिम स्थिति में हैं। वैसे, अब हम कह सकते हैं कि डार्विन सही थे और आधुनिक फ़्लाउंडर्स के व्यक्तिगत विकास में खोपड़ी के क्रमिक परिवर्तन वास्तव में उनके विकास के पाठ्यक्रम को पुन: पेश करते हैं।

न केवल खोपड़ी की संरचना, बल्कि अन्य विशेषताएं भी हेटेरोनेक्टेसऔर उभयचरदिखाएँ कि वे ज्ञात सबसे आदिम फ़्लाउंडर हैं। उनके कंकाल में फ़्लाउंडर्स के पूर्वजों की पुरातन विशेषताएं शामिल हैं - पर्सिफ़ोर्मेस के समूह के प्राचीन प्रतिनिधि। इनमें से कुछ विशेषताएं किसी भी आधुनिक फ़्लैटफ़िश में संरक्षित नहीं हैं, अन्य केवल पसेटोड्स में संरक्षित हैं (उदाहरण के लिए, पृष्ठीय और गुदा पंखों में रीढ़)।

यह उत्सुक है कि नमूनों के बीच उभयचरवहाँ "बाएँ" और "दाएँ" दोनों प्रकार के व्यक्ति हैं। पेसेटोडास में भी ऐसा ही देखा जाता है, लेकिन अधिक उन्नत फ़्लाउंडर्स में ऐसी विविधताएं बेहद दुर्लभ होती हैं: प्रत्येक प्रजाति का प्रतिनिधित्व आमतौर पर केवल "बाएं" या केवल "दाएं" मछली द्वारा किया जाता है। यह ओण्टोजेनेसिस के सख्त नियमन का एक उदाहरण है। विकासवादी विकास की शुरुआत में, ओण्टोजेनेसिस को यादृच्छिक विविधताओं में अधिक स्वतंत्रता प्राप्त हुई, लेकिन बाद में ओण्टोजेनेसिस स्थिर हो गया और यादृच्छिकता के लिए कोई जगह नहीं बची (हम अध्याय 8 में ओण्टोजेनेसिस के विकास के इस सामान्य पैटर्न के बारे में अधिक बात करेंगे)।

फ्रीडमैन द्वारा वर्णित जीवाश्म मछली इस दावे का खंडन करती है कि फ़्लाउंडर और सममित खोपड़ी वाली सामान्य मछली के बीच संक्रमणकालीन रूप असंभव और अव्यवहार्य हैं। हालाँकि, मैं यह भी समझना चाहूँगा कि प्राचीन फ़्लाउंडर्स अपनी निचली आँख का उपयोग कैसे करते थे, जिसे, सिद्धांत रूप में, सीधे रेत में देखना चाहिए था। फ्रीडमैन ने नोट किया कि कुछ आधुनिक फ्लैटफिश के व्यवहार में एक सुराग पाया जा सकता है, जो समय-समय पर अपने शरीर को नीचे की सतह से ऊपर उठाते हैं, पृष्ठीय और गुदा पंखों की किरणों पर आराम करते हैं। हेटेरोनेक्टेसऔर उभयचरवे इस तरह से "पुश-अप्स" भी कर सकते थे, क्योंकि उनके पृष्ठीय और गुदा पंख बहुत शक्तिशाली थे। रेत के ऊपर अपना सिर उठाते हुए, ये मछलियाँ, अपनी विस्थापित निचली आँख के साथ, शिकार की तलाश में अपने सामने निचली सतह की जाँच करती थीं।

हेटेरोनेक्टेसऔर उभयचरआधुनिक फ़्लैटफ़िश के प्रत्यक्ष पूर्वज नहीं थे। वे इन पूर्वजों के रिश्तेदार हैं, या अधिक सटीक रूप से, उन मछलियों के थोड़े-बदले हुए वंशज हैं जिन्होंने आधुनिक और विलुप्त सभी फ़्लाउंडर जैसी मछलियों को जन्म दिया। हालाँकि, अधिकांश जीवाश्म संक्रमणकालीन रूपों के बारे में भी यही कहा जा सकता है। जीवाश्म रिकॉर्ड में किसी के प्रत्यक्ष पूर्वज को खोजने की संभावना बहुत कम है, और यदि उन्हें कोई मिलता भी है, तो यह साबित करने का प्रयास करें कि यह निश्चित रूप से स्वयं पूर्वज है, न कि उसका दूसरा चचेरा भाई। इसलिए, जीवविज्ञानियों के बीच "डिफ़ॉल्ट रूप से" इस संभावना पर बिल्कुल भी विचार न करने की प्रथा है। परिणामस्वरूप, किसी भी संक्रमणकालीन आकार की व्याख्या स्वचालित रूप से "ट्रंक सेक्शन" के बजाय "साइड ब्रांच" के रूप में की जाती है। लेकिन अगर शाखा ट्रंक से दूर नहीं जाती है, जैसा कि इस मामले में है, तो इसे "संक्रमणकालीन रूप" कहना काफी सही है।

पहली चपटी मछलियाँ पेलियोसीन (65.655.8 मिलियन वर्ष पूर्व) में प्रकट हुईं और शीघ्र ही कई विकासवादी वंशों में विभाजित हो गईं। इओसीन में, जब वे रहते थे हेटेरोनेक्टेसऔर उभयचर, सिर के एक तरफ आँखों वाली अधिक उन्नत चपटी मछलियाँ पहले से ही मौजूद थीं। इस प्रकार, फ्रीडमैन द्वारा वर्णित अद्भुत मछलियाँ पहले से ही इओसीन में "जीवित जीवाश्म" थीं, यानी समूह के सामान्य पूर्वज के थोड़े बदले हुए वंशज। यदि कोई विकासवादी टाइम मशीन का उपयोग करता है और इओसीन में जाता है, तो वह संक्रमणकालीन रूपों की एक पूरी श्रृंखला देखकर प्रसन्न होगा: यहां सिर के विभिन्न किनारों पर आंखों वाले प्रोटो-फ़्लाउंडर हैं, यहां शीर्ष पर एक आंख वाले पेसेटोड हैं सिर, यहाँ एक तरफ आँखों वाले उन्नत फ़्लाउंडर हैं।

यह कैसा आदमी है?

20वीं सदी की शुरुआत में, जीवाश्म विज्ञानी अभी भी यह मान सकते थे कि पृथ्वी पर जीवन कैंब्रियन काल (542-488 मिलियन वर्ष पहले) में शुरू हुआ था। यह इस तथ्य के कारण था कि पहला जीवाश्म जीव अचानक, जैसे कि कहीं से भी, निचली कैम्ब्रियन परतों में खोजा गया था। कैम्ब्रियन जानवरों ने जीवविज्ञानी को पूरी तरह से तैयार रूपात्मक प्रकार प्रस्तुत किए। यदि ये आर्थ्रोपोड होते, तो उनके पास सुंदर जुड़े हुए पैर, खंडित खोल और उभरी हुई आंखें होतीं - तैयार, असली आर्थ्रोपोड। यदि वे मोलस्क हैं, तो वे तैयार मोलस्क हैं, विशिष्ट कवच के साथ; यदि वे ब्राचिओपोड हैं, तो वे भी तैयार हैं, शंख के साथ, निपुण हाथों और मांसपेशियों की छाप के साथ, लगाव वाले पैरों के साथ।

डार्विन और उनके अनुयायियों दोनों ने समझा कि ऐसे उन्नत प्राणियों को विकास के एक लंबे प्रारंभिक चरण से पहले होना होगा। लेकिन वह कहां है? कैंब्रियन परतों के नीचे प्रोटेरोज़ोइक परतें हैं, जिन्हें सैद्धांतिक रूप से अधिक प्राचीन और आदिम जीवन के अवशेषों को संरक्षित करना चाहिए था। लेकिन वहां, प्रोटेरोज़ोइक परतों में, किसी को कुछ भी दिलचस्प नहीं मिला। इसलिए, कैंब्रियन विस्फोट का रहस्य - निचली कैंब्रियन परतों में विभिन्न जानवरों की तथाकथित अचानक उपस्थिति - लंबे समय तक अघुलनशील लग रहा था।

बीसवीं सदी के दौरान एक समाधान सामने आया। "डार्विन की खोई हुई दुनिया", प्रीकैम्ब्रियन तलछट के जीव, धीरे-धीरे खोजे जाने लगे। उनमें से सबसे प्रसिद्ध को रूस में वेंडियन कहा जाता था; दुनिया के अन्य हिस्सों में इसे अक्सर एडियाकरन कहा जाता है। यह पता चला कि स्वर्गीय प्रीकैम्ब्रियन में विभिन्न प्रकार के नरम शरीर वाले बहुकोशिकीय जीव पहले से ही मौजूद थे। बहुकोशिकीय प्रीकैम्ब्रियन युग के दफ़नाने चीन, ऑस्ट्रेलिया, कनाडा, यूरोप और रूस (श्वेत सागर पर) में पाए गए। इसलिए कैंब्रियन को अधिक विनम्र भूमिका से संतुष्ट होना पड़ा: "शुरुआत की शुरुआत" से यह "चरणों में से एक" में बदल गया।

फिर भी कैंब्रियन काल जानवरों के सबसे महत्वपूर्ण समूहों के गठन के लिए एक क्रांतिकारी समय था। यह क्रांति बहुकोशिकीय और एककोशिकीय दोनों प्रकार के जीवों के कई समूहों द्वारा एक साथ कठोर कंकालों का अधिग्रहण थी, और इसलिए वे जीवाश्म रिकॉर्ड में प्रचुर मात्रा में संरक्षित हो गए। कैंब्रियन समय में, जानवरों के साम्राज्य के सभी ज्ञात प्रकारों (आर्थ्रोपोड्स, मोलस्क, ब्राचिओपोड्स, कॉर्डेट्स, इचिनोडर्म्स इत्यादि) और कई अन्य प्राणियों की उपस्थिति दर्ज की गई है जिन्हें उनमें से किसी के लिए जिम्मेदार नहीं ठहराया जा सकता है। इनमें मिश्रित आकृति विज्ञान है। उनके पास विभिन्न प्रकार और वर्गों की विशेषताएं हैं: मोलस्क और एनेलिड्स, आर्थ्रोपोड्स और सेफलोपोड्स, कॉर्डेट्स, हेमीकोर्डेट्स और इचिनोडर्म्स, क्रस्टेशियंस और चेलीसेरेट्स। और ऐसे भी हैं जिनकी संरचना किसी संभावित रिश्ते के बारे में कोई सुराग नहीं देती है। वर्गीकरण प्रकार को निर्दिष्ट किए बिना इन्हें "समस्याग्रस्तता" कहा जाता है।

प्रीकैम्ब्रियन काल में, मिश्रित आकृति विज्ञान वाली और भी अधिक प्रजातियाँ और जानवर थे, और उनमें से कुछ के बारे में वैज्ञानिक यह भी तर्क देते हैं कि वे जानवर हैं या लाइकेन। और यहां मुद्दा यह नहीं है कि अवशेष दुर्लभ हैं या खराब तरीके से संरक्षित हैं, या वैज्ञानिक उन्हें समझने के लिए पर्याप्त प्रयास नहीं कर रहे हैं। नहीं, यह एक वस्तुनिष्ठ कठिनाई है जो विकासवाद ने जीवविज्ञानियों के लिए उत्पन्न की है। दरअसल, बहुकोशिकीय जीवों के विकास की प्रारंभिक अवधि में, पशु साम्राज्य की मुख्य फ़ाइलोजेनेटिक शाखाओं की विशेषताओं के स्थिर होने से पहले, इन शाखाओं के सामान्य पूर्वज थे। और, स्वाभाविक रूप से, उनके पास अलग-अलग फ़ाइलोजेनेटिक लाइनों की विशेषताओं का एक मिश्रित सेट था। इस वजह से, उन्हें उनमें से किसी के साथ आत्मविश्वास से सहसंबद्ध नहीं किया जा सकता है और आधुनिक वर्गीकरण के प्रोक्रस्टियन बिस्तर में नहीं रखा जा सकता है। अलग-अलग शोधकर्ता इन रूपों की अलग-अलग तरीकों से व्याख्या करते हैं, या तो उन्हें अलग-अलग प्रकारों में विभाजित करते हैं, या उन्हें ज्ञात प्रकारों के बीच "स्टेम" (पैतृक) समूहों के रूप में वर्गीकृत करते हैं, या उन्हें कई ज्ञात प्रकारों के सामान्य पूर्वजों के करीब लाते हैं। विशिष्ट वर्गीकरण पंजीकरण के बिना, ये जीव हैं, जो संक्रमणकालीन रूपों का सबसे अच्छा विचार प्रदान करते हैं। वे परिवर्तनशीलता की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ पैतृक प्रजातियों से लेकर टैक्सा या प्रजातियों के समूहों तक के मार्ग को चिह्नित करते हैं, जिन्होंने अपनी संरचनात्मक योजना के आधार के रूप में उपलब्ध संभावनाओं का केवल एक हिस्सा लिया।

प्रकृति, पहले तो रूपविज्ञानियों और वर्गिकीविदों पर हँसती हुई और उन्हें अनिश्चितता से पीड़ित करती हुई प्रतीत हुई, स्वयं एक संकेत दिया। संकेत एक शृंखला के रूप में सामने आया लेगरस्टैट- अद्वितीय संरक्षण वाले जीवाश्म स्थल। लेगरस्टैट में, जीवाश्म सबसे छोटे संरचनात्मक विवरणों को संरक्षित करते हैं, और न केवल कठोर हिस्सों को, बल्कि नरम हिस्सों को भी। ये पूर्णांक, मांसपेशियों, पाचन अंगों, संचार और उत्सर्जन प्रणालियों के निशान हैं - वह सब कुछ जो शरीर रचना विज्ञानी के लिए बहुत मूल्यवान है और आपको एक विलुप्त जीव का पुनर्निर्माण करने और पशु जगत की प्रणाली में अपना स्थान निर्धारित करने की अनुमति देता है। लेगरस्टैट, आश्चर्यजनक रूप से, विशेष रूप से कैंब्रियन और ऑर्डोविशियन परतों की विशेषता है, जब आधुनिक प्रकारों और वर्गों का गठन हुआ और जब ये सभी अद्भुत मध्यवर्ती रूप रहते थे। अधिकांश स्थापित प्रारंभिक संक्रमणकालीन रूप लेगरस्टैट से ज्ञात हैं।

चाल्किरिया ( हल्कीरिया) - 5-6 सेमी लंबा एक जानवर, जो प्रारंभिक और मध्य कैम्ब्रियन (500-540 मिलियन वर्ष पहले) के निक्षेपों में पाया जाता है, तीन प्रकार की विशेषताओं को जोड़ता है - एनेलिड्स, मोलस्क और ब्राचिओपोड्स। यह आश्चर्य की बात नहीं है कि चल्किएरिया को वैकल्पिक रूप से विभिन्न वर्गीकरण प्रकारों को सौंपा गया है। इसकी खोज और पुनर्निर्माण का इतिहास बहुत शिक्षाप्रद है।

चल्किएरिया नाम मूल रूप से एक काल्पनिक जीवाश्म को दिया गया था जिसमें से केवल सपाट रीढ़ पाए गए थे। ऐसा माना जाता था कि जानवर खुद ही कांटों की संकीर्ण खाई में दब गया था और उसे किसी तरह उसके चारों ओर बहने वाले पानी के प्रवाह में सब्सट्रेट पर रखा जाना था। यह पुनर्निर्माण बहुत ठोस नहीं था, इसलिए अंत में यह निर्णय लिया गया कि कांटा जानवर का पूरा कंकाल नहीं था, बल्कि केवल एक हिस्सा था। हल्किएरिया स्पाइन आमतौर पर सपाट तराजू के साथ पाए जाते थे, और दोनों के पैटर्न समान थे। तराजू और कांटों के अनुपात की गणना करने के बाद, जानवर को एक कीड़ा के रूप में चित्रित किया जाने लगा, जो पूरी तरह से तराजू और कांटों से ढका हुआ था। यह अभी भी पानी की धाराओं में रहने वाले एक अकल्पनीय राक्षस से बेहतर था।

लेकिन ग्रीनलैंड के लेगरस्टैट्स में से एक में (उस स्थान को सीरियस पाससेट कहा जाता है) उन्होंने एक पूरे जानवर की छाप की खोज की, जो - ओह डरावनी! - वहाँ हल्किरिया कांटे थे। और यहाँ यह है, एक वास्तविक चल्किएरिया - एक बहु-खंडित कीड़ा, गैस्ट्रोपॉड के समान थोड़ा सा - एक स्लग, जो कई प्रकार के तराजू की पंक्तियों से ढका होता है, और इसके अलावा ब्राचिओपॉड के गोले से मिलते-जुलते स्कूट आगे और पीछे से जुड़े होते हैं। बेशक, कोई भी बहादुर प्राणीविज्ञानी ऐसी कल्पना की कल्पना नहीं कर सकता था। लेकिन अब हम लगभग जानते हैं कि मोलस्क, ब्राचिओपोड्स और एनेलिड्स के सामान्य पूर्वज कैसे दिखते होंगे।

यहां पशु साम्राज्य के प्रकारों का एक सरलीकृत वृक्ष है। यह सबसे महत्वपूर्ण जीवाश्म रूपों की स्थिति को दर्शाता है, जो आधुनिक प्रकारों की उत्पत्ति और संबंधों पर प्रकाश डालता है।

पेड़ का कैंब्रियन और वेंडियन (एडियाकरन) भाग मृत-अंत शाखाओं से भरा हुआ है - एक या अधिक प्रकार के आधुनिक जानवरों के पूर्वजों के करीब विलुप्त रूप। ऐसी शाखाएँ हैं जो आज के प्रकार के शक्तिशाली तनों से नहीं, बल्कि पेड़ के बिंदीदार, आधारीय भागों से फैली हुई हैं। ये वेंडियन और प्रारंभिक कैंब्रियन में सबसे आम हैं।

अधिकांश मध्य कैम्ब्रियन संक्रमणकालीन रूपों को लेगरस्टैट से जाना जाता है, जिसे बर्गेस शेल कहा जाता है ( बर्गेस शैले). 1909 में चार्ल्स वालकॉट द्वारा दक्षिण पश्चिम कनाडा में खोजा गया, यह दुनिया का सबसे पुराना, सबसे प्रसिद्ध और सबसे अधिक शोध किया गया लेगरस्टैट है।

यहां इस स्थान पर पाए जाने वाले विशिष्ट संक्रमणकालीन रूपों में से एक है। चाल्किरिया की तरह यह जीव, एनेलिड्स, ब्राचिओपोड्स और मोलस्क की विशेषताओं को जोड़ता है। इसका वर्णन ग्रेट ब्रिटेन के एक जीवाश्म विज्ञानी, एक चौकस, सावधानीपूर्वक और साहसी आकृति विज्ञानी साइमन कॉनवे मॉरिस और कनाडा के एक विशेषज्ञ जीन-बर्नार्ड कैरन द्वारा किया गया था, जिन्होंने बर्गेस शेल पर एक आभासी संग्रहालय बनाया था ( कॉनवे मॉरिस, कैरोन, 2007).

