Происхождение жизни. Наука и вера (Science, Evolution, and Creationism)

Свидетельства биологической эволюции получены во многих областях науки.

Научные представления об эволюции сформировались на основании множества разнообразных данных, полученных в различных областях науки. Некоторые из этих данных, например ископаемые остатки давно вымерших животных и характер географического распространения видов, были известны ученым с XIX века или даже раньше. Другие, такие как сравнения последовательностей нуклеотидов в ДНК, стали доступны ученым лишь в XX и XXI веках.

Свидетельства в пользу эволюции получены не только в биологии, но и в других областях исследования прошлого и настоящего: в антропологии, астрофизике, химии, геологии, физике, математике и в других научных дисциплинах, в том числе в науке о поведении и в социологии. Астрофизика и геология продемонстрировали, что Земля возникла достаточно давно, чтобы биологическая эволюция привела к возникновению всех живущих в наши дни видов. Физика и химия предоставили науке методы датировки, позволившие установить время, когда произошли основные эволюционные события. Исследования древних видов позволили выявить не только особенности строения, но и особенности поведения, образующие непрерывные последовательности в эволюционных рядах видов. Антропология позволила получить новые сведения о происхождении человека и о возникновении особенностей человеческого поведения и общественного устройства в ходе исторического взаимодействия биологических и культурных факторов.

Как и в любой другой области науки, многие вопросы пока остаются без ответа. Биологи по-прежнему исследуют степень и характер эволюционного родства разных видов, генетические изменения, влияющие на строение и работу организмов, действие живых существ на климат Земли и на другие свойства окружающей среды, эволюцию интеллекта и социального поведения, а также многие другие интереснейшие проблемы. Но в каждом случае они задают конкретные вопросы и стараются узнать больше о том, как происходила и происходит эволюция, а не происходила ли она вообще. Они изучают механизмы, вызывающие эволюционные изменения, и последствия этих изменений, продолжая проливать свет на все эти вопросы.

Биологическая эволюция составляет часть той убедительной исторической картины, которую ученые создали за последние несколько веков. Картина эта начинается с образования Вселенной, Солнечной системы и Земли. Эти события привели к возникновению условий, необходимых для эволюции жизни. Мы по-прежнему не имеем ответов на многие вопросы, касающиеся возникновения жизни на нашей планете, но мы можем быть уверены, что ее возникновение запустило процесс биологической эволюции, продолжающийся по сей день. Новые элементы и штрихи добавляются сегодня к этой картине, в частности в ходе изучения наследственных механизмов, ответственных за эволюционные изменения.

Возникновение Вселенной, нашей галактики и Солнечной системы привело к образованию условий, необходимых для эволюции жизни на Земле.

Представления о месте Земли во Вселенной изменились в XX веке не в меньшей степени, чем в XVI и XVII веках, вслед за предположением Коперника, что Солнце, а не Земля находится в центре известного людям мироздания. В двадцатые годы XX века новый телескоп, установленный в обсерватории на горе Уилсон в окрестностях Лос-Анджелеса, позволил выяснить, что многие неясные пятнышки света, наблюдаемые на ночном небе, являются не туманностями в пределах нашей галактики (Млечного Пути), а отдельными галактиками, каждая из которых состоит из многих миллиардов звезд. Исследуя свет, испускаемый этими звездами, астрофизики пришли к еще одному важному выводу: галактики удаляются друг от друга по всем направлениям, то есть Вселенная расширяется.

Космический телескоп «Хаббл» в течение десяти дней был сфокусирован на небольшом участке звездного неба в районе Большой Медведицы. Этот сеанс наблюдений позволил обнаружить сотни ранее неизвестных науке галактик.

Это наблюдение привело к возникновению гипотезы, которую впервые сформулировал бельгийский астроном и католический священник Жорж Леметр. Согласно этой гипотезе Вселенная возникла в результате события, впоследствии получившего название Большой взрыв. Согласно этой идее вся энергия и вся материя во Вселенной первоначально были так сжаты, что представляли собой бесконечно малый, бесконечно плотный и бесконечно горячий объект, получивший название космологической сингулярности. Ученым по-прежнему известно о ней очень мало. Затем Вселенная начала расширяться. По ходу расширения она охладилась до такой степени, что элементарные частицы, которые сегодня образуют материю Вселенной, достигли устойчивого состояния. Из предположения о Большом взрыве и представлений о времени, которое должно было пройти с тех пор, следовало предсказание, согласно которому можно было ожидать, что материя в дальнем космосе обладает определенной рассчитанной температурой. Это предсказание впоследствии подтвердилось в результате исследований, проведенных с помощью расположенных на Земле микроволновых радиотелескопов. Последующие наблюдения, проведенные со спутников, показали, что фоновое излучение Вселенной имеет в точности те характеристики, которые предсказывает концепция Большого взрыва.

По мере расширения Вселенной материя собиралась, под действием тяготения и других сил, природа которых пока не вполне выяснена, в огромные образования, ставшие галактиками. В пределах этих образований сгустки материи намного меньшего размера сжались до вертящихся облаков газа и пыли. Когда материя в центре каждого облака становилась под действием тяготения достаточно плотной, атомы водорода в этих облаках начинали объединяться, образуя атомы гелия, испуская свет и другие формы излучения. Так возникли звезды.

Темный диск из пыли и газа разрезает пополам светящуюся звезду, запечатленную на этой фотографии, сделанной с космического телескопа «Хаббл». Такие диски, по-видимому, служат источником сырого материала для образования протопланет, которые, объединяясь, образуют планеты и другие вращающиеся вокруг звезд тела.

Астрофизики также выяснили, что некоторые звезды образуются в центре уплощенных дисковидных скоплений материи. Газ и пыль в пределах таких скоплений могут объединяться в небольшие тела, называемые протопланетами. Компьютерные модели позволили установить, что протопланеты могут срастаться в планеты и другие объекты (такие как спутники планет и астероиды), вращающиеся вокруг звезды. По-видимому, именно так и возникла наша Солнечная система. Точные измерения и расчеты позволили обнаружить большие планеты, вращающиеся вокруг звезд и в других частях нашей галактики. Из этих открытий следует, что вокруг входящих в галактику миллиардов звезд вращаются, в свою очередь, миллиарды планет.

Астрофизики и геологи разработали множество методик, позволяющих оценить возраст Вселенной, нашей Галактики, Солнечной системы и Земли. Измеряя расстояния между галактиками и скорости их расхождения, астрономы могут рассчитать, сколько времени прошло с тех пор, как произошел Большой взрыв. Согласно современным данным, Вселенная возникла около 14 миллиардов лет назад. Другой метод, позволяющий оценить возраст Вселенной, основан на измерении фонового излучения, оставшегося от Большого взрыва. Этот метод дает сходные результаты. Другие наблюдения и расчеты свидетельствуют о том, что наша галактика начала образовываться через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва, то есть Млечный Путь немногим моложе, чем сама Вселенная.

