Код доступу до веб-сайту

Введіть код доступу в поле форми нижче.

Якщо ви абонент Zinio, Nook, Kindle, Apple або Google Play, ви можете ввести код доступу до свого веб-сайту, щоб отримати доступ абонента. Код доступу до вашого веб-сайту знаходиться у верхньому правому куті сторінки Зміст вашого цифрового видання.

Професор еволюції засвоює важливий урок у своєму класі.

Інформаційний бюлетень

Підпишіться на нашу розсилку електронною поштою для отримання останніх новин науки

Як відомо всім добрим викладачам, студенти працюватимуть набагато важче, щоб отримати додаткові кредитні бали, ніж при виконанні завдання. Я люблю користуватися цією зручною рисою у своєму вступному курсі з еволюції. Як тільки мої студенти - магістратури середнього заходу університету, що надає земельні гранти - зрозуміють основні умови, я пропоную додаткові моменти для відповіді на запитання, які я справді хочу, щоб вони дослідили. Знайдіть десяток відмінностей між скелетами шимпанзе та людини, я кидаю їм виклик; скажи мені, чим жіночий скелет людини анатомічно відрізняється від чоловічого.

Чоловічі та жіночі скелети, які я демонструю, є зразковими у своїй різниці, і оскільки більшість студентів повинні мати змогу здогадатися, в чому полягає ця різниця, якщо вони ще не знають, я зазвичай впевнений, що остаточна відповідь - це роздача. Я кажу, як правило, тому що сім років тому, коли я вперше викладав курс, я отримав дивовижну відповідь, яка все ще з’являється з тривожною регулярністю. Через п’ять хвилин до лабораторного періоду молода жінка оголосила, що може відповісти на запитання, навіть не досліджуючи людських скелетів.

Я мовчки чекав, поки вона пояснить, що жіночий таз має дещо інакшу форму, ніж чоловічий, з більшим отвором для виношування дитини. Ця частина була роздачею. Справжньою метою вправи було змусити її довести свою здогадку вимірами - перевести теорію на практику. Я також хотів, щоб вона пояснила, чому цей статевий диморфізм - тобто ця статево обумовлена фізична різниця - майже не так виражений у нелюдських приматів, таких як шимпанзе.

Вона говорила: у самців на пару ребер менше, ніж у жінок.

Я був абсолютно не готовий до її відповіді. У мене впала нижня щелепа. Після миттєвого роздуму я зрозумів, що вона, мабуть, має на увазі біблійну історію, в якій Бог створює Єву з одного з ребер Адама. Моєю студенткою був той, хто вірив у буквальну істину Біблії, і саме її релігійна віра, а не її попередні знання про анатомію людини, змусили її бути настільки впевненою у своїй відповіді. Це мало бути складним завданням.

Але в цьому випадку я мав справу з досить голою справою. Скелети стояли там як німі моделі реальності. Не дивлячись на педагогічні ідеали, я бачив мало сподівань просвітлити свою молоду подругу, не відвернувшись від її релігії.

Я затримався на час. Ви насправді порахували ребра? Я запитав. Вона зізналася, що ні. Ну, оскільки це науковий клас, я зауважив, давайте розглянемо ваше твердження як гіпотезу. Тепер вам потрібно протестувати це. Тож вона пішла до задньої кімнати, сповнена впевненості, що Бог не підведе її. Подих дав мені можливість скласти план того, що, як я сподівався, буде просвітленим і просвітницьким підходом до кризи, що її припущення спричинило.

Я почав з перегляду своїх планів уроків, щоб зрозуміти, де я помилився. Зрештою, порівняльні анатомічні лабораторні вправи повинні бути досить простими матеріалами. Основна частина роботи полягає у пошуку та описі звичайних анатомічних особливостей, важливих для розуміння базової еволюційної теорії. Ми шукаємо гомології (частини тіла, що походять з одних і тих самих ембріологічних частин, але можуть мати різні функції, такі як ласт кита, людська рука та крило кажана) та аналогії (частини тіла, які виконують однакову функцію, але мають дуже різний розвиток походження, наприклад, крила птахів та комах).

Ми продовжуємо вивчати докази перехідних форм, використовуючи зліпки серії модифікацій, яка починається з чотирипалого Гіракотерію і закінчується сучасним однопалим конем. Студенти, як правило, отримують кілька сюрпризів, дізнаючись про дивергентну еволюцію - про те, як живі істоти стають все більш і більш різними за геологічним часом. Уявіть, як ребра плазуна розширюються і зростаються, щоб стати кістковою задньою пластиною черепахи. Якщо перевернути скелет і заглянути всередину, можна навіть зрозуміти, як еволюціонувала оболонка.