6-10 मिमी लंबा एक विचित्र जीव कहा जाता है ऑर्थोज़ानक्लस रेबुरस. जानवर का नरम शरीर ऊपर से और किनारों से कठोर से ढका हुआ था, लेकिन खनिजयुक्त स्क्लेराइट्स नहीं - कई पंक्तियों में स्थित विभिन्न आकृतियों और लंबाई की रीढ़ और रीढ़। इसके अलावा, शरीर का अगला सिरा एक छोटे खोल से ढका हुआ था। जानवर एक निचली जीवनशैली का नेतृत्व करता था और एक स्लग की तरह अपने उदर पक्ष पर रेंगता था। रीढ़ और बालियां एक सुरक्षात्मक और संभवतः संवेदी कार्य करती थीं। खोल का उद्देश्य स्पष्ट नहीं है. शायद यह मौखिक तंत्र की मांसपेशियों के लिए एक समर्थन के रूप में कार्य करता था।

समस्यात्मक ऑर्थोज़ानक्लस रेबुरसइसमें दो अन्य समस्याग्रस्त कैंब्रियन समूहों की विशेषताएं हैं - चाल्किएरिड्स (ऊपर देखें) और विवैक्सिड्स, जिनकी व्याख्या विभिन्न शोधकर्ताओं द्वारा या तो आदिम मोलस्क, या एनेलिड्स, या ब्राचिओपोड्स के रूप में की जाती है। आधुनिक विचारों के अनुसार, डीएनए तुलनाओं द्वारा समर्थित, ये तीन प्रकार संबंधित हैं और एक सुपरटाइप में संयुक्त हैं लोफ़ोट्रोकोज़ोआ. उनकी सबसे महत्वपूर्ण सामान्य विशेषता एक विशेष तैरते लार्वा, ट्रोकोफोर की उपस्थिति है। उसी सुपरटाइप में ब्रायोज़ोअन, इचियुरिड्स, नेमेर्टियन और कुछ अन्य समूह शामिल हैं।

स्पाइक्स और ब्रिसल्स ऑर्थोज़ानक्लसलगभग विवैक्सिड्स के समान, और शैल - चॉकिएरिड्स के समान। कुछ महत्वपूर्ण अंतरों के बावजूद (उदाहरण के लिए, हल्किएरिया में, इसके विपरीत ऑर्थोज़ानक्लस, पूर्वकाल के खोल के अलावा, एक पिछला भी होता है, और स्केलेराइट्स खनिजयुक्त होते हैं), लेखकों का मानना है कि उनकी खोज चॉकिएरिइड्स, विवैक्सिड्स और के करीबी रिश्ते और सामान्य उत्पत्ति को साबित करती है। ऑर्थोज़ानक्लस. वे इन सभी रूपों को एक ही समूह "हैल्वैक्सिड्स" में संयोजित करने का प्रस्ताव करते हैं।

सुपरफाइलम के विकासवादी वृक्ष पर हैलवैक्सिड्स की स्थिति लोफ़ोट्रोकोज़ोआअभी भी स्पष्ट रूप से निर्धारित नहीं किया जा सकता है। दो संभावित विकल्पों पर विचार किया जा रहा है: या तो यह समूह मोलस्क के पूर्वजों के करीब है, या यह एनेलिड्स और ब्राचिओपोड्स के सामान्य पूर्वजों के करीब है। हालाँकि, कुल मिलाकर, इन परिकल्पनाओं के बीच अंतर छोटा है, क्योंकि मोलस्क, ब्राचिओपोड और एनेलिड्स के सामान्य पूर्वज स्वयं एक-दूसरे के बहुत करीब थे। इसलिए यह आश्चर्य की बात नहीं है कि तीनों प्रकार की विशेषताओं वाले विलुप्त जानवर पाए गए: इसके विपरीत, यह विकासवादी सिद्धांत की भविष्यवाणी के सच होने का एक ज्वलंत उदाहरण है।

"माइक्रो" या "मैक्रो"?

हम इस सवाल के करीब आ गए हैं कि जीवविज्ञानी यह साबित करने में उदासीन क्यों हो गए हैं कि संक्रमणकालीन रूप वास्तव में मौजूद हैं। और बात केवल यह नहीं है कि वे अनुमानित भीड़ और क्रम में मौजूद हैं, बल्कि यह भी है कि उनमें रुचि अब एक अलग स्तर पर स्थानांतरित हो गई है। आज हम मुख्य रूप से इसमें रुचि रखते हैं कैसेबड़े परिवर्तन हुए और पूरी तरह से नई स्थितियों के लिए अनुकूलन उत्पन्न हुआ - उदाहरण के लिए, पहले अकशेरुकी जीवों द्वारा और फिर कशेरुकियों द्वारा भूमि और ताजे पानी के विकास के दौरान, कीड़ों और पक्षियों द्वारा वायु पर्यावरण के विकास के दौरान, और स्तनधारियों की वापसी के दौरान सागर। क्या जीवाश्मों का उपयोग करके बड़े समूहों के गठन का पता लगाना संभव है? क्या जीवाश्म विकासवादी रचनात्मकता के मार्गों में अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं?

यदि हम सामान्य प्रजाति के बारे में बात कर रहे हैं, तो उन छोटे कदमों की कल्पना करना मुश्किल नहीं है जिनके साथ सदी दर सदी विकास होता गया और अनुकूलन में सुधार हुआ। ज़मीन पर पहुँचने या उड़ान का आविष्कार करने के मामले में, ऐसे कदमों की कल्पना करना अधिक कठिन है। ज़मीन पर जीवित रहने के लिए, जानवरों को खुद को पूरी तरह से पुनर्गठित करना पड़ा: तैरने वाले मूत्राशय को सांस लेने के लिए मजबूर करना, हृदय को बुलबुले से सीधे सिर तक रक्त ले जाने के लिए मजबूर करना, शरीर को अपने पैरों पर आराम करने के लिए मजबूर करना और इन पैरों को कदम उठाने के लिए मजबूर करना। , गुर्दे पानी को संरक्षित करने के लिए, कान और आंखें वायु वातावरण में सुनने और देखने के लिए। और यह सब धीरे-धीरे हुआ, और प्रत्येक मध्यवर्ती लिंक को उसके वातावरण के अनुसार अनुकूलित किया गया, बिना किसी योजना और भविष्य के दीर्घकालिक दृष्टिकोण के... हाँ, पहली नज़र में कदम दर कदम ऐसे मार्ग की कल्पना करना आसान नहीं है।

लेकिन जैसे-जैसे जीवविज्ञान विकसित हुआ (विकास के प्रायोगिक अध्ययन और प्रकृति में तेजी से अनुकूली विकिरण के मामलों के अवलोकन सहित), यह तेजी से स्पष्ट हो गया कि मैक्रोइवोल्यूशन समान सूक्ष्म घटनाओं की एक श्रृंखला है, केवल लंबी (अध्याय 2 देखें)। यह कई क्रमिक सूक्ष्मविकासवादी परिवर्तनों का कुल परिणाम है। इस निष्कर्ष को निश्चित रूप से सिद्ध करने के लिए, जीवाश्म संक्रमणकालीन रूपों का अध्ययन करना महत्वपूर्ण है जो क्रमिक पुनर्व्यवस्था की संभावना दिखाते हैं, जिससे चरण दर चरण जीव में क्रांतिकारी परिवर्तन होता है। यह वास्तव में ऐसे संक्रमणकालीन रूप हैं जो अब जीवाश्म विज्ञानियों के करीबी ध्यान का विषय हैं।

विकासवादी शृंखला का जितना अधिक ध्यान से अध्ययन किया जाता है, परिवर्तन का क्रमिक क्रम उतना ही स्पष्ट हो जाता है। आख़िरकार, यदि शोधकर्ता के पास श्रृंखला की केवल प्रारंभिक और अंतिम कड़ियाँ हैं, तो उनके बीच का अंतर बहुत बड़ा, दुर्गम लगता है। और फिर, कार्य की विशालता के सामने, वे एक विशेष शब्द "मैक्रो-" लेकर आते हैं और खाई को पाटने के लिए एक विशेष मैक्रो-तंत्र का आविष्कार करने का प्रयास करते हैं। लेकिन यदि आप बेहतर खोज करें और बारीकी से देखें, तो प्रारंभिक से अंतिम संस्करण तक क्रमिक "सूक्ष्म" चरणों का मार्ग दिखाई देने लगता है। और यहाँ मुख्य सहायता, निश्चित रूप से, जीवाश्म विज्ञानियों की नई अद्भुत खोज थी। सबसे महत्वपूर्ण खोजों में से कई लेगरस्टैट में पाई गई हैं, जिनमें भ्रामक खाइयाँ भरी हुई हैं। और न केवल कैंब्रियन, बल्कि मेसोज़ोइक भी, न केवल समुद्री तलछट से, बल्कि मीठे पानी से भी बना है।

निःसंदेह, वृहद पैमाने से निपटते समय, कोई प्रत्यक्ष अवलोकन पर भरोसा नहीं कर सकता है। जैसा कि अध्याय 5 और 6 में दिखाया गया है, हम नई प्रजातियों के उद्भव का निरीक्षण कर सकते हैं, लेकिन नए परिवारों और आदेशों का नहीं - वर्गीकरण के वे स्तर, जो एक नियम के रूप में, एक नए अनुकूली क्षेत्र में प्रवेश को चिह्नित करते हैं। आप पूछेंगे क्यों - और आप सही काम करेंगे। यह एक स्वाभाविक प्रश्न है. और इसका उत्तर बहुत सरल है: हम नहीं कर सकते एक-प्राथमिकता. मुद्दा यह बिल्कुल नहीं है कि एक नए चरित्र के वाहक, जिनकी तुलना में बड़े कर (परिवार, वर्ग, आदि) की स्थापना की जाती है, हमारी आंखों के सामने नहीं आ सकते हैं। यह वही है जो करने के लिए आपका स्वागत है। लेकिन हम किसी नए बड़े टैक्सोन के प्रतिनिधि के रूप में ऐसे रूप को कभी नहीं पहचानेंगे। जीवविज्ञानी किसी ऐसे प्राणी को वर्गीकृत नहीं करेंगे जो अभी-अभी हमारी आंखों के सामने आया है, उसे एक विशेष वर्ग में वर्गीकृत नहीं किया जाएगा, भले ही वह अपने पूर्वजों से कितना ही भिन्न क्यों न हो। इसका एक कारण यह है कि नये स्वरूप की संभावनाएँ और उसकी नयी विशेषताएँ अज्ञात हैं। यह ज्ञात नहीं है कि इस नवाचार के आधार पर विभिन्न आकृति विज्ञान और पारिस्थितिकी वाली प्रजातियों की एक श्रृंखला सामने आ सकेगी या नहीं। या हो सकता है कि नवप्रवर्तन की कोई संभावना न हो, इसके वाहक जल्द ही विलुप्त हो जाएंगे, और फिर उन्हें एक बड़े टैक्सोन के पूर्वजों के रूप में नहीं, बल्कि सनकी के रूप में वर्गीकृत किया जाना चाहिए। चाहे हम इसे पसंद करें या न करें, जीवविज्ञानी किसी समूह को बड़े वर्गीकरण रैंक केवल पूर्वव्यापी रूप से प्रदान करते हैं, जब समूह पहले से ही "ताकत हासिल कर चुका होता है", परिवर्तनशीलता का भंडार जमा कर लेता है, जेनेरा और प्रजातियों में विभाजित हो जाता है, अपनी विकासवादी-पारिस्थितिक क्षमताओं का प्रदर्शन करता है जो अलग-अलग हैं अन्य समूहों से - एक शब्द में, अपने पूरे इतिहास से सिद्ध, जो एक उच्च पद का हकदार है। भले ही परिणामस्वरूप मैक्रोमुटेशनयदि बदली हुई शारीरिक योजना के साथ एक असामान्य रूप उत्पन्न होता है, तो यह पता लगाने में लाखों साल लगेंगे कि क्या इस रूप को एक नए बड़े टैक्सन का पूर्वज माना जा सकता है या क्या यह विलुप्त होने के लिए अभिशप्त एक सनकी था - माता-पिता का एक असामान्य प्रतिनिधि टैक्सोन, जहाँ से ध्यान देने योग्य कुछ भी नहीं आया।

एक अच्छा उदाहरण ब्रायोज़ोअन के एक नए क्रम का उद्भव हो सकता है फेनेस्टेलिडा।ये ब्रायोज़ोअन कालोनियों के रूप में और चिड़ियाघरों की उच्च विशेषज्ञता में दूसरों से भिन्न होते हैं। इन ब्रायोज़ोअन्स की पहली प्रजाति सिलुरियन में दिखाई दी। और अगले 25 मिलियन वर्षों में, विशिष्ट फेनेस्टेलिड आकारिकी के साथ ब्रायोज़ोअन की कई प्रजातियां अपने पूर्वजों के साथ एक साथ अस्तित्व में थीं, जो लॉरेंटिया (भविष्य के उत्तरी अमेरिका) को धोने वाले समुद्र के पानी से खुद को संतुष्ट करती थीं। कार्बोनिफेरस काल की शुरुआत में ही इन कई प्रजातियों ने आशाजनक रूपों के एक पूरे गुलदस्ते को जन्म दिया जो दुनिया भर में फैल गए। पहले सिलुरियन जीनस द्वारा "प्रस्तावित" आकारिकी के आधार पर, उन्होंने कई प्रजातियों और परिवारों को जन्म दिया, जिन्होंने इस क्रम को बनाया। फेनेस्टेलिडा. यदि जीवाश्म विज्ञानियों ने सिल्यूरियन प्रजातियों के साथ काम करना शुरू किया, तो, आगे के इतिहास को जाने बिना, उन्होंने असामान्य फेनेस्टेलिड चरित्र वाली पृथक प्रजातियों को पैतृक क्रम में जोड़ दिया होगा, उन्हें एक अलग जीनस में अलग कर दिया होगा, लेकिन इससे अधिक कुछ नहीं। लेकिन जैसे ही बाद की सारी विविधता उनके हाथ में आ जाती है, तुरंत एक पूरी नई टीम सामने आ जाती है। तो सिलुरियन में कौन पैदा हुआ और पूरे दो अवधियों तक बिना किसी बदलाव के अस्तित्व में रहा - एक नया जीनस या ऑर्डर? यह एक ऐसा प्रश्न है जिसके लिए औपचारिक समाधान और दीर्घकालिक दृष्टिकोण की आवश्यकता है। कोई भी नया, विचलित रूप एक बड़े टैक्सन का पूर्वज बन सकता है, या यह अपमानजनक रूप से विलुप्त हो सकता है।

एक तरह से या किसी अन्य, एक बड़े टैक्सोन की शुरुआत एक ऐसी प्रजाति से होती है जो हमेशा अपने पैतृक आकारिकी से भटकती है, जिसे कुछ प्रकार का लाभ प्राप्त होता है जिससे उसके वंशजों के लिए नए अवसर खुलते हैं। यह पहला व्यापक विकासवादी कदम है।

हवाई क्षेत्र में आगे बढ़ें

आइए विचार करें कि मछलियाँ चार पैरों वाले जानवरों में कैसे बदल गईं जो भूमि विजेता बन गईं: मछलियाँ स्थलीय अंतरिक्ष में कैसे गईं। यह घटना 385-360 मिलियन वर्ष पहले डेवोनियन काल के अंत की है। पहले टेट्रापोड जलीय पर्यावरण को छोड़ने वाले पहले प्राणी नहीं थे: ऑर्डोविशियन के अंत में पौधे पहले से ही जमीन पर बस गए थे, यहां तक कि कैंब्रियन में भी, मिट्टी में अकशेरुकी जीवों का एक समृद्ध जीव दिखाई दिया था, और इससे भी पहले, बैक्टीरिया और; कवक भूमि के निवासी बन गए। इसलिए मछलियाँ, अपने सामान्य जलीय वातावरण के साथ सामंजस्य बिठाकर और धीमे, अनाड़ी चौपायों में बदल कर, एक आबादी वाले और मेहमाननवाज़ दुनिया में आ गईं। यदि पानी में वे शिकारियों की प्रतीक्षा में थे, और भोजन के लिए उन्हें कई भूखे खाने वालों के साथ प्रतिस्पर्धा करनी पड़ी, तो जमीन पर कोई बड़े शिकारी नहीं थे और उपलब्ध भोजन की प्रचुरता से आकर्षित थे। इसलिए, जोखिम भरा और कठिन भूस्खलन एक लाभदायक उद्यम था। यह एक विशाल खाली पारिस्थितिक स्थान था। और अवसर मिलते ही विकास ने इसे भरने की जल्दी की।

प्रोटोटैक्साइट्स, डेवोनियन काल की 6 से 9 मीटर ऊंची शंकु के आकार की संरचनाएं, जैसा कि यह निकला, ये विशाल विलुप्त मशरूम हैं। एक समृद्ध कवक वनस्पति बहुत पहले, कम से कम एक अरब वर्ष पहले अस्तित्व में थी। इसका प्रमाण, विशेष रूप से, पेट्रोलियम भूविज्ञान और भूभौतिकी संस्थान के कॉन्स्टेंटिन नागोविट्सिन के शोध से मिलता है, जिन्होंने 1 अरब वर्ष पुराने प्रोटेरोज़ोइक चट्टानों से विभिन्न और असामान्य जीवाश्म कवक की पहचान की। यह याद रखना चाहिए कि उच्च पौधे केवल अपने अपरिहार्य साथियों - कवक और बैक्टीरिया के ज्ञान के साथ ही भूमि का विकास शुरू कर सकते हैं। यदि वे नहीं तो और कौन, पौधों के लिए वायुमंडलीय नाइट्रोजन को ठीक करेगा और मिट्टी में दबे कार्बनिक पदार्थों से पौधों के लिए आवश्यक पदार्थ जारी करेगा? आख़िरकार, इसके बिना, भूमि पौधे का जीवन असंभव है। पौधों द्वारा भूमि का विकास कवक और बैक्टीरिया द्वारा भूमि के पिछले उपनिवेशण द्वारा तैयार किया गया था।

यह अवसर, जाहिरा तौर पर, डेवोनियन काल की स्थितियों द्वारा प्रदान किया गया था। डेवोनियन संक्रमणकालीन रूपों के साथ इलाकों की पुरापारिस्थितिकी व्याख्या उपोष्णकटिबंधीय या उष्णकटिबंधीय क्षेत्र के छोटे, कम बहने वाले ताजे जल निकायों को दर्शाती है। वायुमंडल और पानी में ऑक्सीजन की मात्रा कम होने की उम्मीद है। शायद, मजबूत आवधिक उथल-पुथल के कारण, लेट डेवोनियन लोब-फिनड मछली को उन परिस्थितियों में जीवन के लिए अनुकूल होना पड़ा जहां पानी अब शरीर के लिए समर्थन के रूप में काम नहीं करता है, क्योंकि यह बहुत उथला है, जहां उन्हें मदद के बिना वायुमंडलीय हवा में सांस लेना पड़ता है गलफड़ों का.