Солнечная система возникла в пределах Млечного Пути намного позже. Измерения свойств радиоактивных элементов, содержащихся в метеоритах, указывают на то, что наша планета сформировалась от 4,5 до 4,6 миллиарда лет назад. После того как возникла Земля, ее бомбардировали многие астероиды и кометы, неоднократно расплавляя ее поверхность. Новейшие расчеты показывают, что одно из тел, столкнувшихся с Землей, было столь большим (приблизительно размером с Марс), что от столкновения часть материала Земли выплеснулась на орбиту и образовала Луну. Самые древние из горных пород, доставленных с Луны, имеют, согласно измерениям и расчетам, возраст между 4,4 и 4,5 миллиарда лет. Древнейшие минералы, обнаруженные на Земле, — цирконовые кристаллы, образовавшиеся 4,4 миллиарда лет назад. Породы, возраст которых превышает 3,5 миллиарда лет, были обнаружены в Гренландии, Африке и Австралии.

Радиометрическое датирование

Согласно данным современной космологии, частицы, образующие обычную материю (протоны, нейтроны и электроны), сформировались в те времена, когда Вселенная охлаждалась после Большого взрыва. Затем эти частицы объединялись вместе, образуя атомы водорода, гелия и, в небольших количествах, следующего, более тяжелого, элемента периодической системы — лития.

Все остальные элементы во Вселенной возникли внутри звезд, подобных Солнцу, или взрывающихся звезд, называемых сверхновыми. Сверхновые разбрасывали эти элементы по межзвездному пространству. Смешиваясь с водородом, гелием и литием, эти элементы сформировали бесчисленные звездные системы, в том числе и нашу Солнечную систему.

[Нуклид — атом, обладающий некото- рым числом протонов и нейтронов в своем ядре. Химический эле- мент определяется числом протонов в ядре. Нуклиды, обла- дающие одинаковым числом протонов, но разным числом нейтронов, являются разными изотопами одного элемента.]

Некоторые атомы обладают радиоактивностью. Это означает, что они подвержены естественному процессу распада, в результате которого они образуют другие радиоактивные и нерадиоактивные атомы и испускают энергию. Каждый радиоактивный нуклид (радионуклид) характеризуется определенным периодом полураспада, то есть временем, за которое половина атомов в образце распадается. Таким образом, радиоактивные атомы работают как внутренние часы, встроенные в материал, в состав которого они входят. Сравнивая долю определенного радиоактивного элемента в некоем материале с долей продуктов его распада в этом материале, исследователи могут определить время формирования этого материала. Подобные измерения и расчеты позволили установить возраст Земли и Луны, различных метеоритов и всей Солнечной системы. Все результаты этих измерений и расчетов свидетельствуют о том, что данным объектам миллиарды лет.

Некоторые люди, выступающие против изучения эволюции, пытаются подвергнуть сомнению данные радиометрических анализов. Но на самом деле этот метод, выработанный благодаря прекрасно продуманным исследованиям, занявшим более века, представляет собой одно из наиболее прочно обоснованных достижений современной науки.

Живые организмы появились на Земле в течение первого миллиарда лет ее существования.

Древнейшие ископаемые свидетельствуют о том, что жизнь на Земле существовала на протяжении большей части истории нашей планеты. На западе Австралии палеонтологи обнаружили особые минеральные образования, называемые строматолитами, которые, по-видимому, сформировались в результате деятельности бактерий не менее 3,4 миллиарда лет назад, и ископаемые бактериальные остатки, возраст которых, по радиометрическим датировкам, составляет около 3,5 миллиарда лет. Другие свидетельства говорят о том, что жизнь могла возникнуть намного раньше, в течение первых нескольких сотен миллионов лет после того, как поверхность Земли остыла и затвердела.

Современные строматолиты, образованные одноклеточными организмами (врезка) довольно похожи на структуры, которые возникали в результате деятельности некоторых древнейших живых организмов, обитавших на Земле.

Вопрос о том, как зародилась жизнь, — одна из интереснейших и сложнейших научных проблем. Мы пока не располагаем никакими ископаемыми свидетельствами существования жизни раньше 3,9 миллиарда лет назад, поскольку не обнаружены более древние осадочные отложения. Воссоздать условия, при которых зародились древнейшие организмы, очень трудно, потому что наши знания о химических и физических условиях на Земле в древнейшие времена далеко не полны. Тем не менее исследователи выдвинули ряд гипотез о том, как самовоспроизводящиеся организмы могли появиться и начать эволюционировать. Хотя ни одна из гипотез пока не стала общепринятой, науке удалось пролить некоторый свет на эти фундаментальные вопросы.

Сотни лабораторных опытов, проводившихся с пятидесятых годов XX века, показали, что простейшие из химических соединений, имеющихся на Земле, в том числе вода и вулканические газы, могли в результате реакций образовывать многие из молекул, составляющих строительные блоки живых клеток, в том числе молекулы веществ, из которых состоят белки, ДНК и клеточные мембраны. Метеориты, прилетающие из космоса, тоже содержат некоторые из этих строительных блоков, а астрономы с помощью радиотелескопов нашли много таких молекул в межзвездном пространстве.

Для того чтобы возникла жизнь, должны были выполняться три условия. Во-первых, должны были образоваться группы молекул, способные к самовоспроизведению. Во-вторых, копии этих молекулярных комплексов должны были обладать изменчивостью, так чтобы одни из них могли эффективнее пользоваться ресурсами и успешнее противостоять действию среды, чем другие. В-третьих, эта изменчивость должна была наследоваться, позволяя некоторым формам численно увеличиваться при благоприятных условиях среды.

Никто пока не знает, какая комбинация молекул впервые удовлетворила перечисленным условиям, но ученые показали возможный принцип работы этих процессов, изучая молекулы вещества, называемого РНК. Недавно удалось выяснить, что некоторые молекулы РНК могут во много раз ускорять скорости химических реакций, в том числе реакции воспроизведения элементов других молекул РНК. Если молекулы вроде РНК были способны к самовоспроизведению (возможно, при содействии других молекул), они могли создать основы для возникновения очень простого живого организма. Если такие самовоспроизводящиеся комплексы оказывались заключены в пузырьки, образованные мембранами из определенных химических веществ, они могли сформировать протоклетки — древнейшие формы самых простых клеток. Изменения, происходящие с молекулами, могли привести к возникновению форм, которые, к примеру, воспроизводились в определенной среде эффективнее. Тем самым, началось бы действие естественного отбора, который дал бы возможность протоклеткам, обладающим выгодными особенностями молекулярного строения, размножаться успешнее и становиться все сложнее.