Конвергентна еволюція, як правило, також відкриває очі, оскільки уявлення про те, що випадкові мутації можуть призвести до подібних результатів, є чим завгодно, але очевидним. Ми вивчаємо цю думку, досліджуючи чудову експозицію істот, що харчуються мурахами - колючих мурахоїдів, шовковистих мурахоїдів, панголінів та броненосців - кожен з яких еволюціонував з іншого класу тварин. Незважаючи на своє різне походження, вони виглядають загалом схожими: усі вони мають однакові довгі морди; довгі, липкі язики; і довгі, гострі пазурі, щоб відірвати мурах від гнізд та з’їсти їх, і всі вони мають маленькі очі та густу шерсть, колючки або луску, щоб захистити їх від укусів їх крихітної здобичі. Подібні приклади конвергентної еволюції є одними з найкращих доказів природного відбору, оскільки будь-яка тварина, яка збирається їсти мурах, незалежно від їх анатомічного походження, потребує певних пристосувань, і тому в кінцевому підсумку виглядатиме схожою на всіх інших тварин, які живуть у цьому ж шлях.

Нарешті, ми вивчаємо рудиментарні риси - залишки частин, які, здається, не виконують жодної функції, наприклад, марні крила нелітаючих птахів, таких як страуси, і наш, здавалося б, безглуздий додаток.

Студенти повинні розуміти ці терміни та мати можливість використовувати їхні супутні принципи для порівняння багатьох скелетів земноводних, рептилій та ссавців, а також кількох копій викопних копалин. Чи справді можна було навчитися усьому цьому і все ще думати, що Бог створив Єву з одного з ребер Адама?

Ви впевнені, що це чоловічі та жіночі скелети? Мій друг-кокер повернувся, виглядаючи трохи здивованим.

Вони відповідають дійсності, відповів я. Вони не тільки отримали такий ярлик від компанії, у якої їх придбали, але певні анатомічні особливості, які я перевірив сам, приводять мене до висновку про правильність маркування. Але я радий, що ви запитали. Скептицизм є дуже корисним науковим інструментом, і вчені часом роблять помилки. Однак цього разу не.

Так, але скелети мають однакову кількість ребер, заперечив мій студент.

Я погодився. Чому ти сподівався інакше? Найкраще висувати аргументи відкрито. Як я вже здогадався, її інформація надходила з Біблії через недільну школу.

Я раптово побачив, як цілі класи викладають анатомічну нісенітницю як істину. За моєю уявою, прості скелети піднялися галасливим брязканням, щоб узяти на себе нове життя як кістки розбрату. Де б вони не з'являлися, за ними слідували десятки студентів, що розмовляють з Біблією, піддані закостенілим викладачам недільних шкіл, що скупчувались біля мого столу, вимагаючи, як я наважусь допитувати Писання. Я знав, що кафедра мене підтримає, але декан? Піклувальна рада? Чи не мало з них самих фундаменталістів? Проблема ускладнювалася щохвилини.

Але що насправді сказано в Біблії? Я запитав. Звичайно, з цього безладу мав бути якийсь вихід.

Той Бог взяв у Адама ребро, щоб створити Єву.

Один, відповіла вона, не вагаючись.

Не забувайте, що ребра бувають попарно, - підказав я їй.

О! Я майже чув, як її думки кружляють. Тож у чоловіків повинно бракувати лише одного ребра, а не пари - ось що ви говорите?

Не знаю. Я похитав головою. Чому вони повинні бракувати будь-якого?

Ну, якби Бог взяв ребро в Адама, чи не бракувало б у його дітей і ребра?

Всі його діти? Я парирував. Хлопчики та дівчатка?

Мій молодий друг на мить задумався. О, розумію, сказала вона. Чому лише чоловіки повинні успадковувати відсутні ребра - чому не жінки також? Це гарне запитання.

У мене є кращий, наполягав я далі, повний план еволюційного просвітлення, який зараз сформульовано в моїй свідомості. Яку ж спадщину означало б це відсутнє ребро?