इन जलाशयों को विभिन्न मछलियों द्वारा चुना गया था - और उनमें से कई थे, जिनमें बड़े और छोटे शिकारी भी शामिल थे। यह कोई संयोग नहीं है कि डेवोनियन समुद्र में, 17% मछली प्रजातियों ने गोले प्राप्त कर लिए - शांतिपूर्ण निवासियों ने सुरक्षा के साधन प्राप्त कर लिए। यह मछली का उत्कर्ष का दिन था - बिना जबड़े वाली मछली के अलावा, जो ऑर्डोवियन के बाद नहीं दिखाई दी, कार्टिलाजिनस और बोनी मछलियाँ, जो सिलुरियन में अलग हो गईं, डेवोनियन समुद्र में तैर गईं। और डेवोनियन में बोनी मछली का प्रतिनिधित्व पहले से ही दो समूहों द्वारा किया गया था - रे-फ़िनड और लोब-फ़िनड। ये समूह, अन्य बातों के अलावा, अपने पंखों की संरचना में भिन्न होते हैं: लोब-पंख वाली मछली में, पंख एक मांसल आधार पर बैठता है, जिसका कंकाल लम्बी हड्डियों से बना होता है, पंख ब्लेड सममित की एक श्रृंखला द्वारा समर्थित होता है हड्डी की प्लेटें. किरण-पंख वाली मछली में, पंख के ब्लेड विषम होते हैं, और पंख के आधार की हड्डियाँ छोटी हो जाती हैं।

यह पंजे जैसे शक्तिशाली पेक्टोरल और वेंट्रल पंखों वाले लोब-पंख वाले जानवरों के समूहों में से एक था - रिपिडिस्टिया - जिसने स्थलीय कशेरुकियों को जन्म दिया। लोब-पंख वाली प्रजातियों में आधुनिक लोब-पंख वाली प्रजातियां (कोलैकैंथ) और लंगफिश (हॉर्नटूथ, प्रोटोप्टेरा, लेपिडोप्टेरा) शामिल हैं। आनुवंशिक विश्लेषण से पता चला है कि आधुनिक मछलियों में, टेट्रापोड के सबसे करीबी रिश्तेदार लंगफिश हैं।

पहले टेट्रापोड्स (उभयचर) के पूर्वजों, रिपिडिस्टिया के साथ जो विकासवादी परिवर्तन हुए, वे क्रमिक थे। लेट डेवोनियन निक्षेपों से एक दर्जन से अधिक प्रतिनिधियों को जाना जाता है, जो उभयचर और मछली की विशेषताओं को मिलाते हैं। वे जीवाश्म रूपों की अपेक्षाकृत व्यवस्थित श्रृंखला में पंक्तिबद्ध होते हैं: यूस्थेनोप्टेरॉन ( युस्थेनोप्टेरॉन), पैंडरिच्ट ( पंडेरिचथिस), टिकटालिक ( टिकटालिक), एल्पिस्टोस्टेगा ( एल्पिस्टोस्टेगा), लिवोनियन ( लिवोनिआना), एल्गिनेरपेटन ( एल्गिनेरपेटन), वेंटेस्टेगा ( वेंटेस्टेगा), मेटैक्सिग्नाथस ( Metaxygnathus), एकैंथोस्टेगा ( एकेंथोस्टेगा), इचथियोस्टेगा ( इचथियोस्टेगा), ट्यूलरपेटन ( ट्यूलरपेटन) और ग्रीनरपेटन ( ग्रीरेरपेटन). इस श्रृंखला में, मत्स्य लक्षण धीरे-धीरे कम हो जाते हैं और टेट्रापॉड लक्षण जमा हो जाते हैं, लेकिन विभिन्न अंग प्रणालियां एक साथ यह संक्रमण नहीं करती हैं, कुछ टेट्रापॉड अवस्था में तेजी से आते हैं, कुछ अधिक धीरे-धीरे। प्रसिद्ध स्वीडिश जीवाश्म विज्ञानी एरिक जारविक के अनुसार, इन प्राणियों को अक्सर "चार पैरों वाली मछली" कहा जाता है।

"सच्चे चौपाये" कहलाने का अधिकार पाने के लिए जिस मुख्य चीज़ को बदलने की आवश्यकता थी, वह थे अंग। हालाँकि, चौपाया और इस तरह चलना भी चौपाया से बहुत पहले उत्पन्न हुआ था। कई लोब-पंख वाली मछलियाँ अपने शरीर को जमीन से ऊपर उठाते हुए, चार पंखों के सहारे नीचे की ओर चतुराई से चलने में सक्षम थीं। इसलिए चलने के लिए पूर्व-अनुकूलन "मछली" चरण में पहले से ही मौजूद थे। लेकिन जमीन पर प्रभावी ढंग से चलने के लिए, जहां शरीर का वजन बहुत अधिक होता है, फिर भी एक विशेष अंग रखने की सलाह दी जाती है। पंजे का एक गतिशील जोड़ बनाना और अग्रपादों की बेल्ट को खोपड़ी से अलग करना आवश्यक था। आख़िरकार, मछली में, पेक्टोरल पंखों का घेरा खोपड़ी की पिछली टेम्पोरल हड्डी से मजबूती से जुड़ा होता है, और यह सिर और पंख दोनों की गतिविधियों को सीमित करता है।

लेकिन अगर आप करीब से देखें, तो पता चलता है कि डेवोनियन लोब-पंख वाली मछलियों के अंग (पंख) उनकी संरचनात्मक योजना में आदिम टेट्रापोड के पंजे से इतने भिन्न नहीं थे। यद्यपि सभी जीवाश्म संक्रमणकालीन रूपों में अंग संरक्षित नहीं हैं, हम पर्याप्त विवरण में जानते हैं कि क्या और कैसे परिवर्तन हुआ। पहले से ही यूस्थेनोप्टेरॉन में टेट्रापोड्स के ह्यूमरस के अनुरूप सामने के पंख में एक हड्डी थी, और अल्ना और रेडियस के अनुरूप दो हड्डियां थीं। यूस्टेनोप्टेरॉन और पंडेरिचथस में भविष्य के टेट्रापॉड मानुस के अनुरूप "डिस्टल तत्वों" की संरचना अभी भी अपेक्षाकृत अव्यवस्थित बनी हुई है।

इस श्रृंखला में अगला टिकटालिक है, जिसे 2006 में अमेरिकी जीवाश्म विज्ञानी एडवर्ड डेश्लर, नील शुबिन और फरीश जेनकिंस ने एलेस्मेरे द्वीप (आर्कटिक कनाडा) पर खोजा था। एस्किमो भाषा में "टिकटालिक" का अर्थ है "बड़ी मीठे पानी की मछली जो उथले पानी में रहती है"। दरअसल, टिकटालिक एक मगरमच्छ के सिर वाली बड़े शल्कों से ढकी एक चपटी मछली है, जिसके ऊपर आंखें, दो नासिकाएं और सामने एक बड़ा दांतेदार मुंह होता है। इस मछली में, संक्रमणकालीन रूपों की श्रृंखला के अन्य प्रतिनिधियों की तरह, जो हमारी रुचि रखते हैं, इसमें लोब-पंख वाली मछली के समान कुछ विशेषताएं हैं, जबकि अन्य विशेषताएं इसे टेट्रापोड्स के करीब लाती हैं। मछली की विशेषताएँ तराजू, फिन किरणें, लगभग लोब फिन के समान, एक जटिल निचला जबड़ा और तालु की हड्डियाँ हैं। टेट्रापॉड की विशेषताएं - एक छोटी खोपड़ी, एक सिर जो अग्रपादों की कमर से अलग होता है और इसलिए अपेक्षाकृत गतिशील होता है, कोहनी और कंधे के जोड़ों की उपस्थिति ( डेश्लर एट अल., 2006).

पंडेरिचट की तुलना में, टिकटालिक के अग्रपादों के कंकाल ने थोड़ा अधिक गठित स्वरूप प्राप्त कर लिया, इसलिए यह कमोबेश स्पष्ट हो जाता है कि टिकटालिक के वंशजों में मेटाकार्पस और उंगलियों की हड्डियाँ कहाँ से आईं। टिकटालिक और पैंडरिच्ट पहले से ही अपने सामने के पंख या पंजे को जोड़ पर मोड़ सकते थे, जिसे उनके वंशज कोहनी कहते थे।

टिकटालिक ने एक छोटा लेकिन महत्वपूर्ण नवाचार भी आजमाया - इसने गिल कवर से लगभग छुटकारा पा लिया, जो अभी भी पैंडरिच्ट के पास था (हम गिल कवर के कार्यों पर वापस लौटेंगे)।

गिल कवर के साथ-साथ, अग्रपादों की करधनी और खोपड़ी के बीच का कठोर संबंध भी नष्ट हो गया। सिर को अग्रपादों (या सिर से अंगों) से मुक्त कर दिया गया था। दोनों अधिक गतिशील हो गये। अब मैं सामान्य रूप से चलना सीखना शुरू कर सकता हूं। टिकटालिक की पसलियां चपटी हो गई हैं और कशेरुक जोड़ अस्थिभंग हो गए हैं। इसके कारण वह और भी बुरी तरह झुकने लगे, लेकिन शरीर ने स्थिरता हासिल कर ली, जो तैरने की बजाय चलने वाली जीवनशैली के लिए बहुत जरूरी है।

ओपेरकुलम का नुकसान भविष्य में बेहद उपयोगी साबित हुआ। ऐसा प्रतीत होता है कि सिर के साथ गिल आवरण के अवशेषों की अभिव्यक्ति एक स्थलीय, फेफड़ों से सांस लेने वाले प्राणी के लिए एक अल्पविकसित उपांग बन गई है। लेकिन यह बिल्कुल भी गायब नहीं हुआ, बल्कि सभी स्थलीय चौपायों के लिए खोपड़ी में एक धीमी और बेहद महत्वपूर्ण यात्रा शुरू हुई, जो धीरे-धीरे छोटी श्रवण हड्डियों में बदल गई। वास्तव में, ऑपरकुलम के नष्ट होने से पहले ही श्रवण अस्थि-पंजर का निर्माण शुरू हो गया था। जैसा कि उप्साला के पेर अहलबर्ग और मार्टिन ब्रेज़ो द्वारा दिखाया गया था, पैन्डेरिच्ट, न कि टिकटालिक, एक आदिम स्टेप्स (श्रवण अस्थि-पंजर) के लिए खोपड़ी (हायोमैंडिबुला) के साथ गिल तंत्र के जोड़ की हड्डियों में से एक को अनुकूलित करने वाले पहले व्यक्ति थे। यह हड्डी पतली और सुंदर थी, यह श्वसन द्वार (पहली गिल स्लिट) से सटी हुई थी, जो पैंडेरिच में चौड़ी हो गई थी। मछली में, इस छिद्र को स्क्वर्टर कहा जाता है; यह टेट्रापॉड भ्रूण में मौजूद होता है, लेकिन जैसे-जैसे भ्रूण विकसित होता है, यह मध्य कान और यूस्टेशियन ट्यूब की गुहा बन जाता है। पैंडेरिचट ने हवा में सांस ली, गिल कवर का पंपिंग उपकरण (नीचे देखें) कमजोर हो गया, और इसके हिस्सों को एक और कार्य करने के लिए पुन: व्यवस्थित किया गया - ध्वनि की धारणा। हमारे सहित सभी टेट्रापोडों को स्टैप्स पैंडरिचथस के निकट की मछली से विरासत में मिला है ( ब्रेज़ो, अहलबर्ग, 2006).

वेंटास्टेगा में, जो खोपड़ी की संरचना के संदर्भ में टिकटालिक और एकेंथोस्टेगा के बीच एक मध्यवर्ती स्थान रखता है, दुर्भाग्य से, अंगों से लगभग कुछ भी संरक्षित नहीं किया गया है। थूथन का विस्तृत आकार और खोपड़ी की संरचना वेंटास्टेगा को एकेंथोस्टेगा के समान बनाती है, और खोपड़ी की पूर्णांक हड्डियों का आकार और अनुपात टिकटालिक के समान होता है।

वेन्टेस्टेगी का चौड़ा जबड़ा छोटे, नुकीले दांतों से युक्त था। लंबे शरीर पर - लंबाई में लगभग डेढ़ मीटर - उंगलियों के साथ छोटे अंगों के दो जोड़े थे (कितनी उंगलियां अज्ञात हैं) और एक पंख के साथ एक पूंछ थी, जो लगभग 7 सेमी लंबी पंख किरणों द्वारा समर्थित थी खारे उथले तटीय क्षेत्रों में और, एक प्रभावशाली आकार होने पर, मछली का शिकार किया। पंडेरिचट और टिकटालिक की तरह, वेंटास्टेगी में खोपड़ी के साथ गिल तंत्र के पूर्व जोड़ का हिस्सा एक श्रवण अस्थि-पंजर - स्टेप्स में बदल गया था। वेंटेस्टेगा को कहां वर्गीकृत किया जाए - मछली के रूप में या पहले से ही टेट्रापॉड के रूप में, यानी, सबसे पुराने उभयचर - एक औपचारिक प्रश्न है, लेकिन अगर इसमें वास्तव में उंगलियां थीं, तो, शायद, दूसरा विकल्प बेहतर है।

श्रृंखला में अगले हैं एकेंथोस्टेगा और इचथियोस्टेगा, जिन्हें "वास्तविक" टेट्रापोड माना जाता है। उनके अंग कंकाल के दूरस्थ भागों (पैर और हाथ) के विभेदन की दिशा में एक और छोटा कदम दर्शाते हैं। उनके अंगों की तीन बड़ी हड्डियाँ थीं जो अंततः बन गई थीं (सामने के पंजे में ये कंधे, उल्ना और त्रिज्या की हड्डियाँ थीं), जबकि हाथ की कई हड्डियाँ अभी भी छोटी और परिवर्तनशील थीं। लेकिन एकैंथोस्टेगा के पास निश्चित रूप से पहले से ही असली उंगलियां थीं, और इसमें पंख किरणें नहीं थीं जो टिकटालिक ने अभी भी बरकरार रखी थीं। साथ ही, एकैंथोस्टेगा में उंगलियों की संख्या पांच से आठ तक भिन्न होती है: सुविधा अभी तक "स्थिर" नहीं हुई है। यह इचथियोस्टेगा में भी परिवर्तनशील है। उंगलियों की अधिक स्थिर संख्या ट्यूलरपेटन (छह अंगुलियों) की विशेषता है; उसके पास पूरी तरह से "टेट्रापॉड" अल्ना, रेडियस और मेटाकार्पल हड्डियां भी थीं। ग्रीरेरपेटन की अंगुलियों की संख्या स्थिर हो गई है - अब उनमें से हमेशा पाँच रहेंगी।

अंगों के अलावा, भूमि तक पहुंच के लिए श्वसन और संचार प्रणालियों में गहन परिवर्तन की आवश्यकता थी। फिर, ऐसा लगता है कि डिज़ाइन में छोटे सुधारों के साथ सांस लेने वाले पानी से सांस लेने वाली हवा में संक्रमण असंभव है - दोनों प्रणालियों के किसी प्रकार के बड़े पैमाने पर परिवर्तन की एक ही बार में आवश्यकता होती है। लेकिन यह, जैसा कि यह पता चला है, ऐसा नहीं है। अंगों के क्रमिक परिवर्तन के समान, गिल से फुफ्फुसीय श्वसन में संक्रमण भी धीरे-धीरे हुआ। और इसे जीवाश्म चार पैरों वाली मछली की उसी श्रृंखला में देखा जा सकता है।

तो, आपको फेफड़े बनाने की जरूरत है और, तदनुसार, रक्त परिसंचरण के दो वृत्त और एक तीन-कक्षीय हृदय। पेलियोन्टोलॉजिकल आंकड़ों को देखते हुए, लगभग सभी डेवोनियन लोब-पंख वाली मछलियों में संचार और श्वसन प्रणाली की ऐसी संरचना थी। इसे आधुनिक लंगफिश में भी संरक्षित किया गया है। लोब-पंख वाले जानवरों ने वायु श्वसन के अंग के रूप में अन्नप्रणाली के पूर्वकाल भाग के एक विशेष आक्रमण का उपयोग करना शुरू कर दिया। मछली हवा निगलती है, जिसे रक्त वाहिकाओं से जुड़े इस बुलबुले में भेजा जाता है - यह सबसे सरल फेफड़ा है।

लंगफिश में, मूत्राशय दो कार्य करता है: एक आदिम फेफड़ा और एक आदिम हाइड्रोस्टेटिक अंग। अधिकांश (लेकिन सभी नहीं) बोनी मछलियों में, अन्नप्रणाली का सूजा हुआ उभार एक दूसरे कार्य के लिए विशिष्ट हो गया है और एक "सच्चे" तैरने वाले मूत्राशय में विकसित हो गया है। लेकिन डेवोनियन मछली में, अन्नप्रणाली की इस वृद्धि ने फेफड़े और उछाल नियामक के कार्यों को संयोजित कर दिया।

डेवोनियन जलाशयों में, एक अतिरिक्त श्वसन अंग का अधिग्रहण उचित से अधिक था: वातावरण में ऑक्सीजन की मात्रा कम हो गई थी, और इसके विपरीत, कार्बन डाइऑक्साइड का अनुपात आधुनिक समय की तुलना में बढ़ गया था। इसलिए, पानी में, विशेषकर रुके हुए पानी में, मछलियों के लिए अकेले अपने गलफड़ों से सांस लेना मुश्किल था। और उन्होंने वायुमंडलीय हवा में सांस लेने के लिए एक अतिरिक्त अंग हासिल कर लिया। इसलिए, जमीन तक पहुंचने के लिए, धीरे-धीरे "तैयारियां" पहले से ही चल रही थीं - हवा में सांस लेने के लिए फेफड़े और उनसे जुड़ी संशोधित संचार प्रणाली डेवोनियन लोब-पंख वाली मछली में पहले से ही मौजूद थी। बेशक, चयन ने उन्हें ऑक्सीजन-रहित पानी में जीवन के लिए अनुकूलन के रूप में समर्थन दिया। न तो मछली और न ही चयन को पता था कि वे बाद में किसके लिए उपयोगी होंगे।

श्वसन मूत्राशय, एक आदिम फेफड़े के आगमन ने एक और नवाचार के लिए पूर्व शर्त तैयार की: कुशल वायु पंप। हड्डी वाली मछलियों में, ऑपरकुलम द्वारा पानी को गलफड़ों के माध्यम से संचालित किया जाता है: मछली अपना मुंह बंद कर लेती है और ऑपरकुलम के मध्य भाग को ऊपर उठाती है, जिससे गिल गुहा का आयतन बढ़ जाता है (इसका नरम किनारा शरीर से कसकर दबाया जाता है)। तदनुसार, गिल गुहा में दबाव कम हो जाता है और जब मछली अपना मुंह खोलती है, तो पानी वहां चला जाता है। फिर मछली अपना मुंह बंद कर लेती है, गिल का आवरण गिर जाता है, किनारा किनारे से हट जाता है और पानी बहकर गिल्स को धो देता है।

यह सब घने जलीय वातावरण में संभव है, जब गलफड़ों के माध्यम से पानी का प्रवाह सुनिश्चित करना आवश्यक होता है। दुर्लभ वायु वातावरण में, ऐसा पंप बेहद अप्रभावी होगा, क्योंकि माध्यम के विभिन्न घनत्व के अलावा, श्वास पंप के अन्य कार्य भी होते हैं। यह आवश्यक है कि हवा को प्रवाह के माध्यम से न चलाया जाए, बल्कि ब्लाइंड एयर बैग को हवादार बनाया जाए। लेकिन पहले टेट्रापोड्स (उभयचर) ने वास्तव में इस समस्या को कभी हल नहीं किया। केवल सरीसृप ही इसमें सफल हुए। और उभयचरों में, फेफड़ों में हवा डालने का सिद्धांत लगभग हवा में सांस लेने वाली मछली के समान ही है। वे ग्रसनी गुहा का विस्तार करने के लिए और तदनुसार, श्वास लेने के लिए गिल मेहराब के परिवर्तित उपकरण का उपयोग करते हैं। फेफड़ों से खर्च की गई हवा फेफड़ों की मांसपेशियों के संकुचन के कारण बाहर निकलती है (और लंगफिश में यह पानी के ऊपर हवा की सतह की तुलना में पानी में उच्च दबाव के कारण निकलती है, जहां मछली सांस लेने और छोड़ने के लिए अपना सिर रखती है) .