Для того чтобы выдвинуть правдоподобную гипотезу происхождения жизни, нужно ответить еще на многие вопросы. Исследователи, изучающие происхождение жизни, пока не знают даже, какие комплексы химических соединений могли начать самовоспроизводиться. Даже если мы сможем создать живую клетку в лаборатории на основе простых химических соединений, это еще не будет свидетельствовать о том, что в природе, на молодой Земле, миллиарды лет назад произошло то же самое. Но принципы, лежащие в основе химических истоков жизни, а также возможные подробности процесса ее возникновения являются, как и другие природные явления, объектом научных исследований. История науки показывает, что даже такие сложные вопросы, как вопрос о том, каким образом возникла жизнь, могут стать доступны для научного решения в результате развития теорий, разработки нового оборудования и открытия новых фактов.

Палеонтологическая летопись содержит бесчисленные свидетельства эволюции, отражающие многие подробности ее течения.

В начале XIX века естествоиспытатели открыли, что ископаемые остатки располагаются в разных слоях осадочных горных пород в определенном порядке. Более древние материалы залегают глубже, ближе к основанию осадочной породы, чем вещества, образовавшиеся в результате более позднего осадконакопления.

Ископаемые остатки организмов, очень сходных с современными, встречаются в сравнительно молодых отложениях, в то время как ископаемые, которые лишь отдаленно напоминают современные организмы, залегают в более древних пластах осадочных пород. Исходя из этих наблюдений, многие естествоиспытатели, в том числе Эразм Дарвин, дед Чарльза, полагали, что живые организмы меняются со временем. Но Чарльз Дарвин и Альфред Рассел Уоллес первыми установили, что движущей силой эволюции служит естественный отбор, который Чарльз Дарвин также называл «происхождением в результате модификаций».

Когда в 1859 году была опубликована книга Дарвина «Происхождение видов», палеонтология как наука еще находилась в зачаточном состоянии. Осадочные породы из многих районов Земли были по-прежнему неизвестны или малоизучены.

Почти полный скелет переходной формы, организма, похожего на птицу. Данные об этой находке в Китае были опубликованы в 2006 году.

Дарвин в течение почти двадцати лет собирал свидетельства, подтверждающие его теорию, прежде чем опубликовать ее положения. Кроме того, он подробно обсудил в книге и возможные трудности своей теории, связанные, в частности, с неполнотой палеонтологической летописи и с недостатком (среди известных на тот момент ископаемых) переходных форм, промежуточных между большими группами живых организмов.

За прошедшие с тех пор полтора века палеонтологи открыли множество переходных форм, неизвестных во времена Дарвина. Залегающие во многих районах Земли осадочные породы, образовавшиеся от 520 до 550 миллионов лет назад, содержат ископаемые остатки многоклеточных животных, представляющих собой переходные формы между весьма удаленными друг от друга типами — такими, как, например, моллюски и кольчатые черви — и сочетающих в себе их признаки. В более древних отложениях, возрастом около 1,5 миллиарда лет, встречаются ископаемые следы, которые могли оставить организмы, промежуточные между одноклеточными и многоклеточными животными.

Описанный в начале этой книги тиктаалик представляет собой примечательную переходную форму между рыбами и древнейшими наземными позвоночными (так называемыми четвероногими). Ископаемые остатки возрастом около 330 миллионов лет отражают основные этапы эволюции крупных земноводных, которые произошли от древнейших четвероногих. Многие хорошо сохранившиеся скелеты из осадочных пород возрастом около 230 миллионов лет принадлежат динозаврам, произошедшим от одной из ветвей пресмыкающихся. Известный пример переходной формы — археоптерикс, ископаемое, жившее 155 миллионов лет назад, обладавшее скелетом небольшого динозавра, но также крыльями и перьями. Другие похожие на птиц ископаемые организмы были обнаружены в Китае. Их возраст составляет около 110 миллионов лет. Хвосты у них довольно короткие, а на крыльях есть снабженные когтями придатки. По открытым в результате раскопок более поздним ископаемым можно проследить эволюцию многих современных групп организмов, таких как киты, слоны, броненосцы, лошади и люди.

Сходство строения и поведения часто свидетельствует о происхождении от общего предка.

Современные шимпанзе, другие человекообразные обезьяны и люди происходят от общего предка, давно вымершего.

Все виды, обитающие на Земле в наши дни, происходят от других видов, живших раньше, которые, в свою очередь, происходят от других, и так далее. Такие последовательности видов образуют ветви эволюционного древа. Для любых двух современных видов можно проследить историю их возникновения до того момента, где ветви, давшие им начало, разделились. В месте разделения этих ветвей находится последний общий предковый вид этих двух современных видов. (Иногда такой предковый вид называют просто общим предком, но при этом имеют в виду не один организм, а группу организмов.) Например, общим предком человека и шимпанзе был вид, живший от 6 до 7 миллионов лет назад, в то время как общий предок человека и рыбы фугу был рыбой, жившей в океанах Земли более 400 миллионов лет назад.

Таким образом, люди не происходят ни от шимпанзе, ни от каких-либо других современных обезьян, а происходят от вида, который вымер много лет назад. Не происходят люди и от современных рыб, но происходят от древнего вида рыб, давшего начало наземным позвоночным.

Если общий предок двух видов жил сравнительно недавно, то эти два вида, скорее всего, будут иметь больше сходных черт поведения и строения, чем два вида, общий предок которых жил значительно раньше. Поэтому люди больше похожи на шимпанзе, чем на рыб. Тем не менее любые организмы обладают общими признаками, потому что происходят от общих предков, живших на Земле в более или менее далеком прошлом. Например, исходя из накопленных к настоящему времени палеонтологических и молекулярно-биологических свидетельств, общий предок человека, коровы, кита и летучей мыши был, по-видимому, небольшим млекопитающим, жившим около 100 миллионов лет назад. Потомки этого общего предка претерпели в ходе эволюции существенные изменения, но строение их скелетов по-прежнему довольно сходно. Органы, с помощью которых люди, например, пишут, коровы ходят по земле, киты плавают, а летучие мыши летают, отличаются деталями устройства скелетной основы, но составляющие ее кости сходны по общему строению и порядку соединения друг с другом.

Последний общий предок всех обезьян жил около 40 миллионов лет назад. Проконсул — вид, существовавший около 17 миллионов лет назад. Самый поздний из видов, предковых для человека и шимпанзе, жил в промежутке от 6 до 7 миллионов лет назад.