На уроці ми обговорювали відмінності між еволюцією Ламаркі за допомогою передачі успадкованих соматичних модифікацій та менделівської спадковості через гени, що переносяться в зародковій лінії репродуктивних клітин, але мій студент пропустив суть мого запитання. Я пояснив. По суті, Ламарк стверджував, що все, що впливає на ваше тіло, може вплинути на ваше потомство. Регулярно піднімайте тягар, і ваша дочка може успадкувати більше і міцніше тіло, ніж вона, якби ви ніколи не ворушилися з дивана. Відрубайте хвости покоління за поколінням мишей, і врешті-решт у вас можуть вийти безхвості миші. Змусьте антилопу виставити шию на високорослі листя, і її далекі нащадки стануть жирафами.

Проблема полягає в тому, що покоління єврейських та мусульманських чоловіків були обрізані, без будь-якого впливу на наявність або відсутність крайньої плоті статевого члена наступних поколінь. У деяких порід собак вуха та хвости обрізали сотні років, не впливаючи на довжину чи форму вух та хвостів їхніх нащадків. Іншими словами, Ламарк помилявся.

Насправді, якщо ви згадуєте з лекцій, він не міг бути правий. Ламаркські типи успадкування неможливі у вищих тварин. Пам’ятайте: ваші яйцеклітини формуються до народження і, якщо не брати до уваги мутації, містять по суті незмінну генетичну інформацію. Ніщо, що ви робите для того, щоб змінити свою особисту фізіономію - від підняття тягарів до роботи з носом, не вплине на генетичний склад вашого потомства. Пояснюючи ці основні моменти, я зрозумів, що, не маючи проблеми застосувати інформацію, мій студент ще не зрозумів важливих відмінностей між теоріями Ламарка та Менделя. Інформація без проблем, до якої її можна застосувати, схожа на тіло без кісток: безформна маса м’язів, проти якої нема чого працювати. З Ламарком і Менделем у їхньому випадковому, створеному Біблією контексті проблем, я спробував ще раз.

Подивіться на це так. Припустимо, у вас сталася аварія, і вам довелося ампутувати великий палець правої руки. Чи не могли б ви очікувати, що всі ваші діти, припускаючи, що у вас є, народяться без великого великого пальця?

Звичайно, ні, сказав мій студент. Потім, після паузи, о, розумію. Ви маєте на увазі, що з тієї ж причини у моїх дітей були би великі пальці, навіть якщо б у мене цього не було, діти Адама мали б нормальну кількість ребер, хоча Бог взяв одне з його. В іншому випадку це було б спадкоємством Ламаркіана.

Правильно! Я сказав. І немає достовірних доказів, що підтверджують спадщину Ламаркян. Отже, у вас насправді є кілька проблем. По-перше, спадкування Ламаркян не працює. Чому втрата Адамом ребра повинна вплинути на його дітей? По-друге, у всіх є ребра, і у чоловіків, і у жінок. Ребра, безумовно, не є ознакою, пов’язаною зі статтю, як надмірне волосся на обличчі або мошонка. Тож немає жодної причини, чому я можу думати про те, що чоловіче потомство Адама, але не його жіноче, повинно бракувати ребра. Якби синам бракувало ребра, чи не бракувало б і дочкам?

По-третє, у Біблії немає нічого, що б саме говорило, з скількох ребер починав Адам чи скільки ребер ми повинні мати? Отже, у вас немає вагомих підстав вважати, що, взявши ребро у Адама, Бог залишив усім своїм нащадкам одного чоловіка коротку. Це висновок - і особливо поганий, оскільки він спирається на застарілу теорію еволюційних змін. Ви не дуже хочете використовувати відкинуту еволюційну теорію, щоб підкріпити Біблію, правда?

Я був радий побачити, що моя хитрість спрацювала. Мій студент прийняв цю відмову від прийнятої мудрості з доброю грацією та активним інтелектом. Її релігія була незмінною, але вона вчилася думати про свої припущення та міркувати трохи більше, як учений. Незабаром вона повернулася до людських скелетів, рахуючи та вимірюючи інші кістки. За деякої допомоги та кількох широких підказок (Як ви можете відрізнити чоловіка від жінки ззаду, якщо вони однакового зросту та мають волосся однакової довжини?), Нарешті вона зрозуміла, що причина в тому, що вона носить іншу крій джинсів у чоловіків у класі був тому, що вона побудована дещо інакше. Vive la différence!