गिल गुहा के बजाय ग्रसनी की गति के कारण साँस लेने और छोड़ने के लिए अनुकूलित गिल तंत्र की विशेषताएं, आधुनिक और जीवाश्म डेवोनियन लोब-पंख वाली मछली दोनों के कंकाल में स्पष्ट रूप से परिलक्षित होती हैं। शरीर से कार्बन डाइऑक्साइड को अधिक प्रभावी ढंग से हटाने के लिए, लोब-पंख वाले जानवर गिल्स का उपयोग करते हैं, और उभयचर जो गिल्स खो चुके हैं वे त्वचा ("त्वचा श्वसन") का उपयोग करते हैं। इससे बहुत सारे प्रतिबंध पैदा हो जाते हैं, जिसके कारण उभयचर कभी भी पानी से दूर नहीं जा पाते।

लेकिन हवा में, ऑपरकुलम अभी भी वायु पंप के रूप में काम नहीं करता था, इसलिए इसे छोड़ना पड़ा, और इससे भूमि निवासियों के लिए अतिरिक्त संभावनाएं खुल गईं - ऑपरकुलम की हड्डियां खोपड़ी के अंदर चली गईं। और वे मध्य कान बनाने लगे। टिकटालिक में ऑपरकुलम को आंशिक रूप से कम किया गया था। इसका मतलब यह है कि सांस लेने की जिस विधि का उपयोग अन्य मछलियाँ करती रहीं, उसे अब उसकी आवश्यकता नहीं रही। टिकटालिक अधिकतर हवा अपने फेफड़ों से और संभवतः अपनी त्वचा से सांस लेता है।

चूँकि टिकटालिक का ऑपरकुलम कम हो गया था, इसका मतलब है कि उसे सक्शन गिल पंप के उपयोग के बिना निगलना सीखना होगा - मछली पानी के प्रवाह के साथ भोजन के कणों को खींचती है। टिकटालिक केवल गला और सिर हिलाकर ही निगल गया। टिकटालिक के उत्तराधिकारी, एकेंथोस्टेगा में, आंतरिक गलफड़े अभी भी संरक्षित थे, लेकिन इचथियोस्टेगा में वे पहले से ही कम हो गए थे (बाहरी गलफड़े आज भी उभयचर लार्वा में संरक्षित हैं)। नतीजतन, टिकटालिक अनुयायी भी सिर और जबड़े की गतिविधियों के माध्यम से निगल जाते हैं। इसके बाद, जैसे-जैसे प्राचीन उभयचरों में गिल तंत्र के अवशेष कम होते गए, ग्रीवा क्षेत्र धीरे-धीरे विकसित होता गया।

इस प्रकार, मछली से टेट्रापोड में संक्रमण के दौरान श्वसन और संचार प्रणालियों की संरचना में कोई तेज उछाल नहीं आया, और अधिकांश महत्वपूर्ण परिवर्तन "मछली" चरण में हुए। श्वास और रक्त परिसंचरण में प्रत्येक नवाचार खरोंच से नहीं बनाया गया था, बल्कि मौजूदा उपकरणों के विकास के आधार पर केवल आवश्यक कार्यों में सुधार किया गया था।

पंख उंगलियों में बदल जाते हैं: एक आनुवंशिकीविद् का दृष्टिकोण

हाल ही में, मछली में पंखों के विकास के लिए आवश्यक जीन के एक परिवार की खोज की गई और उसे बुलाया गया एक्टिनोडिन (और). भूमि कशेरुकियों में ये जीन नहीं होते हैं। यदि आप किसी मछली के जीन को बंद कर देते हैं और, फिर, सबसे पहले, लोचदार पंख किरणें - लेपिडोट्रिचिया - युग्मित पंखों में विकसित नहीं होती हैं (लेकिन वे सामान्य रूप से दुम पंख में विकसित होती हैं), दूसरे, कई प्रमुख जीन नियामकों के काम की प्रकृति बदल जाती है (सहित) hoxd13aऔर ध्वनि का हाथी), जो न केवल मछली में, बल्कि टेट्रापोड्स में भी पाए जाते हैं और जिस पर अंग कली (चाहे वह पंख हो या पैर) की पूर्वकाल-पश्च ध्रुवीयता निर्भर करती है। टेट्रापोड्स में इन नियामक जीनों के कामकाज में इसी तरह के परिवर्तन, कुछ उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप, पॉलीडेक्टाइली (पॉलीडेक्टाइली) की ओर ले जाते हैं।

जाहिरा तौर पर, प्राचीन टेट्रापोड्स में जीन की हानि के कारण युग्मित अंगों में लेपिडोट्रिचिया की हानि हुई, लेकिन लेपिडोट्रिचिया को दुम के पंख में संरक्षित किया जा सकता था। जीवाश्म रिकॉर्ड में पाए गए सबसे पुराने टेट्रापोड्स, जैसे कि एकेंथोस्टेगा और इचथियोस्टेगा, के मामले में बिल्कुल यही स्थिति है। इन जानवरों के युग्मित अंगों पर अब फिन किरणें नहीं थीं, लेकिन वे अभी भी पूंछ की सीमा पर फिन फोल्ड में संरक्षित थे। पहले के संक्रमणकालीन रूपों, जैसे टिकटालिक, के युग्मित अंगों पर पंख की किरणें होती थीं।

यह मानना तर्कसंगत है कि जीन की हानि औरऔर सबसे प्राचीन टेट्रापोड्स में इसके कारण होने वाले नियामक जीन के काम की अस्थिरता ने लगभग समान उंगलियों की बड़ी संख्या (आठ तक) के विकास के लिए आवश्यक शर्तें तैयार कीं। इसके बाद, टेट्रापोड्स में, जीन नियामकों के काम की मूल, "सामान्य" प्रकृति को बहाल किया गया, और अब उनका काम खोए हुए जीन पर निर्भर नहीं रहा और. इसका नतीजा यह हो सकता है कि अंगुलियों की संख्या स्वत: कम होकर पांच हो जाएगी। इस प्रकार, आधुनिक जानवरों के आनुवंशिकी का अध्ययन करने से सैकड़ों लाखों साल पहले हुई घटनाओं के आणविक तंत्र को समझने में मदद मिलती है ( झांग एट अल., 2010).

हमने लोब-पंख वाली मछलियों को आदिम टेट्रापोड से जोड़ने वाले कई संक्रमणकालीन रूपों की जांच की। यह पूरी तरह से अस्पष्ट है कि इस श्रृंखला में वांछित महान "मैक्रोट्रांज़िशन" कहाँ स्थित है। अन्नप्रणाली के बहिर्वृद्धि का अधिग्रहण जिसमें हवा खींची जा सकती है? नहीं, यह केवल खराब वातित जलाशयों में मछली का अनुकूलन है। वायु श्वसन के समान अंग (उदाहरण के लिए, मौखिक गुहा में संशोधन के रूप में) बाद के समय में विभिन्न मछलियों में उत्पन्न हुए जो समान परिस्थितियों में पाए गए। युस्थेनोप्टेरोन से अंग मेखला की हड्डियों का अधिग्रहण? शायद ही, क्योंकि यह भी पंखों की अधिक गतिशीलता के लिए एक विशुद्ध रूप से "मछली" अनुकूलन था। शायद हमें पंजे पर एक जंगम जोड़ के अधिग्रहण के लिए यह मील का पत्थर स्थापित करना चाहिए, यानी यूस्टेनोप्टेरॉन और टिकटालिक के बीच कहीं? लेकिन यह केवल छोटे पोखरों के तल पर रेंगने और एक सूखे जलाशय से दूसरे पानी में रेंगने के लिए मछली का अनुकूलन है, जो लंबे समय तक और धीरे-धीरे विकसित हुआ। एक अन्य विकल्प टिकटालिक को "मैक्रो" शीर्षक देना है, जिसके अग्रपाद खोपड़ी से अलग हो गए और मुक्त पंजे बन गए... हालांकि यह उथले पानी में नीचे की ओर बढ़ने के लिए अनुकूलन का एक उन्नत संस्करण है। पंख किरणों की हानि और अंगुलियों का लाभ? यदि आप वास्तव में चाहते हैं, तो आप निश्चित रूप से, अंगों के दूरस्थ भागों के इस छोटे से संशोधन को युग-निर्माण "मछली का उभयचर में परिवर्तन" घोषित कर सकते हैं। वास्तव में, यह संक्रमणकालीन रूपों की निरंतर श्रृंखला में इस बिंदु पर है कि विशेषज्ञ रिपिडिस्टिया और टेट्रापोड्स के बीच एक औपचारिक रेखा खींचते हैं। लेकिन क्या यह ईमानदारी से स्वीकार करना बेहतर नहीं है कि पेलियोन्टोलॉजिकल डेटा केवल क्रमिक छोटे परिवर्तनों की एक लंबी श्रृंखला दिखाते हैं, जिनमें से प्रत्येक अपने आप में किसी भी तरह से "मैक्रो इवेंट" के बराबर नहीं है?

इस शृंखला में हर जगह हम क्रमिक अनुकूलन देखते हैं जिन्होंने विशिष्ट परिस्थितियों में अपने मालिकों की ईमानदारी से सेवा की। उनमें से कोई भी अकेले "मैक्रो चेंज" की स्थिति का हकदार नहीं है। हमारे आसपास की आधुनिक प्रकृति में, प्रयोगशाला प्रयोगों में और प्रजनकों के दैनिक कार्यों में तुलनीय पैमाने के विकासवादी परिवर्तन हो रहे हैं। और निश्चित रूप से, यदि पहले टेट्रापोड जानवरों के एक बड़े और विविध समूह को जन्म दिए बिना मर गए होते, तो बुद्धिमान ऑक्टोपस ने कभी भी इचथियोस्टेगा, एकेंथोस्टेगा और उनके रिश्तेदारों को एक विशेष वर्ग में नहीं रखा होता - वे अधिक से अधिक उन्हें एक अलग वर्ग में मानते। लोब-फ़िन्ड्स का मृत-अंत परिवार। और वे सही होंगे.

अव्यवस्थित पंक्तियों में - भूमि भविष्य में

मछली और टेट्रापोड्स के बीच संक्रमणकालीन रूपों के बारे में बातचीत को समाप्त करते हुए, यह स्पष्ट करना आवश्यक है कि खोजों को एक पंक्ति में व्यवस्थित करके, हम, निश्चित रूप से, वास्तविकता को बहुत सरल बनाते हैं। जीवाश्म विज्ञान में, यह एक विशिष्ट स्थिति है: जबकि कुछ संक्रमणकालीन रूप पाए गए हैं, उन्हें एक पंक्ति में व्यवस्थित करना सुविधाजनक है, लेकिन जितनी अधिक खोज होंगी, विकासवादी योजना उतनी ही अधिक जटिल हो जाएगी। सामान्य तौर पर, विकास अक्सर एक धागे की तुलना में एक झाड़ी की तरह होता है, और कई समानताएं इसकी सबसे विशिष्ट विशेषता हैं (हमने अध्याय 4 में समानांतर विकास और इसके आनुवंशिक आधार के बारे में बात की है)।

पहली नज़र में, मछली से टेट्रापोड में क्रमिक परिवर्तन समय श्रृंखला में संक्रमणकालीन रूपों की स्थिति के क्रम के साथ अच्छी तरह से सहसंबंधित होते हैं: मछली की विशेषताओं की प्रबलता वाले जीव पहले रहते थे, फिर समय के साथ मछली के लक्षण खो गए, उनकी जगह टेट्रापोड ने ले ली। पंडेरिच्ट्स 385-383 मिलियन वर्ष पहले रहते थे, टिकटालिक - 380-375, वेंटास्टेगा - 374-365, एकेंथोस्टेगा और इचथियोस्टेगा - 370-365, ग्रीररपेटन - 359 मिलियन वर्ष पहले।

हालाँकि, अन्य "चार पैरों वाली मछलियाँ" पाई गई हैं जो इस सामंजस्यपूर्ण तस्वीर का उल्लंघन करती हैं। उदाहरण के लिए, Metaxygnathusजिससे केवल निचला जबड़ा ही मिला। इसकी आयु 374 मिलियन वर्ष है। इसकी भूवैज्ञानिक आयु को देखते हुए इसकी आकृति विज्ञान टिकटालिक के करीब होना चाहिए, लेकिन इसका रूपात्मक स्थान वेंटास्टेगी के बाद है। ज़ाहिर तौर से, Metaxygnathusजबड़े के तंत्र का विकास समानांतर में विकसित होने वाले अन्य रूपों की तुलना में तेजी से आगे बढ़ा। साथ ही, उसके अन्य अंग अधिक धीरे-धीरे बदल सकते हैं (हालाँकि हम अभी इस बारे में केवल अनुमान ही लगा सकते हैं)। विभिन्न अंग प्रणालियों के विकास की असमान दर कई बड़े पैमाने पर विकासवादी परिवर्तनों (भूमि पर मछली का उद्भव, आर्थ्रोपोड्स, पक्षियों, स्तनधारियों, फूलों के पौधों, आदि की उत्पत्ति) की शुरुआती अवधि की विशेषता है। इस स्तर पर, ऐसे रूप सह-अस्तित्व में हो सकते हैं जिनमें, उदाहरण के लिए, श्वसन प्रणाली पहले से ही उन्नत है, लेकिन अभी तक कोई पैर नहीं हैं, या ऐसे भी हो सकते हैं जिनमें पैर पहले से ही पूरी तरह से चल रहे हैं, और फेफड़े अभी भी मछली की तरह हैं।

विभिन्न वंशों में रूपात्मक संरचनाओं के विकास की अलग-अलग दरें उन्नत और आदिम लक्षणों की एक पच्चीकारी बनाती हैं जिन्हें एक साफ पंक्ति में क्रमबद्ध नहीं किया जा सकता है। कोई केवल परिवर्तन की सामान्य दिशा देख सकता है: कैसे मछलीदार विशेषताओं की प्रबलता वाले मध्यवर्ती रूप धीरे-धीरे समाप्त हो रहे हैं, और टेट्रापोड्स की प्रबलता के साथ जीवित रह रहे हैं।

लेट डेवोनियन (385-359 मिलियन वर्ष पूर्व) में, मछलियों की विभिन्न प्रजातियों के प्रतिनिधि थे, जो अर्ध-जलीय, अर्ध-स्थलीय जीवन शैली के लिए अपनी अनुकूली दौड़ में भाग ले रहे थे। स्वर्गीय डेवोनियन जीवाश्म इस जाति की सामान्य दिशा को फिर से बनाने में मदद करते हैं, लेकिन प्रत्येक पंक्ति के मार्ग को नहीं। जीवाश्म विज्ञानी जो जानते हैं - स्पष्ट रूप से समृद्ध जीव-जंतुओं के अल्प टुकड़े - अलग-अलग विकासवादी रेखाओं के पाठ्यक्रम को बिंदीदार ढंग से चित्रित करते हैं, लेकिन उनके बीच संबंध, उनकी शुरुआत और अंत नहीं दिखाते हैं। इसलिए, यह नहीं कहा जा सकता कि वे सभी स्वर्गीय डेवोनियन में प्रकट हुए और समाप्त हो गए, क्योंकि हम केवल कुछ बिंदीदार रेखाओं को ही जानते हैं।

सबसे अधिक संभावना है, चार पैरों वाली मछली का इतिहास देर से नहीं, बल्कि मध्य डेवोनियन (397-385 मिलियन वर्ष पहले) या उससे भी पहले शुरू हुआ। इस संबंध में, कोई मध्य डेवोनियन की परतों में, टेट्रापॉड विशेषताओं से थोड़ा पतला, मछली की विशेषताओं के साथ संक्रमणकालीन रूपों की खोज की उम्मीद कर सकता है। तथ्य यह है कि कशेरुकियों ने भूमि की खोज स्वर्गीय डेवोनियन से पहले ही शुरू कर दी होगी, इसका प्रमाण भूमि पर चलने वाले कुछ जानवरों द्वारा छोड़े गए जीवाश्म निशानों से मिलता है। ये निशान पोलैंड में 395 मिलियन वर्ष पुरानी परत में पाए गए थे। जिस परत में ये निशान पाए गए, उसकी उम्र पर संदेह करने का कोई कारण नहीं दिखता। तटीय समुद्री वातावरण में बनी परत। शायद यह कोई लैगून या बाढ़ का मैदान था। यहां तक कि परत की सतह पर बारिश की बूंदों और सूखने वाली दरारों से बने गड्ढे भी दिखाई देते हैं। ट्रैक स्वयं आकार और आकारिकी में भिन्न होते हैं; निशानों की शृंखलाएं हैं, और एकल प्रिंट भी हैं। सबसे बड़ा पदचिह्न 26 सेमी चौड़ा है; इसकी तुलना में, इचथियोस्टेगा, जो लगभग 2.5 मीटर लंबा था, ने 15 सेमी की छाप छोड़ी। पटरियों की श्रृंखला में, सामने और पिछले पंजे के निशान अलग-अलग होते हैं - सामने वाले पिछले पंजे की तुलना में छोटे होते हैं।

इन पटरियों से कदमों के पुनर्निर्माण से पता चलता है कि जानवर सैलामैंडर की तरह अपने शरीर को एक तरफ से दूसरी तरफ झुकाकर चलता था। पूंछ घसीटे जाने के कोई निशान नहीं हैं। इसका मतलब यह है कि पिछले अंगों की त्रिकास्थि और कमरबंद पहले ही बन चुके थे, जिससे शरीर जमीन से ऊपर उठा हुआ था। ये सभी चार पैरों वाले चलने के लक्षण हैं ( नीड विड्ज़की एट अल।., 2010). विशेषज्ञ इन संकेतों की व्याख्या के बारे में तर्क देते हैं - कुछ मछलियाँ हवा में बाहर जाना और जमीन पर निशान छोड़ना भी पसंद करती हैं: आइए, उदाहरण के लिए, अद्भुत मछली - मडस्किपर को याद करें, जो ताजी हवा में चलने के लिए पूरी तरह से अनुकूलित है। लेकिन भले ही उन प्राचीन निशानों की टेट्रापॉड उत्पत्ति के बारे में संदेह आखिरकार गायब हो जाए, यह केवल टेट्रापॉड के गठन के शुरुआती चरणों में विकास की मोज़ेक प्रकृति का संकेत देगा। तब हम आश्वस्त हो जाएंगे कि रिपिडिस्टिया की एक पंक्ति में, चौपाया चलने में दूसरों की तुलना में तेजी से सुधार हुआ है। यह अधिक संतुलित आकृति विज्ञान की कीमत पर हो सकता है (अध्याय 4 में "विकासवादी संभावना के लिए चयन" देखें)।