Биологи называют сходные структуры, унаследованные от общих предков, гомологичными. Гомологию различных структур — не только костей, но и многих других деталей строения организмов — изучают в ходе сравнительно-анатомических исследований, задача которых состоит в том, чтобы выявить, исходя из степеней сходства, характер эволюционного родства. Другие биологические исследования позволяют, пользуясь той же логикой, изучать сходство, наблюдаемое в функциях органов, в развитии зародышей или в поведении организмов. Таким образом ученые исследуют возможные пути эволюционного развития, связывающие современные организмы с их древними предками. Палеонтологическая летопись, в свою очередь, позволяет проверять гипотезы, выдвигаемые в ходе таких исследований.

Хотя дельфины (слева) эволюционно ближе к людям, чем к акулам, форма тела у них, как и у акул, приспособлена к жизни в воде. Это пример аналогичных признаков.

Иногда в двух разных эволюционных ветвях независимо возникают сходные признаки. Такие признаки называют аналогичными. Они напоминают гомологичные, но являются результатом действия общих условий среды, а не происхождения от общего предка. К примеру, дельфины — это морские млекопитающие, которые произошли от наземных млекопитающих в течение последних 50 миллионов лет. Эволюционно дельфины так же далеки от рыб, как мыши или люди. Но они обладают обтекаемой формой тела, очень схожей с формой тела многих рыб, в том числе акул, и даже вымерших древних пресмыкающихся — ихтиозавров. Ученые исследуют такого рода случаи, известные во многих разных группах живых организмов, и разбираются в том, являются ли сходные черты строения и поведения результатом происхождения от общих предков или независимыми эволюционными ответами на действие похожих факторов окружающей среды.

Передние конечности всех наземных и многих водных позвоночных обнаруживают примечательное сходство строения скелетной основы. Это связано с тем, что все они развились из передних конечностей общего предка. Это пример гомологичных структур.

Эволюция позволяет объяснять особенности географического распространения растений и животных.

Гавайские острова поднялись из Тихого океана на расстоянии около 3000 км от ближайшего материка в результате вулканической активности. Рождение островов сделало возможным попадание на них одной или нескольких мушек-дрозофил, принесенных ветром, похожих на изображенную на рисунке. В результате эволюции из этих мушек на Гавайских островах развились более 500 видов, обитающих сегодня. Такое бурное видообразование стало возможным во многом благодаря тому, что многие из ниш, где развивались мушки, не были заняты насекомыми-конкурентами и были свободны от хищников.

Разнообразие живых организмов почти невообразимо. Многие миллионы видов обитают на земле, в земле и над землей, и каждый из них занимает свое собственное место в природе (экологическую нишу). Некоторые виды, например люди, собаки и крысы, могут жить в очень широком диапазоне условий. Другие, напротив, крайне специализированы. Например, один из видов грибов растет исключительно на передней части надкрыльев единственного вида жуков, который обитает в единственной пещере на юге Франции. Личинки одного из видов мушки-дрозофилы, Drosophila carcinophila, могут развиваться только в особых бороздках под выростами третьей пары ротовых придатков сухопутного краба, обитающего лишь на нескольких островах в Карибском море.

Биологическая эволюция объясняет не только происхождение этого разнообразия, но и распространение видов по нашей планете. Рассмотрим, к примеру, мушек из семейства Drosophilidae (дрозофилиды), живущих на Гавайских островах. Более 500 видов мушек этого семейства, относящихся к роду Drosophila и к близкому к нему роду Scaptomyza, встречаются исключительно на Гавайях. Эти виды составляют около четверти всех известных науке видов из этих двух родов. На Гавайях живет больше видов этих родов, чем на какой-либо другой сравнимой по площади территории Земли. Почему так много разных видов этих мушек обитают на Гавайях, и только на Гавайях?

Ответ на этот вопрос следует из геологической и биологической истории Гавайских островов. Эти острова представляют собой вершины стоящих посреди океана вулканов. Они никогда не были соединены ни с каким материком. Эти острова возникли из-за наползания Тихоокеанской тектонической плиты на «горячую точку», где поднимающиеся вверх из глубины Земли расплавленные породы нагревают земную кору. Самые новые острова — самые высокие, а более старые постепенно разрушаются и в конечном итоге погружаются под воду. Самый старый из современных Гавайских островов, атолл Куре, поднялся со дна океана около 30 миллионов лет назад, в то время как самый молодой, Большой остров (о. Гавайи), возник лишь около 500 000 лет назад и по-прежнему обладает довольно сильной вулканической активностью.

Все туземные (то есть существовавшие до людей, которые пришли от 1200 до 1600 лет назад) растения и животные Гавайского архипелага происходят от организмов, которые по воздуху или по воде с окружающих материков и с других островов попали на Гавайи, первоначально почти безжизненные. Что касается мушек-дрозофилид, то ряд данных, особенно полученных с помощью изучения ДНК, говорит о том, что все современные гавайские виды родов Drosophila и Scaptomyza происходят от единственного предкового вида, попавшего на острова миллионы лет назад.

Когда тектонические силы привели к воссоединению Северной и Южной Америки, то некоторые млекопитающие, возникшие в Южной Америке, такие как этот броненосец, расселились на север.

Первые «поселенцы» столкнулись с условиями, весьма благоприятными для стремительного видообразования. Каждый вид неоднократно становился предковым для множества новых видов по мере заселения мушками новых местообитаний — на разной высоте, с разным количеством осадков, с разной почвой и разными растениями. Кроме того, небольшие группы мушек, а в некоторых случаях, возможно, и единичные оплодотворенные самки, время от времени перелетали или переносились ветром на другие острова, где от них происходили новые виды. Например, многие гавайские дрозофилы откладывают яйца в гниющие на земле листья. На материках эта ниша занята другими группами насекомых и иных беспозвоночных, но на Гавайях она оставалась почти незанятой.

Млекопитающие, населявшие Северную и Южную Америку, представляют собой еще один хороший пример того, как особенности распространения видов объясняются их эволюцией. Около 60 миллионов лет назад Северная Америка примыкала к Евразии, и там развивались парнокопытные, непарнокопытные, хоботные и хищные млекопитающие. Южная Америка в те времена лишь недавно отделилась от Австралии с Антарктидой, и на этом материке эволюционировали сумчатые, а также свои группы копытных, гигантские грызуны, ленивцы и броненосцы. Примерно 3 миллиона лет назад тектонические силы сблизили Северную и Южную Америку, а падение уровня моря привело к образованию Панамского перешейка. По нему обитатели Северной Америки — ламы, еноты, пумы, медведи и собаки — двинулись на юг, а броненосцы, ленивцы, дикобразы и опоссумы проследовали в обратном направлении, однако прижиться там смогли лишь немногие мелкие виды. А в Южной Америке почти вся самобытная фауна млекопитающих, сухопутных крокодилов и гигантских бегающих птиц была вытеснена пришельцами с Севера.

Фотография политенной хромосомы личинки мушки-дрозофилы. Штрихами отмечен участок хромосомы, развернутый в обратную сторону по отношению к его исходному положению, сохранившемуся у других родственных видов. Такой поворот участка хромосомы называют инверсией.