Більшість жіночих жінок мають порівняно ширший таз, ніж чоловічі, оскільки мозок людини (навіть у новонародженого) занадто великий, щоб проходити через вузькі родові шляхи. Отже, однією з причин, чому статевий диморфізм набагато більш виражений у людей, ніж у більшості інших приматів, є відносний розмір мозку. (Не вірте мені, я сказав їй, перевірте - скелети там!) Більший мозок вимагає більших стегон.

Наприкінці курсу ще п’ятеро студентів повідомили мені, що вони теж знають, не дивлячись на скелети, що жінки мають більше ребер, ніж чоловіки. Деякі з них пішли рисом, щоб порахувати ребра, і повернулися, щоб повідомити, що вони підтвердили своє попереднє уявлення. Мені довелося стояти біля них і два-три рази порахувати ребра, перш ніж вони повірять, що в двох скелетах дійсно однакова кількість.

У ці дні я краще підготовлений, ніж перший рік. Іноді я приношу зайву пару скелетів або підручник з медицини з рентгенівськими фотографіями грудної клітини, щоб студенти могли порахувати ребра до свого серця. Я сподівався, що принаймні 10 відсотків учнів у кожному класі скажуть мені, що чоловіки та жінки відрізняються за рівнем ребер. Я провів опитування майже тисячі студентів першого курсу коледжу, які або не є факультативами, або ще не оголосили фахом. Понад 25 відсотків повідомляють, що вірили, що Бог створив Землю за останні 10 000 років і що людина сформувалась за образом Божим точно так, як це описано в Біблії. Ще 50 відсотків повідомляють про невизначеність щодо того, чи є еволюція дійсною науковою теорією чи обманом. Лише близько 20 відсотків вступають до мого університету, дізнавшись достатньо про науку та докази розвитку, щоб вважати її дійсною науковою теорією.

Номери моїх коледжів досить точно відповідають даним, про які повідомлялося на останніх національних опитуваннях. Наприклад, опитування "Галлапа" 1991 року показало, що 47 відсотків респондентів вірили, що Бог створив людину протягом останніх 10 000 років. Сорок відсотків вірили, що людина еволюціонувала протягом мільйонів років, але Бог керував цим процесом безпосередньо. Лише 9 відсотків сказали, що людина еволюціонувала без прямого втручання Бога. У багатьох громадах, таких як моя, постійно проводяться активні спроби виключити еволюцію із навчальної програми державної школи. Лекція про еволюцію є цікавим викликом за цих обставин.

Але я завжди сміюся з останнього. Я ділюсь цим зі своїми класами після того, як вони порахували собі ребра і самі знають правильну відповідь. Розумієте, у мене справді на пару ребер менше, ніж у моєї матері.

Не зрозумійте мене неправильно: я цілком нормальний. У мене є 12 пар ребер, як і майже у всіх інших людей, чоловіків чи жінок. Отже, наскільки нам відомо, це роблять мій батько і брат. Моя мати - незвичайна. У неї 13 пар ребер.

О так, і того 5300-річного чоловіка, якого вони знайшли замороженим у льодовику в Альпах кілька років тому? У нього всього 11 пар ребер. Буває. І все-таки уявіть, що може статися, якщо науковці, які займаються створенням, добудуть копію скелета 5300-річного чоловіка і спробують його закласти як доказ Біблії. Або розгляньте руйнування, яке може спричинити моя мати, якщо її кістки потраплять у якийсь клас природознавства, щоб порівняти його із типовим скелетом чоловічої статі.

Я хихикаю при цій думці, але я також двічі перевіряю свої скелети. Ніколи не можна бути занадто обережним. Наприклад, існує стан, відомий як полідактилія - буквально багато цифр - при якому люди мають зайві пальці рук або ніг. В одному місті Іспанії було так багато інбридингу, що майже у кожного є по шість-сім пальців на кожній руці. Я не хочу, щоб хтось із моїх учнів несподівано стверджував, що суттєвою різницею між нами та шимпанзе є кількість пальців рук і ніг.

З іншого боку, я не сказав би «ні» скелету з семи пальцями з 13 парами ребер. Яке чудове позакредитове доручення це зробило б і який чудовий приклад того, як природа уникає кожного узагальнення, яке ми намагаємось накласти на неї. Не сприймайте нічого як належне, я раджу своїм студентам: саме це робить вченого. Але не ігноруйте і винятки. Я не буду робити з цього приводу: анатомічні відмінності - це те, що рухає еволюцію - і її вчення.