कैटफ़िश ने दिखाया कि मछलियाँ ज़मीन पर कैसे भोजन कर सकती हैं

यद्यपि प्रयोगशाला में "मछली का भूमि पर आना" जैसे छोटे परिवर्तनों के लंबे अनुक्रमों को पुन: उत्पन्न करना असंभव है, प्रयोगशाला अवलोकन अभी भी बहुत कुछ स्पष्ट कर सकते हैं। यह समझने के लिए कि मछलियाँ बिना किसी कौशल के जमीन पर भोजन कैसे कर सकती हैं, एक दिलचस्प अध्ययन किया गया। क्लैरिड कैटफ़िश के एक प्रतिनिधि को वस्तु के रूप में चुना गया था चैनललैब्स एपस, अफ़्रीका के दलदली पानी में रहते हैं। चुनाव आकस्मिक नहीं था: सभी क्लैरिड कैटफ़िश जमीन पर चलने में सक्षम हैं, और इस परिवार के कुछ प्रतिनिधि ईल की तरह रेंगते हुए एक झील से दूसरी झील तक रेंगते हैं। साँस लेने के लिए, वे एक विशेष "फेफड़े" का उपयोग करते हैं - गलफड़ों के पीछे ग्रसनी का एक संशोधित खंड, रक्त वाहिकाओं द्वारा प्रवेश किया हुआ। वे बिना पपड़ी वाली त्वचा के साथ भी सांस ले सकते हैं। इस प्रकार, कैटफ़िश ने दोहरे जीवन जीने के लिए अनुकूलन किया है - पानी में और ज़मीन पर, स्वर्गीय डेवोनियन चार पैरों वाली मछली की तरह।

लेकिन क्या वे ज़मीन पर खा सकते हैं? आख़िरकार, सभी मछलियों का पोषण शिकार को पकड़ने के एक ही तंत्र पर आधारित होता है - वे इसे चूसती हैं। गलफड़ों को फैलाकर, वे गिल गुहा में कम दबाव बनाते हैं, फिर अपना मुंह खोलते हैं - और भोजन की वस्तुओं के साथ पानी की एक धारा वहां पहुंचती है, जो इस बात पर निर्भर करता है कि उन्हें क्या पसंद है। लेकिन उन मछलियों के बारे में क्या, जो क्लैरियम कैटफ़िश की तरह, ज़मीन पर रहते हुए भूखी हो गईं? आख़िरकार, भोजन पकड़ने का ऐसा तंत्र हवा में काम नहीं करेगा।

अवलोकनों से पता चला है कि कैटफ़िश, हालांकि, जमीन पर भूखी नहीं मरती है। शिकार को पकड़ने के लिए, वह अपना सिर आगे की ओर फेंकता है, एक कीट को गिरा देता है (और स्थलीय अकशेरुकी जीव उसके आहार का आधार बनते हैं) और, अपना सिर झुकाकर, शिकार को जमीन पर दबाता है और उसे पकड़ लेता है। सच है, यह केवल नरम शिकार - स्लग या कीड़ा - को वहीं से चूस और निगल सकता है। भृंग जैसे कठोर प्राणियों को अभी भी पानी में खींचना पड़ता है।

आधुनिक कैटफ़िश में स्थलीय भोजन की विधि पर चिंतन ने वैज्ञानिकों को इस निष्कर्ष पर पहुँचाया कि जो मछलियाँ डेवोनियन में भूमि विकसित करना शुरू कर चुकी थीं, उनमें हवा में भोजन करने के लिए "पूर्व-अनुकूलन" था। "पानी से हवा" के रास्ते में, जानवरों ने मछली संरचना योजना में निहित किसी भी अवसर का उपयोग किया।

सबसे पहले जमीन पर भोजन करने की क्षमता लचीली गर्दन और एक विशेष "सिर से जमीन तक" मुद्रा के विकास द्वारा सुनिश्चित की जा सकती है। संयोग से, मडस्किपर, मैंग्रोव का निवासी और ताजी हवा का एक प्रसिद्ध प्रेमी, बिल्कुल उसी तरह से भोजन करता है। टिकटालिक और इचथियोस्टेगा में भी ग्रीवा रीढ़ की हड्डी का एक विशिष्ट वक्र था। यह संभव है कि प्राचीन स्थलीय कशेरुकियों ने सबसे पहले अपना मुंह चौड़ा नहीं खोलना सीखा, बल्कि कैटफ़िश की तरह अपनी गर्दन को खूबसूरती से मोड़ना सीखा। शिकार को पकड़ने की यह विधि मछलियों से परिचित थी, इसलिए भूमि विजेताओं को पहले कुछ भी नया आविष्कार नहीं करना पड़ा।

आधुनिक प्रयोगकर्ता: मडस्किपर और एंगलरफ़िश

सेनोज़ोइक में पहले से मौजूद कुछ हड्डी वाली मछलियों ने भूमि विकसित करने के लिए नए "प्रयास" करना शुरू कर दिया, जो कभी-कभी बहुत सफल रहे। इन आधुनिक मछलियों के पास अपने डेवोनियन पूर्ववर्तियों की तुलना में भूमि में प्रवेश करने के लिए बहुत कम शर्तें हैं। उनके पूर्व फेफड़े पहले से ही तैरने वाले मूत्राशय पर "खर्च" कर चुके हैं, और हिंद अंग (पेल्विक पंख) पैरों में बदलने के लिए अनुपयुक्त हो गए हैं। फिर भी, मडस्किपर चतुराई से जमीन पर चलता है, अपने पेक्टोरल पंखों पर भरोसा करता है और अपनी पूंछ की मदद से खुद की मदद करता है, और एक नए, बल्कि "कारीगर" और अप्रभावी वायु श्वास अंग की मदद से हवा में सांस लेता है जो उसके मुंह में बना है। ये अद्भुत मछलियाँ ज़मीन पर भोजन करने में सक्षम हैं और यहाँ तक कि किनारे पर मिट्टी के टावरों में प्रजनन भी करती हैं, जिसके तल पर वे एक पोखर बनाती हैं जहाँ अंडे विकसित होते हैं।

हम नहीं जानते कि मडस्किपर्स भूमि-आधारित मछली विस्तार की एक नई लहर की शुरुआत करेंगे या नहीं। शायद वे ऐसा करेंगे, हालाँकि अब ज़मीन पर उनके बहुत सारे प्रतिस्पर्धी हैं। डेवोनियन चार पैरों वाली मछली का तट पर कोई प्रतिस्पर्धी नहीं था, लेकिन भोजन (स्थलीय और मिट्टी के अकशेरुकी) पहले से ही प्रचुर मात्रा में थे। यदि, फिर भी, बहादुर मडस्किपर्स से एक नया बड़ा भूमि समूह उत्पन्न होता है, तो भविष्य के प्राणीविज्ञानी इसे एक उच्च पद देंगे, और इसके पूर्वजों - वर्तमान मडस्किपर्स - को पूरी तरह से अलग आँखों से देखा जाएगा: एक असाधारण बाहरी व्यक्ति के रूप में नहीं, बल्कि एक दूरदर्शी प्रयोगकर्ता के रूप में।

मडस्किपर्स एकमात्र ऐसी मछली नहीं है जो आज, किसी न किसी हद तक, लंबे समय से चली आ रही व्यापक विकासवादी घटना को "पुन: प्रस्तुत" करती है - जो भूमि तक पहुँचती है। एक अन्य उदाहरण उथले पानी की एंगलरफ़िश एंटेनारिडे है। वे जमीन पर नहीं जाते हैं, लेकिन उनके पेक्टोरल पंखों ने चौपायों के पंजे के समान समानता हासिल कर ली है। उनके पास अंगुलियों जैसा भी कुछ है!

एंगलरफ़िश अपने पंजों से नीचे की ओर रेंगती हैं और पत्थरों को पकड़ती हैं ताकि वे लहरों से इधर-उधर न उछलें। जैसा कि हम देख सकते हैं, पंजे पानी के नीचे भी उपयोगी हो सकते हैं (पहले टेट्रापोड ने भी संभवतः अपना अधिकांश जीवन पानी में बिताया था)। हालाँकि एंगलरफ़िश के पैर दिखने में और उनकी चाल में टेट्रापॉड के पैरों के समान होते हैं, लेकिन उनका कंकाल अलग होता है। ऐसी समानता को अनुरूप कहा जाता है, यानी, यह एक अलग आधार पर स्वतंत्र रूप से दिखाई देती है, जो कि संबंधित प्रजातियों और जेनेरा द्वारा प्रदर्शित समजातीय समानता के विपरीत है।

डायनासोर हवा में महारत हासिल करते हैं

आधुनिक दुनिया उड़ने वाले प्राणियों से भरी पड़ी है - कीड़े, पक्षी, चमगादड़; ऐसे अन्य लोग भी हैं, जो वास्तविक उड़ने वाले नहीं हैं, लेकिन अब पूरी तरह से भूमि पर रहने वाले नहीं हैं - पेड़ मेंढक, गिलहरियाँ, ऊनी पंख, छिपकलियां - "उड़ने वाले ड्रेगन" ... यहां तक कि एयरोप्लांकटन भी है - सबसे छोटे जानवर और बैक्टीरिया, जो ऊपर ले जाने के लिए अनुकूलित हैं वायु द्रव्यमान द्वारा लंबी दूरी। मनुष्य भी उनसे पीछे नहीं रहता - वह तकनीकी साधनों की सहायता से हवा में उठ जाता है। इस प्रकार, जानवरों के कई समूह हवाई क्षेत्र विकसित करने की प्रवृत्ति दिखाते हैं।

उड़ान के लिए शरीर की समन्वित और एकाधिक पुनर्व्यवस्था की आवश्यकता होती है। वे जितने अधिक संतुलित और गहरे होंगे, परिणामी फ़्लायर उतना ही अधिक कुशल होगा। इस खंड में हम देखेंगे कि पक्षियों ने कैसे उड़ान भरी, क्योंकि विभिन्न संक्रमणकालीन रूपों की शानदार खोजों की एक श्रृंखला के कारण हाल के वर्षों में उनका विकासवादी इतिहास उल्लेखनीय रूप से स्पष्ट हो गया है।

द ओरिजिन ऑफ स्पीशीज़ के प्रकाशन के कुछ ही समय बाद, सरीसृपों और पक्षियों के बीच प्रसिद्ध मध्यवर्ती रूप, आर्कियोप्टेरिक्स का पहला कंकाल खोजा गया था। इसे जर्मनी के स्वर्गीय जुरासिक तलछटों में दफनाया गया था, जिसकी आयु, नवीनतम आंकड़ों के अनुसार, 150 मिलियन वर्ष से कम है। आर्कियोप्टेरिक्स ने आलूबुखारा (एक विशिष्ट पक्षी विशेषता) विकसित कर लिया था, और इसकी कंकाल संरचना छोटे थेरोपोड डायनासोर से बहुत कम भिन्न थी। इसके अगले पैरों पर पंजे, दाँत और एक लंबी पूँछ थी। कंकाल की कुछ विशिष्ट "पक्षी जैसी" विशेषताएं थीं (पसलियों, कांटे पर झुकी हुई प्रक्रियाएं)। आर्कियोप्टेरिक्स एक संक्रमणकालीन रूप का एक उत्कृष्ट उदाहरण है। लेकिन यह जीवाश्म पक्षियों की ओर जाने वाली लंबी सड़क पर एक अकेला संकेत मात्र था। यह स्पष्ट है कि पक्षियों की विशेषताओं के क्रमिक विकास के साथ, ऐसे मध्यवर्ती रूप बहुत अधिक विविध थे। लेकिन क्या वे बच गये हैं? क्या जीवाश्म विज्ञानी इनका पता लगा पाएंगे?

प्रबंधित. जुरासिक और क्रेटेशियस परतों में आगे की खोजों से आदिम संक्रमणकालीन आधे-डायनासोर, आधे-पक्षियों के एक समृद्ध जीव का पता चला। नीचे एक फ़ाइलोजेनेटिक आरेख है जो आज ज्ञात अधिकांश संक्रमणकालीन रूपों के संबंधों को दर्शाता है जो पक्षियों और डायनासोर की विशेषताओं को जोड़ते हैं।

आधुनिक क्लैडिस्टिक वर्गीकरण के नियमों के कारण, डायनासोर से पक्षियों की उत्पत्ति के तथ्य (और डायनासोर के साथ सामान्य पूर्वजों से नहीं) के लिए पक्षियों को डायनासोर के उपसमूह के रूप में मानने की आवश्यकता होती है, और अब डायनासोर के लिए "वास्तव में" एक बोझिल शब्द का उपयोग किया जाता है। गैर-एवियन डायनासोर(गैर-एवियन डायनासोर)।

पक्षियों के गठन की शुरुआत को जुरासिक युग माना जाना चाहिए, जब कई शिकारी डायनासोर "पक्षी दिशा में" विकसित होने लगे। डायनासोरों की उस पंक्ति के प्रतिनिधि जिनमें यह समानांतर "ऑप्टिकलाइज़ेशन" हुआ, सामान्य नाम के तहत एकजुट हैं परवेस. आधुनिक पक्षियों को स्वयं आरेख में चार प्रजातियों द्वारा दर्शाया गया है - चिकन ( गैलस) और गोक्को ( क्रेक्स), बत्तख ( अनस) और पलामेडिया ( चौना). वे कई जीवाश्म प्रजातियों के बीच शाखाओं में से एक पर एक मामूली स्थान पर कब्जा कर लेते हैं, उनके साथ मिलकर एक व्यापक समूह बनाते हैं एविआले, पंख वाले डायनासोरों के एक और बड़े समूह की "बहन" - डेइनोनिचोसॉर। डाइनोनीकोसॉर को ट्रूडोन्टिड्स और ड्रोमेयोसॉरिड्स में विभाजित किया गया है। आर्कियोप्टेरिक्स ने मेसोज़ोइक यात्रियों के पूरे विविध समूह के सबसे आदिम प्रतिनिधियों में से एक के रूप में आरेख में पूरी तरह से तार्किक स्थान लिया। 65.5 मिलियन वर्ष पहले क्रेटेशियस काल के अंत में, एक छोटे समूह को छोड़कर वे सभी विलुप्त हो गए जो क्रेटेशियस संकट से बच गए और आधुनिक पक्षियों को जन्म दिया।

सबसे आदिम प्रतिनिधि परवेसआज इस पर विचार किया जाता है एपिडेक्सिप्टेरिक्स. यह पहले उड़ने वाले डायनासोर के सामान्य पूर्वज के करीब है। यह 2008 में इनर मंगोलिया (चीन) के जुरासिक (168 से 152 मिलियन वर्ष पूर्व) निक्षेपों में पाया गया था। यह जानवर कबूतर के आकार का है। शोधकर्ताओं का अनुमान है कि एपिडेक्सिप्टेरिक्स का वजन लगभग 160 ग्राम था, जो अन्य पक्षी जैसे डायनासोर से कम था। यह मुख्य रूप से अपनी छोटी पूंछ में अपने रिश्तेदारों से भिन्न था: इसमें केवल 16 पुच्छीय कशेरुक हैं, अंतिम दस आदिम पक्षियों के पाइगोस्टाइल की याद दिलाते हैं, हालांकि ये कशेरुक एक पूरे में विलीन नहीं होते हैं। पूंछ की लंबाई शरीर की लंबाई का 70% है, जबकि इसके निकटतम रिश्तेदार, एपिडेंड्रोसॉरस की पूंछ शरीर से तीन गुना लंबी थी।

नाम "एपिडेक्सिप्टेरिक्स" (ग्रीक से . एपिडेक्सी- "दिखाएँ" और pteryx- "पंख", "पंख") डायनासोर को एक कारण से प्राप्त हुआ। पुच्छीय कशेरुकाओं से चार असामान्य रूप से लंबे पंख जुड़े हुए थे, जिनमें एक केंद्रीय शाफ्ट और बिना शाखा वाले कांटों का एक पंखा था। अंगों सहित शरीर, अन्य डायनासोर और आदिम पक्षियों के निचले हिस्से के समान, बिना शाफ्ट के छोटे पंखों से ढका हुआ था। एपिडेक्सिप्टेरिक्स के पास उड़ान के लिए उपयुक्त पंख नहीं थे, और यह संभवतः उड़ नहीं सकता था।

ये लंबी पूंछ वाले पंख विशेष रूप से "सुंदरता के लिए", यानी एक साथी को आकर्षित करने के लिए काम करते हैं। कई आधुनिक पक्षियों के नर मादाओं के सामने लंबी पूंछ वाले पंख दिखाते हैं, जो अब किसी भी काम के लिए अच्छे नहीं हैं और केवल उड़ान में बाधा डालते हैं। एपिडेक्सप्टेरिक्स की पोशाक साबित करती है कि संभोग वेशभूषा की सुंदरता डायनासोर की "एवियन" शाखा के लिए उनके इतिहास की शुरुआत में ही महत्वपूर्ण थी ( झांग एट अल., 2008).

सुंदरता, गर्मी और उड़ान के लिए पंखों की आवश्यकता होती है। जाहिर है, सबसे पहले उन्होंने पहले दो कार्य किए और बाद में तीसरे के लिए उपयोगी साबित हुए। और उड़ान तुरंत शुरू नहीं हुई: उड़ान पंख धीरे-धीरे विकसित हुए। अग्रपादों की भार वहन करने वाली सतह बढ़ने से दौड़ने या कूदने वाले डायनासोर की स्थिरता में वृद्धि हुई। उड़ान पंखों के विकास के प्रारंभिक चरण असमान सतहों पर तेजी से चलने के स्थिरीकरण से जुड़े हो सकते हैं। उसी समय, बड़े पंख धीरे-धीरे अंग के पिछले किनारे पर स्थानांतरित हो गए; पंखों की संरचना और उनके लगाव बिंदुओं में धीरे-धीरे सुधार किया गया।

पक्षियों के पंख वाले आदिम पूर्वजों ने ड्रोमेयोसॉरिड्स के समूह को जन्म दिया। इन जानवरों ने पेड़ों को तरजीह देते हुए पृथ्वी की सतह को अलविदा कह दिया। हाल के अध्ययनों से पता चला है कि प्रसिद्ध भी वेलोसिरैप्टरमैदानों में इतना दौड़ना नहीं था जितना कि पेड़ों पर चढ़ना, और इसकी संरचना बिल्कुल इसी जीवन शैली के अनुकूल थी। यह पता चला कि वेलोसिरैप्टर पंखों से ढके हुए थे, जिसका अर्थ है कि वे गर्म रक्त वाले थे ( टर्नर एट अल., 2007). पहले, उन्हें माना जाता था (इस संस्करण को फिल्म "जुरासिक पार्क" द्वारा अमर कर दिया गया था) उच्च गति वाले मैदानी शिकारियों के रूप में, भयानक हथियारों से संपन्न - दांतेदार जबड़े और चार विशाल पंजे (चार अंगों में से प्रत्येक पर एक)। लेकिन यह पता चला कि वेलोसिरैप्टर के पिछले पैरों के पंजों की संरचना और ज्यामिति कुछ पेड़ों पर चढ़ने वाले पक्षियों और स्तनधारियों के पंजों के बराबर है। इस तुलना ने निश्चित रूप से वेलोसिरैप्टर को जमीन से पेड़ तक पहुंचा दिया। वेलोसिरैप्टर्स ने अपने विशाल पैर के नाखूनों का उपयोग केवल मोटी चमड़ी वाले शिकार को मारने के अलावा और भी बहुत कुछ के लिए किया। धड़ पर चढ़ते समय वे इसी पंजे पर भरोसा करते थे। एक विशाल जानवर को ऊर्ध्वाधर ट्रंक पर रखने के लिए इसे बड़ा होना पड़ा - इन डायनासोरों का वजन लगभग 15 किलोग्राम था।

सबसे अधिक संभावना है, वेलोसिरैप्टर के पास अपने पंजों को ठीक करने के लिए "पक्षी जैसा" तंत्र था। जब कोई पक्षी किसी शाखा पर बैठता है, तो उसके पंजे शाखा के चारों ओर लिपट जाते हैं और बिना कोई ऊर्जा खर्च किए अपनी स्थिति में लॉक हो जाते हैं। इससे पक्षी बिना गिरे पेड़ पर बैठकर सो सकता है। ट्रंक पर उतरते समय आर्बरियल शिकारी के लिए समर्थन भी एक कठोर पूंछ द्वारा प्रदान किया गया था, जो जुड़े हुए कशेरुक और अस्थियुक्त टेंडन से बना था। पंख, एक वृक्षीय जीवन शैली, और यहाँ तक कि झुंड में भी - एक पक्षी क्यों नहीं!