Мушки с пятнистыми крыльями

Гавайские мушки-дрозофилы представляют собой прекрасный пример так называемой «адаптивной радиации» (т. е. как бы приспособительного расхождения из одной точки), процесса, при котором предковый вид дает начало очень большому числу новых видов за сравнительно небольшой промежуток времени. Исследователи биологической эволюции сосредоточили особое внимание на группе, включающей приблизительно 100 видов дрозофил, обладающих характерными пигментными пятнами на довольно крупных крыльях. Эти виды — носители весьма любопытных сведений об эволюционной истории данной группы.

[Хромосома — дву- цепочечная молекула ДНК, содержащая линейную последова- тельность генов. У большинства организ- мов, размножающих- ся половым путем, хромосомы в клетках представлены пара- ми. Одна хромосома в паре унаследована от одного из родителей, другая — от другого.]

Клетки в слюнных железах личинок всех мушек из рода Drosophila содержат особые хромосомы, получившие название политенных. Эти хромосомы легко увидеть под микроскопом. Окрашенные определенным образом, они становятся полосатыми, покрываясь поперечными темными и светлыми полосами разной ширины. Благодаря этим полоскам в хромосомах несложно выявить такую разновидность хромосомных перестроек, как инверсии. Иногда фрагмент хромосомы переворачивается задом наперед в результате ошибок, происходящих при удвоении ДНК. В результате получается видоизмененная хромосома, часть которой, заметная благодаря порядку светлых и темных полос, развернута на 180 градусов. Многие инверсии такого типа происходили в разных участках хромосом в ходе образования разных видов дрозофил.

Принимая во внимание, что все гавайские виды мушек семейства Drosophilidae произошли от единственного вида, ученые исследовали политенные хромосомы разных видов на предмет изменений в расположении полос, чтобы восстановить последовательность, в соответствии с которой виды мушек переселялись со старых островов на новые и давали начало новым видам. Например, на Большом острове, самом молодом во всем архипелаге, в настоящее время обитает 26 видов дрозофил с пятнистыми крыльями. Исследуя инверсии, происходившие в хромосомах этих видов, и сравнивая эти данные с данными о видах, населяющих более старые острова, ученые установили, что дрозофилы Большого острова являются потомками 19 оплодотворенных самок или небольших групп мушек, проникших на этот остров с соседних, более старых островов.

Данные молекулярной биологии подтвердили и уточнили выводы об эволюции, полученные в других областях науки.

Чарльз Дарвин и другие биологи XIX века пришли к своим выводам об эволюции несмотря на то, что им почти ничего не было известно о молекулярных основах жизни. Открытые с тех пор возможности детального исследования биологических молекул предоставили науке данные совершенно нового рода, свидетельствующие о механизмах и путях эволюции. Новые данные полностью подтвердили общие выводы, сделанные на основании изучения ископаемых, географического распространения видов и других наблюдений. Кроме того, молекулярные данные стали источником множества новых сведений об эволюционных отношениях видов и о механизмах эволюции.

ДНК передается из поколения в поколения либо напрямую от родительской особи к детям (у организмов, размножающихся бесполым путем), либо в результате слияния содержащих ДНК сперматозоида и яйцеклетки (у организмов, размножающихся половым путем). Последовательность нуклеотидов в ДНК, как уже было сказано, может меняться при передаче от одного поколения другому в ходе мутаций. Если эти изменения приводят к появлению полезных признаков, то новая последовательность нуклеотидов получает повышенные шансы распространиться в пределах популяции на протяжении ряда поколений. В результате в молекулах ДНК оказываются «записаны» последствия происходивших в прошлом наследственных изменений, в том числе ответственных за возникающие в ходе эволюции приспособления.

Человеческий ген, мутации в котором вызывают болезнь муковисцидоз, очень похож на соответствующий ген шимпанзе, но сильнее отличается от соответствующих генов у видов, которые состоят в более далеком эволюционном родстве с человеком. Высота столбцов на приведенной схеме показывает степень сходства последовательности нуклеотидов в этом гене у разных организмов и человека на определенном участке из 10 000 нуклеотидов.

Сравнение последовательностей ДНК двух организмов разных видов позволяет биологам выявить наследственные изменения, произошедшие с тех пор, как эволюционные ветви, ведущие к этим видам, отделились от их единого общего предка. Если общий предок этих двух видов существовал сравнительно недавно, то последовательности их ДНК будут больше похожи друг на друга, чем если их последний общий предок жил очень давно. Например, последовательность нуклеотидов в ДНК человека, в небольшой степени изменчивая в пределах нашего вида в зависимости от популяции и индивидуума, в среднем отличается от последовательности нуклеотидов в ДНК шимпанзе лишь на несколько процентов, что отражает наше сравнительно близкое эволюционное родство с шимпанзе. Но ДНК человека уже больше отличается от ДНК павиана, еще больше — от ДНК мыши, еще больше — от ДНК курицы, еще больше — от ДНК рыбы фугу. Этот ряд отражает степень нашего эволюционного родства со всеми этими видами. Еще большая разница наблюдается, если сравнивать ДНК человека с ДНК мух, червей, растений. Но у всех живых организмов можно выявить сходные черты в последовательности нуклеотидов в ДНК, несмотря на то что с тех пор, как жил последний общий предок всего живого, прошло уже очень много времени. Даже у людей и бактерий последовательности ДНК обладают некоторыми чертами сходства в пределах отдельных генов, причем сходные участки последовательностей отвечают за синтез молекулярных систем, имеющих сходные функции. Так представления о биологической эволюции дают ответ на вопрос, почему для успешного изучения важнейших для жизнедеятельности человека биологических процессов во многих случаях можно исследовать другие организмы. В связи с этим значительная часть современных биомедицинских исследований основана на изучении общих биологических свойств разных живых организмов.

Эволюция конечностей у древнейших наземных позвоночных

Молекулярно-биологические исследования позволили выявить участки ДНК, отвечающие за образование различных частей тела в ходе развития зародыша. Некоторые из наиболее важных таких участков называют гомеотическими генами (или хокс-генами).

У людей и других млекопитающих гомеотических генов 39. Каждый гомеотический ген управляет функциями других генов, причем в разных частях организма один и тот же гомеотический ген может управлять разными наборами других генов.

Гомеотические гены принимают участие в развитии многих черт строения, в том числе конечностей, позвоночника, пищеварительной и половой систем у самых разных видов беспозвоночных и позвоночных животных. К примеру, как показано на иллюстрации (справа), те же гены, что управляют развитием определенных частей тела у мушки-дрозофилы, управляют развитием соответствующих частей тела и у мышей и других млекопитающих. Каждый цвет соответствует участкам работы определенного гомеотического гена у зародышей дрозофилы и мыши.

Гомеотические гены также непосредственно управляют развитием плавников у рыб и конечностей у наземных позвоночных. Характер работы этих генов определяет черты строения конечностей, в частности обеспечивает образование пальцев. Изменения характера их работы, по всей видимости, играли заметную роль в эволюции древнейших наземных позвоночных, в частности в происхождении тиктаалика.

Сравнение гена человека и шимпанзе, управляющего синтезом лептина (гормона, принимающего участие в обмене жиров), позволяет обнаружить только пять отличий на участке из 250 нуклеотидов. В тех местах, где последовательности человека и шимпанзе отличаются, можно определить вероятную последовательность нуклеотидов общего предка человека, шимпанзе и гориллы, сравнивая ген человека и шимпанзе с геном гориллы. В двух случаях нуклеотиды, занимающие определенное место, разные у человека и шимпанзе, совпадают у человека и гориллы, а в остальных трех случаях — совпадают у гориллы и шимпанзе. Общий предок гориллы, шимпанзе и человека, скорее всего, имел на этом месте тот нуклеотид, который совпадает у двух из трех рассматриваемых современных видов, потому что такое отличие могло возникнуть в результате единственного изменения нуклеотида, находящегося в данной точке, а другие возможные случаи требовали бы по крайней мере двух изменений.

Изучение биологических молекул позволяет выявлять не только характер и степень эволюционного родства организмов, но также и характер изменений признаков, происходящих в ходе эволюции в результате изменений генов. В частности, молекулярно-биологические исследования позволили изучить функции белков-регуляторов, которые включают и выключают гены в клетках в процессе развития организма из оплодотворенной яйцеклетки. Небольшие изменения в этих белках, в участках ДНК, к которым эти белки прикрепляются, осуществляя регуляцию, а также, как недавно выяснилось, в небольших молекулах РНК могут оказывать сильнейший эффект на черты строения и функций организма. Такого рода изменения, видимо, играли большую роль во многих возникших в ходе эволюции новшествах, в частности в формировании конечностей наземных позвоночных из плавников рыб. Кроме того, биологи выяснили, что очень похожие наборы регуляторных белков имеются у таких разных организмов, как мухи, мыши и люди, несмотря на то что от общего предка их отделяют многие миллионы лет. Данные исследований ДНК говорят о том, что фундаментальные механизмы, лежащие в основе формирования особенностей строения организмов, возникли раньше, чем многоклеточность, или на заре эволюции многоклеточных организмов и с тех пор изменялись лишь очень слабо.

Ископаемые остатки древнего китообразного из рода дорудон (Dorudon), обнаруженные в Египте и относящиеся ко времени около 40 миллионов лет назад, являют собой пример важного переходного звена в эволюции китообразных. Предками этого животного были наземные млекопитающие, и оно еще сохраняло остатки скелетной основы задних ног со ступнями и пальцами (маленькие косточки у основания хвоста), несмотря на то что уже обитало в воде и плавало при помощи длинного и мощного хвоста.

Эволюция китов и дельфинов

Объединение результатов палеонтологических и молекулярно-биологических исследований позволяет биологам создавать намного более подробные схемы эволюционной истории живых организмов, чем было возможно до внедрения молекулярных методов. К примеру, недавние палеонтологические открытия, сделанные в Азии и Северной Африке, демонстрируют начавшийся около 50 миллионов лет назад ряд организмов, первоначально копытных хищников, живущих на суше, затем наземных хищников, охотящихся в воде, затем превратившихся в постоянных обитателей водной среды. Эти палеонтологические данные соответствуют недавним открытиям, сделанным генетиками, говорящим о происхождении китов и дельфинов от парнокопытных наземных млекопитающих, представленных в наши дни такими животными, как свиньи, овцы, козы и жирафы. Новейшие исследования регуляторных систем генов у современной морской свиньи (китообразного, близкого к дельфинам) позволили выявить те молекулярные изменения, благодаря которым предки этих животных утратили задние конечности и приобрели обтекаемую форму тела. Все эти данные согласуются друг с другом и добавляют интереснейшие подробности к нашим представлениям об эволюции.

Биологическая эволюция объясняет происхождение и историю нашего вида.

Изучение разного рода свидетельств, о которых мы говорили выше, привело ученых к выводу, что человек произошел в ходе эволюции от приматов. Для людей XIX века идея, что у человека и современных обезьян общие предки, была внове, и она стала предметом бурных обсуждений среди ученых при жизни Дарвина и в последующие годы.

Более 3,5 миллиона лет назад двое гоминид (представителей семейства Hominidae, или людей) прошли на двух ногах по полю недавно выпавшего вулканического пепла в восточной части Африки. Эти следы впоследствии покрывались новыми слоями пепла, пока в 1978 году не были раскопаны палеонтологами. Следы из Летоли (называемые так по месту, где они были обнаружены) представляют собой одно из ранних свидетельств прямохождения, важнейшего приобретения эволюционной ветви, которая привела к возникновению современного человека.

Но в наши дни у ученых уже нет сомнений в близком эволюционном родстве человека и всех остальных приматов. Используя те же данные и методы, что применяются для изучения эволюции других видов, исследователи накопили множество палеонтологических данных об эволюции человека, а в последнее время получили также убедительнейшие молекулярно-биологические данные, однозначно свидетельствующие о том, что биологическая эволюция человеческого вида протекала сходным образом и под действием тех же факторов, что и эволюция всех остальных форм жизни на Земле.

Согласно данным подробнейшего сравнения ДНК, общий предок человека и шимпанзе жил приблизительно 6–7 миллионов лет назад в Африке. Ветвь эволюционного древа, ведущая от этого древнего вида к современным людям, дала начало нескольким боковым ветвям, соответствующих популяциям и видам, которые в конечном итоге вымерли. В разные периоды прошлого на Земле могли сосуществовать несколько человекоподобных видов.

Около 4,1 миллиона лет назад в Африке возник вид, который палеонтологи относят к роду австралопитеков. (Название Australopithecus означает «южная обезьяна»: ископаемые остатки первого известного науке вида этого рода были обнаружены на юге Африки, хотя другие находки, в том числе почти полный скелет трехлетней самки, были впоследствии сделаны в восточной части Африки.) Мозг взрослого представителя этого рода, судя по ископаемым черепам, был сравним по размеру с мозгом современных человекообразных обезьян. По-видимому, австралопитеки проводили часть жизни на деревьях, о чем свидетельствуют их короткие ноги и черты строения рук. Но австралопитеки умели также ходить на двух ногах, как люди. Известны прекрасно сохранившиеся окаменевшие следы ног одного из древнейших видов австралопитека, отпечатанные на вулканическом пепле.