Anchiornis(एंचियोर्निस हक्सलेई) फ़ाइलोजेनेटिक पेड़ के दूसरे भाग से संबंधित है - बेसल (यानी, आदिम, प्रारंभिक) ट्रूडोन्टिड्स से। एंचियोर्निस आर्कियोप्टेरिक्स से पहले रहते थे - 155-151 मिलियन वर्ष पहले। जब उसे पाया गया और उसका वर्णन किया गया (और यह 2009 में हुआ), तो उसने तुरंत सबसे आश्चर्यजनक और अप्रत्याशित जानवरों के बीच अपना गौरवपूर्ण स्थान प्राप्त कर लिया। कौवे के आकार के इस उड़ने वाले प्राणी के आगे और पिछले दोनों अंगों पर उड़ान के पंख बने हुए थे। उत्कृष्ट प्रिंट स्पष्ट रूप से कंकाल और पंखों की संरचना को व्यक्त करते हैं, इसलिए व्याख्याओं में कोई संदेह नहीं है - एंचियोर्निस के पैरों पर बड़े पंख थे, जो उड़ान के लिए उपयुक्त थे।

यह पाया गया पहला चार पंखों वाला डायनासोर नहीं है - उदाहरण के लिए, ऐसा पहले भी ज्ञात था माइक्रोरैप्टर, जो 125 मिलियन वर्ष पहले रहते थे। सबसे पहले, कई विशेषज्ञों ने चार-पंखों की व्याख्या एक प्रकार की जिज्ञासा, विकास में एक असाधारण लेकिन महत्वहीन मोड़ के रूप में की। परवेस.

2005 में, पैरों पर बड़े पंखों वाले एक और डायनासोर का वर्णन किया गया था - pedopenna(जिसका अनुवाद "फ़ेदरफ़ुट" के रूप में होता है), जो आर्कियोप्टेरिक्स के समान समय में या शायद थोड़ा पहले रहता था। यह केवल पंख वाले पिछले अंगों के अवशेषों से ही जाना जाता है। पेडोपेना की व्याख्या एक मूल प्रतिनिधि के रूप में की गई थी परवेस(यह चित्र में नहीं दिखाया गया है)

विकासवादी वृक्ष के साथ चार पंखों वाले रूपों के वितरण को देखते हुए, चार पंखों वालापन तीनों शाखाओं के पहले प्रतिनिधियों की विशेषता थी। परवेस: ट्रूडोन्टिड्स, ड्रोमेयोसॉरिड्स और एविआले. यह इस प्रकार है कि आधुनिक पक्षी चार पंखों वाले पूर्वजों से विकसित हुए हैं।वैसे, आदिम के बीच एविआलेआर्कियोप्टेरिक्स सहित, उनके पैरों पर समोच्च पंख थे, हालांकि उतने बड़े नहीं।

उन आधुनिक पक्षियों के विपरीत, जिनके पैरों पर पंख कम या ज्यादा विकसित होते हैं, माइक्रोरैप्टर, पेडोपेना और एंचियोर्निस में हिंद अंगों के समोच्च पंखों को एक व्यवस्थित तरीके से व्यवस्थित किया गया था और बड़ी सपाट सतहों का निर्माण किया गया था, जिसने निस्संदेह जानवर के वायुगतिकीय गुणों को प्रभावित किया था। वास्तव में इन अतिरिक्त विमानों का उपयोग कैसे किया गया - योजना बनाने, युद्धाभ्यास या कहें, ब्रेक लगाने के लिए - ठीक से ज्ञात नहीं है। यह संभावना नहीं है कि चार पंखों वाले डायनासोर सक्रिय रूप से अपने "पिछले पंखों" को फड़फड़ा सकते थे - उनके पिछले अंगों का कंकाल ऐसे आंदोलनों के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है - लेकिन वे अपने पैरों को इस तरह से घुमा सकते थे कि पंखों को फिसलने में मदद मिले। चार पंखों वाली उड़ान वैसे भी बहुत कुशल नहीं है।

कंकाल को देखकर लगता है कि एंचियोर्निस बहुत अच्छा उड़ने वाला नहीं था (माइक्रोरैप्टर ने बेहतर उड़ान भरी)। एंचियोर्निस के पिछले अंग, यदि आप पंखों के बारे में भूल जाते हैं, तो एक पेशेवर धावक के पैरों की तरह हैं। लेकिन उसके पैरों पर बड़े पंखों ने शायद ही उसे तेजी से दौड़ने में मदद की - बल्कि, इसके विपरीत, उन्हें रास्ते में आना चाहिए था। आधुनिक तेज़ दौड़ने वाले पक्षी अपने पैरों पर पंख खो देते हैं। शायद एंचियोर्निस के पास अभी तक "निर्णय" करने का समय नहीं है कि उसके लिए क्या अधिक महत्वपूर्ण है - उड़ना या दौड़ना, और उसके पिछले पैरों की संरचना बहुदिशात्मक चयन वैक्टर के बीच एक समझौते का परिणाम है। प्रारंभिक पक्षियों के आगे के विकास के दौरान, पंखों और पैरों ने अपने कार्यों को अधिक स्पष्ट रूप से विभाजित किया: पहला उड़ान के लिए, दूसरा दौड़ने के लिए।

एंचियोर्निस कई कंकाल विशेषताओं में ट्रूडोन्टिड्स के समान है, जिसके लिए इसे वर्गीकृत किया गया था, लेकिन कुछ विशेषताएं (उदाहरण के लिए, बहुत लंबे अग्रपाद) इसे ड्रोमेयोसॉरिड्स के करीब लाती हैं और एविआले. परिणामस्वरूप, तीन समूहों का औपचारिक निदान (विशिष्ट विशेषताओं की सूची) किया गया परवेसअधिक अस्पष्ट हो जाओ. यह एक विशिष्ट स्थिति है, जो टैक्सोनोमिस्टों के लिए अप्रिय है, लेकिन बड़े टैक्सा के बेसल प्रतिनिधियों का अध्ययन करते समय बिल्कुल अपरिहार्य है (हमने कैंब्रियन प्रकारों पर चर्चा करते समय इस बारे में बात की थी)। यह स्पष्ट है कि हम सभी के समान पूर्वज के जितना करीब आते जाते हैं परवेस, इस समूह को बनाने वाली तीन विकासवादी रेखाओं के बीच अंतर उतना ही कम स्पष्ट हो जाता है। "संक्रमणकालीन रूप" इन अंतरों को धुंधला कर देते हैं। डार्विन सही थे जब उन्होंने वर्गीकरण समूहों के बीच सीमाओं के धुंधला होने की बात की।

इसके अलावा, एवियन और डायनासोर की पच्चीकारी का व्यापक रूप से प्रतिनिधित्व किया गया है परवेस, एक बार फिर हमें समानांतर विकास की याद दिलाता है। प्रत्येक बड़े समूह के विकास की शुरुआत, एक नियम के रूप में, कई रेखाओं द्वारा दर्शायी जाती है, जिनमें से प्रत्येक, अपने तरीके से, अपनी विशेषताओं के साथ और अपनी गति से, एक नए वातावरण या जीवन के एक नए तरीके के लिए अनुकूलित होती है। . डायनासोर के "ऑप्टिकलाइज़ेशन" के मामले में, ये ड्रोमेयोसॉरिड्स, ट्रूडोन्टिड्स और की पंक्तियाँ हैं एविआले.

पक्षी, डायनासोर और उनके जीन

यह स्वीकार करना मनोवैज्ञानिक रूप से काफी कठिन है कि पक्षी डायनासोर हैं - और यही आधुनिक वर्गीकरण की आवश्यकता है। इसके अलावा, पक्षियों की उत्पत्ति के बारे में "गैर-डायनासोर" परिकल्पनाएँ भी हैं। सच है, आज उनके पास लगभग कोई समर्थक नहीं बचा है (हमने "द बर्थ ऑफ कॉम्प्लेक्सिटी" पुस्तक में उनमें से एक के बारे में बात की थी)। आनुवंशिक विश्लेषण मदद कर सकता है, लेकिन डायनासोर का डीएनए संरक्षित नहीं किया गया है (कम से कम अभी तक अलग नहीं किया गया है और पढ़ा नहीं गया है)। लेकिन वैज्ञानिक अभी भी डायनासोर के जीन के करीब पहुंचने में सक्षम थे ( ऑर्गन एट अल., 2009). उन्होंने अप्रत्यक्ष रूप से विभिन्न डायनासोरों के जीनोम के आकार का अनुमान लगाया। ऐसा करने के लिए, उन्होंने इस तथ्य का लाभ उठाया कि जीवाश्म हड्डियों में, यदि उन्हें अच्छी तरह से संरक्षित किया जाता है, तो वर्गों पर छोटी गुहाएं दिखाई देती हैं, जिनमें हड्डी के ऊतक कोशिकाएं - ऑस्टियोसाइट्स - जानवर के जीवन के दौरान स्थित थीं।

जीवित चीजों के कई समूहों में जीनोम का आकार कोशिका के आकार के साथ सकारात्मक रूप से सहसंबद्ध माना जाता है। अध्ययन के लिए लिए गए आधुनिक टेट्रापोड्स की 26 प्रजातियों के अस्थि खंडों से जीनोम आकार और औसत ऑस्टियोसाइट मात्रा के बीच एक रैखिक संबंध का पता चला। पाए गए संबंध ने वैज्ञानिकों को डायनासोर और जीवाश्म पक्षियों की 31 प्रजातियों के जीनोम के आकार का स्वीकार्य सटीकता के साथ अनुमान लगाने की अनुमति दी।

आधुनिक पक्षियों का जीनोम आकार असामान्य रूप से छोटा होता है, जो 0.97 से 2.16 बिलियन बेस जोड़े तक होता है, जिसका औसत 1.45 है। तुलना के लिए, एक टोड में 6.00, एक मगरमच्छ में 3.21, एक गाय में 3.7, एक बिल्ली में 2.9, एक चूहे में 3.3 और एक इंसान में 3.5 होता है। डायनासोर के बारे में क्या? ऑर्निथिशियन डायनासोर (उनके नाम के एवियन वंश से संबंधित नहीं होने के बावजूद) के जीनोम का औसत आकार लगभग 2.5 बिलियन बेस जोड़े था, जो आधुनिक सरीसृपों के बराबर है। थेरोपोड्स (मांसाहारी द्विपाद डायनासोर) के जीनोम, जिनमें सबसे प्राचीन डायनासोर भी शामिल हैं, जो पक्षियों की उपस्थिति से बहुत पहले रहते थे, बहुत छोटे थे - औसतन 1.78 बिलियन बीपी। अध्ययन की गई नौ थेरोपोड प्रजातियों में से केवल एक (ओविराप्टर) का जीनोम आकार आधुनिक पक्षियों की विशिष्ट सीमा से बाहर था।

इस प्रकार, सभी डायनासोरों के सामान्य पूर्वज के पास संभवतः भूमि कशेरुकियों का एक बड़ा जीनोम था। यह स्थिति ऑर्निथिशियन डायनासोर के साथ-साथ सरीसृपों में भी संरक्षित थी जो आज तक जीवित हैं। अपने इतिहास की शुरुआत में (ट्रायेसिक में), छिपकली-कूल्हे वाले डायनासोर (जिसमें थेरोपोड भी शामिल हैं) ने अपने जीनोम में आमूल-चूल कमी का अनुभव किया। इस प्रकार पक्षियों को अपने थेरोपोड डायनासोर पूर्वजों से एक छोटा जीनोम विरासत में मिला, बजाय बाद में इसे उड़ान के अनुकूलन के रूप में प्राप्त करने के।

फिर भी, जीनोम आकार और उड़ान के बीच अभी भी संबंध है। इसका प्रमाण दो परिस्थितियाँ देती हैं। सबसे पहले, उड़ानहीन पक्षियों (जैसे शुतुरमुर्ग) में उड़ने वाले पक्षियों की तुलना में बड़े जीनोम होते हैं। दूसरा, चमगादड़ में अन्य स्तनधारियों की तुलना में छोटे जीनोम होते हैं।

पक्षियों के प्रारंभिक विकास पर प्रकाश डालने वाला एक और आनुवंशिक अध्ययन 2011 में किया गया था।

भ्रूणविज्ञान और तुलनात्मक शरीर रचना विज्ञान के दृष्टिकोण से, पक्षियों में तीन पंख वाली उंगलियां मूल पांच अंगुलियों वाले अंग की II, III और IV उंगलियों से मेल खाती हैं। यह जीवाश्मिकीय साक्ष्य के विपरीत है: जीवाश्म साक्ष्य पहले ट्राइसिक डायनासोर से लेकर आर्कियोप्टेरिक्स और अन्य विलुप्त छिपकली-पूंछ वाले पक्षियों तक के विकासवादी वंश में अंकों IV और V के क्रमिक नुकसान को दर्शाता है। उनके पास शेष तीन अंक I, II और III हैं। इसका मतलब यह है कि यदि आधुनिक (फैन-टेल्ड) पक्षी छिपकली-पूंछ वाले पक्षियों के वंशज हैं, तो उनकी पंखों की उंगलियां I-II-III होनी चाहिए, न कि II-III-IV। यह पता चला कि उंगलियां सिर्फ उंगलियां हैं! - डायनासोर के वंशज होने के लिए सहमत नहीं हैं। और यह डायनासोर सिद्धांत की वैधता पर संदेह पैदा करने के लिए पर्याप्त है। लेकिन आनुवंशिकीविदों के प्रयासों से, भ्रूणविज्ञान और जीवाश्म विज्ञान के बीच इस संघर्ष को सुलझा लिया गया ( वांग एट अल., 2011).

उन्होंने चूज़े के भ्रूण के अगले और पिछले अंगों की डिजिट कलियों में जीन गतिविधि को मापा। कुल मिलाकर, फिंगर प्रिमोर्डिया में 14,692 जीनों की गतिविधि दर्ज की गई। कली विकास के दो चरणों (प्रारंभिक और देर) में प्रत्येक उंगली के लिए अलग-अलग विश्लेषण किया गया था। यह पता चला कि, जीन अभिव्यक्ति की प्रकृति के आधार पर, पंखों और पैर की उंगलियों की पहली (अंतरतम) उंगलियां शेष (बाहरी) उंगलियों से स्पष्ट रूप से भिन्न होती हैं, लेकिन साथ ही वे एक-दूसरे के समान होती हैं। 556 जीनों के अभिव्यक्ति स्तर में पहले अंक अन्य अंकों से भिन्न होते हैं। यह इस तथ्य के पक्ष में एक मजबूत तर्क है कि पंख का पहला अंक वास्तव में अंक I है, न कि II, जैसा कि भ्रूण संबंधी डेटा से पता चलता है।

प्रारंभिक डायनासोर से पक्षियों तक की विकासवादी श्रृंखला में अंक IV और V की कमी। अंगुलियों को बाएँ से दाएँ क्रमांकित किया गया है। (ए-सी) ट्राइसिक डायनासोर: (ए) हेटेरोडोन्टोसॉरस (पक्षियों से असंबंधित एक ऑर्निथिशियन डायनासोर), (बी) हेरेरासॉरस (एक प्रारंभिक थेरोपॉड), (सी) कोलोफिसिस (एक अधिक उन्नत थेरोपोड)। (डी-ई) जुरासिक थेरोपोड्स: (डी) एलोसॉरस, (ई) ऑर्निथोलेस्टेस। (एफ-जी) छिपकली जैसी पूंछ वाले पक्षी: (एफ) आर्कियोप्टेरिक्स, (जी) क्रेटेशियस सिनोर्निस। (एच-आई) आधुनिक (फैन-टेल्ड) पक्षी: (एच) होटज़िन चिक (ओपिसथोकोमस), (आई) चिकन (गैलस)। वर्गास ए.ओ. से, 2005। चयन से परे // रेविस्टा चिलीना डी हिस्टोरिया नेचुरल। वी. 78. पी. 739-752.

जाहिर है, यह इन 556 जीनों का काम है जो आणविक आनुवंशिक दृष्टिकोण से पहली उंगलियों की "पहचान" निर्धारित करता है। जहां तक विंग की दूसरी और तीसरी अंगुलियों का सवाल है, उनके विकासात्मक कार्यक्रम अंगुलियों II, III और IV के विकासात्मक कार्यक्रमों के टुकड़ों से नए सिरे से बनाए गए प्रतीत होते हैं। इसलिए, यह निश्चित रूप से कहना असंभव है कि आणविक आनुवंशिक दृष्टिकोण से कौन से पैर की उंगलियां समरूप हैं। लेकिन अगर हम उपलब्ध डेटा के पूरे परिसर (पहली उंगलियों की आणविक आनुवंशिक समरूपता, पंख की उंगलियों की सापेक्ष स्थिति, पेलियोन्टोलॉजिकल डेटा) को ध्यान में रखते हैं, तो यह अभी भी पता चलता है कि एक पक्षी के पंख की तीन उंगलियां I की उंगलियों से आती हैं- II-III, और II-III-IV नहीं। इसका मतलब यह है कि भ्रूणविज्ञान और जीवाश्म विज्ञान के डेटा के बीच विरोधाभास दूर हो गया है।

प्राप्त परिणामों ने पहले बताई गई परिकल्पना की पुष्टि की, जिसके अनुसार थेरोपोड डायनासोर के विकास में दूरस्थ दिशा (शरीर से) में एक भ्रूणीय स्थिति द्वारा अंक I-II-III के विकास कार्यक्रमों के कार्य के क्षेत्रों में बदलाव हुआ था। ), इसलिए वह अंक I विकसित होना शुरू हुआ जहाँ उसे उंगली II विकसित होनी चाहिए थी ( वैगनर, गौथियर, 1999).