Около 2,3 миллиона лет назад в Африке возник древнейший вид рода Homo, к которому принадлежат все современные люди. Этот вид получил научное название Homo habilis, что означает «человек умелый». Средний размер его мозга, судя по ископаемым черепам, был, по-видимому, примерно на 50% больше, чем размер мозга ранних австралопитеков. Первые каменные орудия, изготовленные древними гоминидами, появились уже 2,6 миллиона лет назад.

Около 1,8 миллиона лет назад возник более продвинутый вид, Homo erectus («человек прямоходящий»). Этот вид проник из Африки в Евразию. Более поздние находки свидетельствуют и о существовании нескольких других видов рода Homo.

Скелет (справа) взрослой представительницы вида Australopithecus afarensis (австралопитек афарский), получивший имя Люси. (Закрашенные кости соответствуют раскопанным, остальные реконструированы.) Этот скелет относится к тому же геологическому времени, что и следы из Летоли. Для сравнения рядом показан скелет современного человека.

Мозг более поздних видов в среднем превосходил по размерам мозг их предшественников.

Ряд данных свидетельствует о том, что первые современные по строению тела люди, представители вида Homo sapiens («человек разумный»), возникли в Африке из более ранних форм рода Homo. Древнейшим известным ископаемым остаткам современного человека немногим менее 200 000 лет. Современные люди распространились по всей Африке, а позже проникли в Азию, Австралию, Европу и Америку, вытеснив при этом обитавших в некоторых частях света древних людей.

Современные люди связаны с общим предком человека и шимпанзе (обыкновенного и карликового, или бонобо) эволюционной ветвью, из предполагаемых промежуточных звеньев которой на схеме показаны австралопитек афарский, человек умелый и человек прямоходящий. По ископаемым остаткам известны и другие виды, отделившиеся от человеческой ветви эволюционного древа. Парантропы и неандертальцы представляют собой вымершие формы гоминид, сохранившиеся в наши дни только в виде ископаемых.

Верховный Суд Соединенных Штатов, «Эпперсон против штата Арканзас» (Epperson v. Arkansas, 1968)

«Органы власти нашего демократического государства, на федеральном уровне и на уровне штата, должны сохранять нейтральность в вопросах теории, доктрин и практики религии. Они не могут проявлять враждебности по отношению к какой-либо религии или к пропаганде отказа от религии и не могут поддерживать, помогать или способствовать одной религии или религиозной теории в ущерб другой или даже в ущерб воинственному отрицанию религий».

Верховный Суд Соединенных Штатов, «Эдвардс против Агиллара» (Edwards v. Aguillard, 1987)

«Основная задача [постановления штата Луизиана «О сотворении», требовавшего изучения в государственных школах «науки о сотворении» вместе с эволюцией] состояла в том, чтобы изменить образовательные программы государственных школ с целью дать убедительное преимущество определенной религиозной доктрине, отвергающей фактические основы эволюции во всей их полноте. Тем самым данное постановление призвано либо пропагандировать теорию науки о сотворении, воплощающую определенную религиозную догму, либо препятствовать изучению научной теории, не одобряемой определенной религиозной конфессией. В любом из этих двух случаев данный акт нарушает Первую Поправку [к Конституции США]».

Окружной Суд Центрального Округа Пенсильвании, «Кицмиллер против Дуврского школьного округа» (Kitzmiller v. Dover Area School District, 2005)

«Мы заключаем, что ID [intelligent design, т. е. разумный замысел] не относится к сфере науки и не может быть признан подлинной и авторитетной научной теорией, поскольку он не опубликован в рецензируемых журналах, не задействован в исследованиях и проверках, а также не принят в научном сообществе. Основания ID, как было отмечено, лежат в богословии, а не в науке. <...> Кроме того, сторонники ID стремятся избегать научной критики, которой, как мы теперь установили, он не может выдержать даже в том случае, если его сторонники настаивают на изучении на уроках научных дисциплин существующих разногласий, а не самого ID. Подобная тактика предполагает в лучшем случае неискренность, а в худшем — откровенную ложь. Цель, преследуемая IMD [intelligent design movement, т. е. движением разумного замысла], состоит не в том, чтобы поощрить критическое мышление, а в том, чтобы спровоцировать идейный переворот и подменить эволюционную теорию концепцией ID».

Наука и разработанные на основе ее достижений технологии преобразовали современную жизнь. Они привели к существенному повышению уровня жизни, общественного благосостояния, здравоохранения и безопасности. Они изменили наши взгляды на Вселенную и на самих себя как на ее часть.

Представления о биологической эволюции — одно из важнейших достижений современной науки. Они подтверждаются множеством данных, полученных в разных областях научных исследований. Они составляют основу современных биологических наук, в том числе биомедицинских, и находят применение во многих других отраслях науки и техники.

Мы как индивидуумы и как общество в настоящее время принимаем решения, которые будут иметь серьезные последствия для грядущих поколений. Как удержать равновесие между стремлением сохранить растения, животных и естественные местообитания и другими насущными задачами? Должны ли мы иначе использовать ископаемое топливо и другие природные ресурсы, чтобы способствовать благосостоянию наших потомков? В какой степени мы можем пользоваться новейшими достижениями биологии на молекулярном уровне для изменения признаков живых организмов?

Невозможно принимать обдуманные решения по этим вопросам, не учитывая того, что известно науке о биологической эволюции. Люди должны научиться понимать эволюцию, ее роль в естественных науках и ее ключевое значение для многих общественных, культурных и политических вопросов современности.

Наука и техника проникают в настоящее время так глубоко во все сферы жизни общества, что недопустимо лишать школьников возможности получить хорошее образование в области основных теорий, приложений и выводов науки. Поскольку эволюция была и остается фундаментом для биомедицинских и биологических исследований, дать школьникам возможность узнать и понять научные данные, методы и выводы, касающиеся эволюции, необходимо, если мы хотим обеспечить им качественное образование.

Наука и религия — это два разных способа понимания мира. Безосновательные попытки противопоставлять их друг другу мешают как науке, так и религии помогать человечеству в его стремлении к лучшему будущему.

Часто задаваемые вопросы

Правда ли, что эволюция и религия противоречат друг другу?

Средства массовой информации нередко представляют дело так, будто эволюция и религия несовместимы, но это неверно. Многие ученые и богословы писали и пишут о том, как человек может одновременно быть верующим и при этом доверять научным данным об эволюции. Многие ученые прошлого и настоящего, а также многие религиозные конфессии выступали с заявлениями, подчеркивающими, что они разделяют этот тезис. (Дополнительную информацию см. На сайте: http://www.ncseweb.org/resources/articles/1028_statements_from_religious_org_12_19_2002.asp .)