"यदि आप कार्य को भागों में विभाजित करते हैं तो कुछ भी विशेष रूप से कठिन नहीं है"

हम इस प्रसिद्ध कहावत का श्रेय हेनरी फोर्ड को देते हैं। उनके मार्गदर्शन में उन्होंने सफलता हासिल की। विकास ने इसी नियम का पालन करते हुए बार-बार कठिन कार्य किये हैं। और उन्होंने जबरदस्त सफलता भी हासिल की. हम आदर्श फ़्लायर्स के उत्तम डिज़ाइन देखते हैं - पेट्रेल, स्विफ्ट; हम शानदार डिजाइन वाले तेज धावक देखते हैं - घोड़े, चीते; हम ईगल्स को लगभग जादुई दृश्य तीक्ष्णता के साथ जानते हैं; हम रोबोटिक कीड़ों के काज जोड़ों की सटीकता से आश्चर्यचकित हैं; हम उस बुद्धिमान सुपर विचारक - व्यक्ति की प्रशंसा करते हैं। उन सभी के पास जटिल अंग हैं जो उनके उद्देश्य के लिए बिल्कुल उपयुक्त हैं: सही चलने वाले पैर, उच्च तकनीकी जोड़, कुशल मांसपेशियां, आंखें और मस्तिष्क। यदि उन्हें थोड़ा अलग तरीके से डिजाइन किया गया होता, यदि आप उनके हिस्सों को थोड़ा गलत तरीके से संरेखित करते, तो पैर लड़खड़ा जाता, घुटना नहीं मुड़ता, आंख नहीं दिखती और पंख नहीं उड़ते। प्राकृतिक चयन ने उन अंगों के निर्माण का सामना कैसे किया जो पूरी तरह से इकट्ठे होने पर ही उपयोगी प्रतीत होंगे? सही उत्तर धीरे-धीरे है। और इस प्रक्रिया के हर चरण में, डिज़ाइन किसी न किसी रूप में उसके मालिक के लिए उपयोगी साबित हुआ। यह संरचना का लगातार सुधार हो सकता है, जिसके दौरान वांछित अंग ने अपने मालिक को बेहतर और बेहतर सेवा प्रदान की। लेकिन यह अलग तरीके से भी हुआ: "अधूरे" अंग का उपयोग आज के खुश मालिक द्वारा किए जाने वाले तरीके से बिल्कुल अलग तरीके से किया गया था।

आइए एक उल्लेखनीय उदाहरण देखें. पहले और दूसरे गिल मेहराब के अस्थि-पंजर की यात्रा - सभी ग्नथोस्टोम्स की विशेषता - खोपड़ी में और श्रवण अस्थि-पंजर में उनका परिवर्तन एक जादू की चाल की तरह है। हम आदिम मछलियों में कई मिश्रित गिल (आंत) मेहराब देखते हैं, जिनमें से पहला बाहर खड़ा है - ग्नथोस्टोम में यह ऊपरी और निचला जबड़ा बन गया। ऊपरी और निचले जबड़े के बीच एक जबड़े का जोड़ होता है। शेष गिल मेहराब लगभग समान हैं। फिर दूसरा गिल आर्च अपनी विशेष भूमिका प्राप्त कर लेता है। खोपड़ी से जुड़ा हुआ, यह गिल कवर के लिए एक पेंडेंट के रूप में कार्य करता है। मछली में पहले दो मेहराबों के कार्य स्पष्ट हैं: पहला जबड़ा है, दूसरा श्वसन पंप है। फिर, वायु श्वास में संक्रमण के साथ, गिल कवर की आवश्यकता गायब हो जाती है और यह कम हो जाती है। और जोड़ की हड्डी, जिसकी मदद से गिल कवर को खोपड़ी से जोड़ा गया था, ध्वनि संकेतों को प्रसारित करने के लिए मध्य कान में निर्वासन में भेजा जाता है। इस प्रकार पहली श्रवण हड्डी प्रकट हुई - स्टेपीज़। और जैसा कि हमें याद है, डेवोनियन "चार पैरों वाली मछली" के बीच भी ऐसा हुआ था। हड्डी और उसका जोड़ दोनों ही चार पैरों वाली मछली के लिए एक नए तरीके से उपयोगी थे।

पहला गिल आर्च - मछली के जबड़े - भी स्थलीय जीवन में संक्रमण के साथ बदल जाता है। जबड़े के जोड़ के रूप में इसका अस्थियुक्त भाग अभी भी किसी तरह अपनी जगह पर काम करता था, लेकिन फिर स्तनधारियों में भी यह उपयोग से बाहर हो गया - अन्य हड्डियों की कीमत पर जोड़ का नवीनीकरण किया गया। पहले आर्च के इस घिसे-पिटे जोड़ को एक नया उद्देश्य मिला - यह मध्य कान तक भी गया। मध्य कान में, इसलिए, तीन हड्डियों की एक कंपनी इकट्ठा हो गई है, जो एक बार अपने मालिकों को खाना खिलाती थी और उन्हें सांस लेने में मदद करती थी, लेकिन नई परिस्थितियों में अधिक उपयुक्त तत्वों और जोड़ों द्वारा उन्हें उनके स्थान से विस्थापित कर दिया गया था। ये तीन हड्डियाँ - मैलियस, निहाई और रकाब - गायब नहीं हुईं, लेकिन ध्वनि कंपन की धारणा और संचरण के लिए नई ज़िम्मेदारियाँ ले लीं। इसके अलावा, वे मुख्य कंकाल विशेषताओं में से एक बन गए हैं जिनके द्वारा स्तनधारियों को अन्य सभी स्थलीय टेट्रापोड्स से अलग किया जा सकता है। यह श्रवण अस्थि-पंजर के लिए विकासवादी मार्ग है: गिल मेहराब से मध्य कान तक। यदि आप इस मार्ग के मध्यवर्ती चरणों को नहीं जानते तो ऐसा प्रतीत होता है कि ऐसा मार्ग अविश्वसनीय एवं असंभव है। सौभाग्य से, आंत के मेहराब के अद्भुत परिवर्तनों का पता भ्रूणविज्ञान और तुलनात्मक शरीर रचना विज्ञान और जीवाश्म सामग्री दोनों से लगाया जा सकता है।

जीवाश्म आदिम स्तनधारी एक सरीसृप संगठन से एक श्रवण अस्थि (स्टेप्स) के साथ ऐसे रूपों में संक्रमण दिखाते हैं जिनमें तीनों होते हैं, लेकिन उनमें से दो (मैलियस और इनकस) अभी भी निचले जबड़े से जुड़े रहते हैं। यह अतीत की स्मृति है जब वे जबड़े के जोड़ का काम करते थे। जबड़े से मैलियस और इनकस का पृथक्करण भी चरणों में हुआ। इसका अनुमान भ्रूण संबंधी आंकड़ों के आधार पर लगाया जा सकता है। आधुनिक स्तनधारियों में, भ्रूण के विकास के दौरान, श्रवण अस्थि-पंजर पहले निचले जबड़े की पार्श्व सतह से अलग हो जाते हैं, लेकिन मेकेल के उपास्थि, प्राथमिक निचले जबड़े के अवशेष, के माध्यम से पूर्वकाल में इससे जुड़े रहते हैं। दूसरे चरण में, यह पूर्वकाल संबंध भी गायब हो जाता है: वयस्क स्तनधारियों में मेकेल की उपास्थि का पुनर्अवशोषण हो जाता है। और अब ऐसी जीवाश्म प्रजातियाँ पाई गई हैं जिनमें, वयस्कता में, निचले जबड़े के साथ श्रवण अस्थि-पंजर का आंशिक संबंध संरक्षित रहता है। मॉर्गनुकोडोन ( मॉर्गनुकोडोन) - "स्तनधारी रूपों" (स्तनधारियों के तत्काल पूर्वज) का एक आदिम प्रतिनिधि, जो लगभग 205 मिलियन वर्ष पहले लेट ट्राइसिक में रहते थे। मॉर्गनुकोडोन के मध्य कान में पहले से ही तीनों हड्डियाँ होती हैं। लेकिन मैलियस और इनकस अभी भी निचले जबड़े से सामने और दोनों तरफ जुड़े हुए हैं। और हाल ही में, दो और प्राचीन जानवर पाए गए जिनमें श्रवण अस्थियों को अलग करने की प्रक्रिया थोड़ी आगे बढ़ गई थी। यह यानोकोनोडोन है ( यानोकोनोडोन एलिनि) और ल्याओकोनोडोन ( लियाओकोनोडोन हुई), आदिम स्तनधारी जो 125-120 मिलियन वर्ष पहले रहते थे (प्रारंभिक क्रेटेशियस युग में) ( लुओ एट अल., 2007; मेंग एट अल., 2011). उनमें से जो बचे थे वे उत्कृष्ट संरक्षण में कंकाल थे, जिनमें मध्य कान की हड्डियाँ भी संरक्षित थीं।

यानोकोनोडोन और लाओकोनोडन, अधिकांश मेसोज़ोइक स्तनधारियों की तरह, छोटे, अगोचर रात्रिचर जानवर थे। किसी भी रात्रिचर जानवर की तरह, उन्हें भी तीव्र श्रवण से बहुत लाभ होगा। सबसे अधिक संभावना है, पहले स्तनधारियों की रात्रिचर जीवनशैली ने श्रवण अंगों के विकास में योगदान दिया। यानोकोनोडोन और लाओकोनोडोन में, श्रवण अस्थि-पंजर उस चरण को दिखाते हैं जब मैलियस और इनकस पहले से ही निचले जबड़े से पार्श्व रूप से अलग हो चुके होते हैं, लेकिन मेकेल के उपास्थि - एक प्राचीन मछली के जबड़े के माध्यम से अभी भी सामने से जुड़े हुए हैं। ठीक वैसे ही जैसे आधुनिक स्तनधारियों में मध्य कान के विकास के भ्रूणीय चरणों में से एक में। ये जीवाश्म जानवर विकासवादियों के लिए एक वास्तविक उपहार बन गए - जटिल अंगों के क्रमिक गठन का एक ज्वलंत उदाहरण।

हालाँकि, यह ध्यान में रखना चाहिए कि तीन श्रवण अस्थियाँ अपने आप में सुनने की क्षमता में आमूल-चूल सुधार का मतलब नहीं हैं। इस फ़ंक्शन को और बेहतर बनाने के लिए, ध्वनि कंपन संचारित करने के तंत्र में ध्वनि जानकारी को संसाधित करने के तरीकों को जोड़ना आवश्यक है, और यह भी तुरंत नहीं हुआ। उदाहरण के लिए, आदिम स्तनधारियों में से एक में हैड्रोकोडियममैलियस और इनकस पहले से ही मेम्बिबल से अलग हो चुके हैं। लेकिन भीतरी कान की संरचना ऐसी होती है हैड्रोकोडियमअभी भी आदिम, वैसा ही मॉर्गनुकोडोन. जाहिर है, प्राचीन स्तनधारी अभी तक प्रथम श्रेणी के श्रोता नहीं थे। ध्वनि सूचना की धारणा, प्रसारण और विश्लेषण की प्रणाली के विभिन्न तत्वों के विकसित होने के साथ-साथ सुनने की क्षमता में धीरे-धीरे सुधार हुआ।

पहले वृत्ति, फिर दर्शन

स्तनधारियों (और विशेष रूप से मनुष्यों) के मस्तिष्क की तुलना अक्सर एक अत्यधिक जटिल कंप्यूटर से की जाती है जो एक साथ कई कार्य करने में सक्षम होता है। ऐसा कंप्यूटर बनाना और उसे इतनी पूर्णता तक लाना कि वह हर मिनट बिना रुके काम करे, और जीवन भर ईमानदारी से अपने मालिक की सेवा करे... खैर, आप ऐसा कैसे कर सकते हैं! हालाँकि, प्रकृति इससे निपटने में कामयाब रही, धीरे-धीरे क्षमता में वृद्धि हुई और संज्ञानात्मक कार्यों का समन्वय हुआ। पहले कॉर्डेट्स की तंत्रिका ट्यूब से शुरू होकर, प्राकृतिक चयन धीरे-धीरे बड़े मस्तिष्क और विकसित नियोकोर्टेक्स (नया कॉर्टेक्स) वाले स्तनधारियों तक पहुंच गया।

स्तनधारी मस्तिष्क न केवल आकार में, बल्कि संरचना में भी सरीसृप मस्तिष्क से मौलिक रूप से भिन्न होता है। विशेष रूप से, स्तनधारियों में, घ्राण बल्ब और गंध से जुड़े कॉर्टेक्स के हिस्सों, साथ ही सेरिबैलम में तेजी से वृद्धि हुई है।

हम विशेष रूप से नियोकोर्टेक्स के गठन की प्रक्रिया में रुचि रखते हैं, जो हमें, पाठकों को, अक्षरों को अलग करने और समझने, उन्हें शब्दों में डालने, जानकारी का विश्लेषण करने और फिर, इसे याद करते हुए, आगे की बहस में भाग लेने की अनुमति देता है। तो हम स्तनधारियों को यह आश्चर्यजनक रूप से जटिल अंग - नियोकोर्टेक्स, सेरेब्रल कॉर्टेक्स कैसे मिला?

प्रथम स्तनधारियों के निकटतम पूर्वज इस समूह से संबंधित हैं स्तनधारी रूप, जो, बदले में, से उत्पन्न होता है cynodonts. जीवाश्म विज्ञानियों ने साइनोडोंट्स के दांतों और कंकाल के विकासवादी परिवर्तनों के चरणों का विस्तार से पुनर्निर्माण किया है क्योंकि वे "स्तनधारी" थे - स्तनधारियों की ओर एक क्रमिक विकासवादी आंदोलन। मस्तिष्क के विकास के बारे में बहुत कम जानकारी है। इस बीच, यह स्पष्ट है कि यह मस्तिष्क का विकास था जिसने बड़े पैमाने पर स्तनधारियों की विकासवादी सफलता को पूर्व निर्धारित किया था।

स्तनधारी जीवों और पहले स्तनधारियों के मस्तिष्क का अध्ययन जटिल था, सबसे पहले, इस तथ्य से कि एक अच्छी तरह से संरक्षित खोपड़ी ढूंढना शायद ही संभव था, और दूसरे, इस तथ्य से कि एंडोक्रेन (मस्तिष्क गुहा की एक कास्ट) का अध्ययन करना था , जिससे कोई मस्तिष्क के आकार और आकार का अनुमान लगा सकता है), खोपड़ी, जैसा कि नियम को तोड़ना पड़ा।

अमेरिकी जीवाश्म विज्ञानी इस कष्टप्रद अंतर को कुछ हद तक भरने में कामयाब रहे ( रोवे एट अल., 2011). गणना की गई एक्स-रे टोमोग्राफी का उपयोग करते हुए, कीमती खोपड़ियों को नष्ट किए बिना, उन्होंने दो स्तनधारी रूपों के एंडोक्रेन की विस्तृत त्रि-आयामी छवियां प्राप्त कीं जो प्रारंभिक जुरासिक (200-190 मिलियन वर्ष पहले) की शुरुआत में अब चीन में रहते थे।

स्तनधारी रूपों का अध्ययन किया गया मॉर्गनुकोडोन ओहलेरी(तैयार मध्य कान की हड्डियों वाला पहले से ही उल्लेखित जानवर) और हैड्रोकोडियम वुई- पहले स्तनधारियों के निकटतम रिश्तेदार। अपनी कंकाल संरचना के संदर्भ में, वे "अभी भी सरीसृप" और "पहले से ही स्तनधारियों" के बीच क्लासिक संक्रमणकालीन रूपों का प्रतिनिधित्व करते हैं। जिसमें मॉर्गनुकोडोनआदिम साइनोडोंट्स के करीब खड़ा है, और हैड्रोकोडियमऔपचारिक रूप से समूह से बाहर रहते हुए यथासंभव स्तनधारियों के करीब आए। अध्ययन से पता चला कि मस्तिष्क संरचना के संदर्भ में, ये जानवर विशिष्ट सिनोडोन्ट्स और उनके वंशजों - स्तनधारियों के बीच एक मध्यवर्ती स्थिति पर भी कब्जा कर लेते हैं।

प्रारंभिक साइनोडोंट्स के एंडोक्रेन का पहले अध्ययन किया गया था थ्रिनैक्सोडोनऔर डायडेमोडॉन. यह पता चला कि उनका मस्तिष्क अभी भी आकार और संरचना में काफी सरीसृप जैसा था।

कशेरुकियों में मस्तिष्क के सापेक्ष आकार का अनुमान "एन्सेफलाइज़ेशन गुणांक" (ईक्यू) का उपयोग करके लगाया जाता है, जिसकी गणना अनुभवजन्य रूप से प्राप्त सूत्र ईक्यू = ईवी / (0.055 0.74) का उपयोग करके की जाती है, जहां ईवी मिलीलीटर, डब्ल्यूटी में मस्तिष्क गुहा की मात्रा है। शरीर का वजन ग्राम में है.

बेसल साइनोडोंट्स में थ्रिनैक्सोडोनऔर डायडेमोडॉन EQ 0.16 से 0.23 तक भिन्न होता है। तुलना के लिए, चूहे का EQ = 0.53 है। उनके घ्राण बल्ब छोटे थे, और नाक में कोई अस्थियुक्त टर्बाइनेट नहीं थे, जो घ्राण उपकला के खराब विकास को इंगित करता है। अग्रमस्तिष्क छोटा और संकीर्ण था, खंडों में विभाजित नहीं था, नियोकोर्टेक्स की उपस्थिति के संकेत के बिना। मध्यमस्तिष्क और पीनियल ग्रंथि (पार्श्विका आँख) अग्रमस्तिष्क गोलार्धों द्वारा ऊपर से ढके नहीं थे। सेरिबैलम अग्रमस्तिष्क से अधिक चौड़ा था, रीढ़ की हड्डी पतली थी। साइनोडोंट्स के मस्तिष्क और खोपड़ी की ये और अन्य "सरीसृप" विशेषताएं इंगित करती हैं कि, स्तनधारियों की तुलना में, उनमें गंध की कमजोर भावना और सुनने, छूने और आंदोलनों के समन्वय की कमी थी।

दिमाग मॉर्गनुकोडोन, जैसा कि यह पता चला है, एक स्तनपायी के मस्तिष्क की तरह था। यह बेसल साइनोडोंट्स (ईक्यू = 0.32) के मस्तिष्क की तुलना में आयतन में डेढ़ गुना बड़ा है। घ्राण बल्ब और घ्राण वल्कुट में सबसे अधिक वृद्धि हुई। यह स्पष्ट रूप से गंध की अधिक विकसित भावना का संकेत देता है। नियोकोर्टेक्स के विकास के कारण अग्रमस्तिष्क गोलार्ध उत्तल हो गए। वे स्तनधारियों की तरह मध्यमस्तिष्क और पीनियल ग्रंथि को ऊपर से ढकते हैं। मॉर्गनुकोडोन का अग्रमस्तिष्क सेरिबैलम से अधिक चौड़ा है, हालांकि बेसल साइनोडोंट्स की तुलना में सेरिबैलम भी उल्लेखनीय रूप से बड़ा हो गया है। सेरिबैलम का इज़ाफ़ा आंदोलनों के बेहतर समन्वय को इंगित करता है। यह बेसल साइनोडोंट्स की तुलना में मोटी रीढ़ की हड्डी से भी संकेत मिलता है।

प्राचीन स्तनधारियों में नियोकोर्टेक्स का विकास मुख्य रूप से सोमैटोसेंसरी कार्यों के सुधार से जुड़ा था। ओपोसम जैसे आदिम स्तनधारियों में नियोकोर्टेक्स का एक महत्वपूर्ण हिस्सा सोमैटोसेंसरी कॉर्टेक्स है, जो पूरे शरीर में बिखरे हुए कई मैकेनोरिसेप्टर्स से संकेतों को इकट्ठा करने और उनका विश्लेषण करने के लिए जिम्मेदार है। विशेष रूप से इनमें से कई रिसेप्टर्स बालों के रोम तक ही सीमित हैं।

कई जीवाश्म विज्ञानियों के अनुसार, बाल पहले स्पर्शनीय (स्पर्शीय) कार्य करते थे, और बाद में थर्मोरेग्यूलेशन के लिए उपयोग किए जाने लगे, जब स्तनधारियों के पूर्वजों में गर्म-रक्त विकसित होने लगी। यू मॉर्गनुकोडोनऔर हैड्रोकोडियमबालों का कोई विश्वसनीय अवशेष अभी तक नहीं खोजा गया है, लेकिन उनका करीबी रिश्तेदार ऊदबिलाव जैसा स्तनधारी है कैस्टोरोकौडा(लैटिन से अनुवादित - "एक ऊदबिलाव की तरह पूंछ के साथ") - मोटे फर से ढका हुआ था, जिसमें अक्षीय बाल और अंडरकोट शामिल थे। इससे पता चलता है मॉर्गनुकोडोनऔर हैड्रोकोडियमऊन से भी ढके हुए थे। संभवतः, स्तनधारी जीवों में नियोकोर्टेक्स की उपस्थिति भी बाल और स्पर्श के विकास से जुड़ी थी।

इस प्रकार, आदिम का मस्तिष्क मॉर्गनुकोडोनस्तनधारियों के विकास के दौरान प्रगतिशील मस्तिष्क विकास के पहले चरण को दर्शाता है। इस स्तर पर, मस्तिष्क का विस्तार गंध, स्पर्श और आंदोलनों के समन्वय की भावना के विकास के कारण हुआ।

हैड्रोकोडियमस्तनधारी रूपों का एक अधिक उन्नत सदस्य और "सच्चे" स्तनधारियों का निकटतम रिश्तेदार, मस्तिष्क के विकास के दूसरे चरण को दर्शाता है। एन्सेफलाइज़ेशन गुणांक हैड्रोकोडियम 0.5 के बराबर है, यानी मस्तिष्क की तुलना में डेढ़ गुना और बढ़ गया है मॉर्गनुकोडोनऔर कुछ वास्तविक स्तनधारियों की विशेषता वाले आकार तक पहुंच गया। मस्तिष्क मुख्य रूप से घ्राण बल्बों और घ्राण प्रांतस्था के माध्यम से विकसित हुआ। इस प्रकार, स्तनीकरण के दौरान मस्तिष्क के प्रगतिशील विकास का दूसरा चरण गंध के विकास से भी जुड़ा था।

तीसरा चरण उच्च स्तनधारी रूपों से संक्रमण से मेल खाता है, जैसे हैड्रोकोडियम, असली स्तनधारियों के लिए। इस स्तर पर, गंध की भावना और भी अधिक सूक्ष्म हो जाती है, जैसा कि एथमॉइड हड्डी में परिवर्तन से प्रमाणित होता है: विस्तारित घ्राण उपकला का समर्थन करते हुए, इस पर नाक शंकु बनता है।

इन आंकड़ों से संकेत मिलता है कि स्तनधारियों के विकास के दौरान सूक्ष्म ज्ञान की आवश्यकता संभवतः मस्तिष्क के विकास का मुख्य चालक थी। जैसा कि ज्ञात है, स्तनधारियों में अन्य सभी स्थलीय कशेरुकियों की तुलना में गंध की बहुत बेहतर विकसित भावना होती है। सबसे अधिक संभावना है, यह शुरुआत में रात की जीवनशैली के अनुकूलन के कारण था, जब दृष्टि पर भरोसा करने का कोई मतलब नहीं है (हमने अध्याय 5 में इस बारे में बात की थी)। ऐसी स्थिति में, मौजूदा प्राचीन घ्राण प्रणाली में सुधार करना फायदेमंद था: घ्राण रिसेप्टर्स में विविधता लाना और उनके विश्लेषण के लिए मस्तिष्क की शक्ति को मजबूत करना। ठीक है, भले ही यह गंध की भावना थी, लेकिन एक उप-उत्पाद के रूप में, स्तनधारियों को न्यूरॉन्स के द्रव्यमान के साथ एक कॉर्टेक्स प्राप्त हुआ और अंततः होने वाले परिवर्तनों को समझने के लिए इसका उपयोग करना शुरू कर दिया।

यह अर्न्स्ट हेकेल के प्रसिद्ध "बायोजेनेटिक कानून" से मेल खाता है, जिसमें कहा गया है कि व्यक्तिगत विकास विकास के बाद होता है। अपने कठोर और निरपेक्ष रूप में, बायोजेनेटिक कानून गलत है (जीव विज्ञान में किसी भी चीज़ को निरपेक्ष बनाना आम तौर पर खतरनाक है), लेकिन नरम संस्करण में यह काफी उचित है।

कभी-कभी इन मेहराबों को क्रमशः दूसरा और तीसरा कहा जाता है, क्योंकि पहला मेहराब - लेबियल - आधुनिक मछली में अनुपस्थित है या अल्पविकसित रूप में रहता है।

पुस्तक का मूल्यांकन किया

मुझे कभी-कभी चीजों को बदलना पसंद है। जीवविज्ञान मेरी मानक रुचियों के दायरे में नहीं है, इसलिए, इतिहास और अर्थशास्त्र की किताबों के विपरीत, मार्कोव की किताबें (और यह उनकी चौथी किताब है जो मैंने पढ़ी है) आप सोच-समझकर, धीरे-धीरे, बीच-बीच में पीछे जाकर, जुड़ते हुए पढ़ते हैं संपूर्ण चित्र में व्यक्तिगत अंश।

"इवोल्यूशन", वास्तव में, "द बर्थ ऑफ कॉम्प्लेक्सिटी" की सीधी निरंतरता है, क्योंकि यह एक ही चीज़ के बारे में बात करता है, लेकिन एक अलग कोण से और नए तथ्यों को ध्यान में रखते हुए जो प्रकाशन की तारीख से 5 वर्षों में जमा हुए हैं। पहली किताब. यह उत्सुक है कि अलेक्जेंडर मार्कोव ने अंततः अपनी पत्नी को पुस्तक के सह-लेखक के रूप में आधिकारिक तौर पर सूचीबद्ध करने का फैसला किया (इससे पहले, उनका नाम कवर पर नहीं था, और उनके द्वारा लिखे गए अनुभाग विशेष रूप से नोट किए गए थे)।

पहले पन्ने से ही मेरा दिमाग नए और अविश्वसनीय रूप से दिलचस्प तार्किक निष्कर्षों से घूमने लगा। प्रोटीन ब्रह्मांड, फिटनेस परिदृश्य, मोलर का शाफ़्ट, मुलेरियन मिमिक्री, डोबज़ांस्की-मोलर मॉडल। यह ध्यान में रखते हुए कि यह सब एक रोचक, जीवंत और स्पष्ट भाषा में बताया गया था, नए अर्थों में महारत हासिल करने की प्रक्रिया बहुत अच्छी रही।

मैं लेखकों की समृद्ध कल्पनाशील सोच का उल्लेख किये बिना नहीं रह सकता। कैल्साइट त्रिलोबाइट्स की आँखों का उल्लेख करते हुए, लेखक इन जानवरों की "असली पत्थर की निगाह" के बारे में बात करते हैं। और फ़्लाउंडर के बारे में बोलते हुए, लेखक बेबेल के एक आश्चर्यजनक उद्धरण का हवाला देते हैं: "किनारे पर एक झुर्रीदार, नींद से भरा चेहरा।" बेबेल, इसे हल्के ढंग से कहें तो, फ्लाउंडर के बारे में बात नहीं कर रहा था: "और यहां तक कि कोल्या श्वार्ट्ज भी अपनी पत्नी को बैंगनी रंग के शॉल में फ्रिंज के साथ लाया था, एक महिला जो ग्रेनेडियर बनने के लिए उपयुक्त थी और स्टेपी के समान लंबी थी, एक झुर्रीदार, नींद भरे चेहरे के साथ किनारा।"

लेखक बड़ी मेहनत से इस विचार की ओर अग्रसर हुए कि किसी भी स्थूल परिवर्तन में कई सूक्ष्म परिवर्तन शामिल होते हैं। और इसलिए, जैसे-जैसे कहानी आगे बढ़ती है, हम बैक्टीरिया और कीड़ों पर लंबे समय तक प्रशिक्षण लेते हैं और फिर मछली में रंग दृष्टि के विकास और अंगों के विकास पर शानदार अध्यायों के माध्यम से आगे बढ़ते हैं।

खैर, वास्तव में, खोजे गए कई पैटर्न को न केवल जैविक, बल्कि सामाजिक (और यहां तक कि तकनीकी) विकास के लिए भी लागू करने का एक बेतहाशा प्रलोभन है। बहुकोशिकीय जीवन का बार-बार उभरना (आर्थिक संरचनाएं नहीं तो क्या?), उन प्रजातियों की हथियारों की दौड़ में जीत जो वर्तमान समय में कम अनुकूलित हैं, लेकिन "आधुनिकीकरण" (लड़ाकू विमान?) की एक बड़ी क्षमता के साथ, एक तंत्र जब एक प्रजाति कई प्रजातियों में विभाजित हो जाती है (पूर्वी स्लाव लोगों का गठन?) तो छोटे-छोटे अंतर बढ़ जाते हैं। निष्कर्ष सरल है, किताब बहुत अच्छी है क्योंकि यह आपको सोचने पर मजबूर करती है।

पुस्तक का मूल्यांकन किया

मार्कोव की पिछली किताबें मेरे लिए बहुत महत्वपूर्ण साबित हुईं। शैली के सबसे आकर्षक और जीवंत प्रतिनिधियों में से कुछ के रूप में, उन्होंने सामान्य रूप से विकास में मेरी रुचि को आकार दिया। लेखक आम लोगों के प्रति बेहद मिलनसार था, उसने विषय को, एक नियम के रूप में, सरलीकृत और रोमांचक तरीके से, बिल्कुल आवश्यकतानुसार समझाया। और कभी-कभी, कभी-कभी, अगर कुछ काम करता है, तो उसे सुधारने की आवश्यकता नहीं होती है।
अंततः, अगली किताब का समय आ गया था और मैं इस बात का इंतजार कर रहा था कि लेखक, अपने शब्दों में, मुझे विकासवाद के अध्ययन में नवीनतम समाचारों के बारे में कैसे बताएगा। तभी एक पुनर्मुद्रण आया, जिससे मुझे पुस्तक के आकर्षण पर विश्वास हो गया।
मैंने मार्कोव को पहली बार कागज़ में खरीदा, मुझे पूरा यकीन था कि मैं इसे शेल्फ पर रखना चाहूँगा। और मैंने पुस्तक की पहली तिमाही से पहले पढ़ना बंद कर दिया, लेकिन मैं इसे अभी भी रखूंगा और यह शेल्फ पर जहां भी यह शेल्फ ले जाएगा, वहीं खड़ा रहेगा। एक लंबे अंतराल के बाद मैंने इसे पढ़ना समाप्त किया; मुझे इस तथ्य से सहमत होना पड़ा कि यह अब अलग तरह से लिखा गया था, अकादमिक रूप से भी।
पाठ तुरंत आपको एक चेतावनी के साथ स्वागत करता है जिस पर आप विश्वास नहीं करना चाहेंगे: "यह आसान नहीं होगा" (मैं मोटे तौर पर यह बता रहा हूं) लोकप्रिय विज्ञान पुस्तक हमें बताती है, पूरी तरह से भूल जाती है कि यह क्या है और कहां है। हमें बहुत सारी शर्तों और प्रवेश के लिए एक उच्च बाधा के लिए तैयार रहने के लिए कहा जाता है, लेकिन ऐसा क्यों किया गया यह मेरे लिए अस्पष्ट है। शायद यह मान लिया गया है कि दर्शक अधिक समझदार हो गए हैं, लेकिन यह एक बहुत ही भोली आशा है। सज्जनों, लेखकों, हम अब भी पहले की तरह मूर्ख हैं और हमारे और विज्ञान के बीच एक दुर्गम दीवार है, आप, ज्ञान के क्षेत्र के अंदर होने के नाते, हमें यह बताने के लिए इस दीवार पर चढ़ गए कि वहां क्या हो रहा है और पार हो गए। लेकिन अचानक उन्होंने फैसला किया कि हमारी सुनने की क्षमता बेहतर हो गई है और अब दुर्गम दीवार पर चढ़ने का कोई मतलब नहीं है और हम बस अपने आप चिल्ला सकते हैं, लेकिन हम अधिक संवेदनशील नहीं हुए हैं, हम अब कम सुनते हैं।
सीधे शब्दों में कहें तो, पुस्तक मूल रूप से नए शोध का एक संग्रह है, जिसमें एक छोटा सारांश और संक्षिप्त निष्कर्ष है लेकिन प्रक्रिया का अत्यधिक विस्तृत और विस्तृत विवरण है। यहां शब्दावली अपनी पूरी महिमा में प्रकट होती है, लेकिन संरचना कमजोर होती है और एक सुसंगत कार्य की तरह नहीं दिखती है। बेशक, सभी भाग व्यक्तिगत रूप से दिलचस्प हैं, लेकिन समग्र चित्र नहीं बनता है, पुस्तक बहुत ही अमित्र है।
ऐसा करने की कोई आवश्यकता नहीं है, सामान्य लोगों के लिए पाठ पर काम करने और उसे अनुकूलित करने की, भले ही यह सार से थोड़ा आगे हो, लेकिन अधिक स्पष्ट और अधिक रोमांचक हो, इसमें अधिक निष्कर्ष और गीतात्मक विषयांतर होते हैं, हम स्वयं हमेशा ये निष्कर्ष नहीं निकाल सकते हैं; .

अलेक्जेंडर मार्कोव, ऐलेना नैमार्क

विकास

नई खोजों के आलोक में क्लासिक विचार

प्रस्तावना. जीवन अद्भुत क्यों है?

जीवित प्राणियों की अद्भुत जटिलता, उनकी शानदार विविधता, पर्यावरण, एक-दूसरे के प्रति उनकी लगभग पूर्ण अनुकूलन क्षमता, "प्रकृति की अर्थव्यवस्था में उनका स्थान" उल्लेखनीय तथ्य हैं जिनके स्पष्टीकरण की आवश्यकता है। अतीत में वे कल्पना को अब से कम आश्चर्यचकित नहीं करते थे। हालाँकि, पूर्व-वैज्ञानिक युग में, स्पष्टीकरण, स्पष्ट रूप से, सरल थे: लगभग कोई भी सौंदर्यवादी रूप से संतुलित आविष्कार इस भूमिका के लिए उपयुक्त था।

डार्विन ने जीवित प्राणियों के सहज सुधार के लिए एक और, बहुत सरल, अधिक सुरुचिपूर्ण और स्पष्ट तरीका प्रस्तावित किया: यादृच्छिक वंशानुगत परिवर्तनों का प्राकृतिक चयन। डार्विन की परिकल्पना किसी भी अज्ञात ताकत या प्रकृति के नए नियमों को नहीं बताती थी और सामान्य तौर पर, सतह पर झूठ लगती थी। यदि वस्तुएं पुनरुत्पादन करने में सक्षम हैं, यदि वे अपने व्यक्तिगत गुणों को अपने वंशजों को हस्तांतरित करती हैं, यदि ये लक्षण कभी-कभी बेतरतीब ढंग से बदलते हैं और अंत में, यदि इनमें से कम से कम कुछ परिवर्तन प्रजनन की दक्षता में वृद्धि करते हैं, तो ऐसी वस्तुओं को बस - और करना ही होगा! - अपने आप, बिना किसी उचित हस्तक्षेप के, पीढ़ी दर पीढ़ी अधिक से अधिक परिपूर्ण होते जाते हैं। इस मामले में, पूर्णता का मतलब है उपयुक्तता, उर्फ प्रजनन की दक्षता।

कैसे नए जीन, नए लक्षण, नए अनुकूलन, नई प्रजातियाँ, नये प्रकार? इन शब्दों का सामान्य जैविक अर्थ क्या है: नया, उपयोगी, सुंदर, सामंजस्यपूर्ण, जटिल? आख़िरकार, जीव विज्ञान में इन सभी शब्दों के विशेष अर्थ होते हैं। वास्तविक "नवाचार" किसे माना जाता है - क्या यह एक नए उत्परिवर्तन, एक नई उपस्थिति, एक नए जीन, एक नए कार्य या एक नए निवास स्थान का अधिग्रहण है? ऐसे प्रश्नों का तुरंत उत्तर देने का प्रयास करें... मधुमक्खी या रंगीन झील मछली के दृष्टिकोण से "सुंदरता" क्या है? यह संभवतः मिस वर्ल्ड प्रतियोगिता की जूरी के समान नहीं है। जीवित प्रकृति की संरचना को समझने के लिए, उसके सभी घटकों और अंतर्संबंधों के अर्थ को समझने के लिए सबसे पहले उनके विकासवादी संदर्भ को समझना आवश्यक है। हम विकास को करीब से देखना चाहते हैं। हम विकासवादी तंत्र को उसके सभी पेंचों और गियरों से खोलना चाहते हैं, उनका अध्ययन करना चाहते हैं, समझना चाहते हैं कि वे कैसे जुड़ते हैं, और फिर उन्हें वापस एक साथ जोड़ना चाहते हैं और सुनिश्चित करना चाहते हैं कि यह अभी भी टिक रहा है। लेकिन यह काम हमें पूरे डिवाइस का अंदाजा देगा - अगर यह टिक जाता है, तो हम इसके मैकेनिक्स को समझ जाते हैं।

अलेक्जेंडर मार्कोव

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लेकिन हम अलौकिक के बारे में परिकल्पनाओं का आह्वान किए बिना जीवित प्रकृति के अद्भुत सामंजस्य की व्याख्या कैसे कर सकते हैं? कई असाधारण दिमागों के प्रयासों के बावजूद - एम्पेडोकल्स से लेकर लैमार्क तक - तर्कसंगत स्पष्टीकरण देने के लिए, 1859 तक इस प्रश्न का आम तौर पर स्वीकृत उत्तर एक शानदार "कोई रास्ता नहीं" बना रहा। जीवित जीवों की जटिलता और अनुकूलनशीलता को दुनिया की दिव्य रचना का लगभग सबसे दृश्य और अकाट्य प्रमाण माना जाता था। "प्रकृति की पुस्तक" को दूसरा धर्मग्रंथ कहा जाता था, इसका अध्ययन - "प्राकृतिक धर्मशास्त्र।" उदाहरण के लिए, हम उसी लोमोनोसोव से पढ़ते हैं: “निर्माता ने मानव जाति को दो पुस्तकें दीं। एक में उसने अपना ऐश्वर्य दिखाया, दूसरे में अपनी इच्छा। पहला यह दृश्य संसार है, जो उसके द्वारा बनाया गया है, ताकि मनुष्य, इसकी इमारतों की विशालता, सुंदरता और सद्भाव को देखकर, स्वयं को दी गई अवधारणा की दिव्य सर्वशक्तिमानता को पहचान सके। दूसरी पुस्तक पवित्र शास्त्र है. यह हमारे उद्धार के लिए सृष्टिकर्ता के अनुग्रह को दर्शाता है।”

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अध्याय 1. आनुवंशिकता: दुनिया कहाँ जा रही है?

डीएनए आनुवंशिकता का मुख्य "गियर" है

अध्याय 7. संक्रमणकालीन रूप

आँखों के बारे में थोड़ा

अनेक संक्रमणकालीन रूप हैं

लड़खड़ाने का आधा रास्ता

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