Несомненно, разногласия существуют. Некоторые люди не приемлют никаких научных представлений, содержащих даже само слово «эволюция», другие отвергают любые формы религии. Диапазон мнений, существующих в обществе относительно науки и религии, очень широк. К сожалению, тон публичным дискуссиям часто задают те, кто придерживается по этим вопросам крайних позиций. Однако в любом случае теория эволюции научна, а на уроках научных дисциплин школьники должны изучать науку, и только науку.

В разделе «Рекомендуемая литература» мы приводим ряд книг и статей, содержащих глубокий анализ проблем пересечения областей науки и религии.

Правда ли, что представление об эволюции — тоже вопрос веры?

Придерживаться научных представлений об эволюции и иметь религиозную веру — разные вещи. Уверенность ученых в эволюции происходит из огромного множества данных, полученных при исследовании разных сторон устройства природы. Чтобы какие-либо сведения получили статус научного знания, они должны быть неоднократно проверены в ходе независимых опытов. Научное сообщество придерживается представлений об эволюции потому, что эти представления выдержали проверку опытами тысяч ученых за период более века. Как было сказано в «Заявлении о преподавании эволюции», подготовленном Межакадемической комиссией по международным вопросам, всемирным объединением академий наук разных стран, «научно обоснованные факты, касающиеся происхождения и эволюции Земли и жизни на нашей планете, выявлены в ходе множества наблюдений и полученных независимо опытных данных из самых разных областей науки» (курсив как в первоисточнике). (См.: http://www.interacademies.net/Object.File/Master/6/150/Evolution statement.pdf)

Многие религиозные представления не основаны на данных исследований каких-либо природных явлений. Напротив, важнейшей составляющей религиозных представлений является вера, которая предполагает принятие некоторых истин независимо от наличия опытных данных, говорящих за или против них. Ученые не могут принимать те или иные выводы, полагаясь на веру: любые научные выводы должны подвергаться проверке наблюдениями. Поэтому нельзя сказать, что ученые верят в эволюцию в том смысле, в каком многие верят в Бога.

Как могут случайные биологические изменения привести к появлению более приспособленных организмов?

Вопреки распространенному заблуждению, биологическая эволюция происходит не случайным образом, хотя биологические изменения, поставляющие сырой материал для эволюции, и не направлены в сторону каких-либо изначально определенных целей. Когда молекулы ДНК копируются, происходящие при копировании ошибки приводят к появлению новых последовательностей нуклеотидов в ДНК. Эти новые последовательности играют в эволюции роль пробных вариантов. Большинство мутаций не меняет признаков и уровня приспособленности. Но некоторые мутации дают организму признаки, которые увеличивают его способность к выживанию и размножению, в то время как другие снижают его шансы на успешное воспроизведение.

Процесс, в результате которого организмы, обладающие полезными признаками, возникшими в результате наследственной изменчивости, получают преимущества в размножении перед другими организмами в популяции, получил название естественного отбора. На протяжении множества поколений некоторые популяции организмов, подверженные естественному отбору, могут изменяться таким образом, что их приспособленность к выживанию и размножению в данных условиях среды возрастает. Другие не могут приспособиться к меняющимся условиям среды и, следовательно, вымирают.

Правда ли, что на многие вопросы об эволюции по-прежнему нет окончательного ответа и что многие известные ученые отвергают эволюцию?

Как и во всех развивающихся областях науки, в эволюционной биологии по-прежнему остаются нерешенные вопросы. На смену решенным вопросам приходят новые, становятся известны новые явления, требующие изучения, возникают новые методы исследования природы. Но сама по себе эволюция как научный факт уже проверена столь основательно, что биологи больше не пытаются выяснить, происходила и происходит ли она. Точно так же уже не обсуждается и существование многих механизмов, лежащих в ее основе. Но, как и во многих других областях науки, ученые продолжают изучать работу механизмов эволюции и характер их действия. По мере появления новых методов, позволяющих осуществлять опыты нового типа и наблюдения, которые раньше были невообразимы, ученые продолжают выдвигать гипотезы и проверять данные, касающиеся механизмов эволюционных изменений. Но существование нерешенных вопросов такого рода ни в коей мере не противоречит тому факту, что эволюция происходила в прошлом и продолжается в настоящее время.

Существование таких вопросов нисколько не умаляет и научного значения эволюционной биологии. Научное значение теории во многом зависит от того, в какой степени она дает исследователям основания для объяснения наблюдений и для предсказания еще не наблюдавшихся явлений и результатов дальнейших опытов. В этом смысле эволюционная теория была и остается одной из самых плодотворных научных теорий, известных современной науке.

Ученые продолжают, по мере накопления новой информации и появления новых методов, проверять выводы и уточнять формулировки даже наиболее убедительно подтвержденных научных теорий. К примеру, теория всемирного тяготения была проверена множеством проведенных на Земле опытов. Но физики-теоретики на основе имеющихся представлений об устройстве Вселенной продолжают изучать границы применения этой теории в крайних случаях, в частности вблизи нейтронных звезд или черных дыр. Возможно, что данные, которые будут получены в будущем, приведут к дополнению или исправлению существующей теории, подобно тому как это случилось в первой половине XX века, когда была разработана общая теория относительности, существенно дополнившая научные знания о силах всемирного тяготения.

Не вызывает сомнения, что и эволюционную теорию ждут новые достижения в ходе развития науки. Так, в настоящее время благодаря разработанным технологиям и оборудованию, дающим науке новые возможности, ученые интенсивно исследуют характер связей между изменениями в генах и изменениями в строении и функциях организмов.

Некоторые противники преподавания эволюции иногда цитируют выдающихся ученых, чьи слова якобы свидетельствуют о том, что они отвергают эволюцию.

Но внимательное рассмотрение таких цитат всегда показывает, что креационисты приводят их вне контекста и интерпретируют превратно и что в цитируемых высказываниях в действительности речь идет о сомнениях в каких-то аспектах того, как происходит эволюция, а не того, происходит и происходила ли она вообще.

Какие есть свидетельства того, что Вселенной миллиарды лет?

Этот вопрос важен для эволюции потому, что для возникновения существующего на Земле огромного разнообразия организмов необходим очень большой промежуток времени. О возрасте Земли в несколько миллиардов лет свидетельствуют результаты ряда независимых методов датировки. Измерения состава радиоактивных элементов в земной коре, на Луне и в метеоритах позволяют узнать возраст Земли и Солнечной системы. Эти данные вполне согласуются друг с другом и с научными представлениями о физическом явлении радиоактивности. Дополнительные сведения о возрасте Солнечной системы и нашей Галактики получены из исследования кратеров на планетах Солнечной системы и их спутниках, света старейших звезд в Млечном Пути, показывающего их возраст, и скорости расширения Вселенной. Измерения излучения, оставшегося от Большого взрыва, также подтверждают данные о возрасте Вселенной.

Почему нельзя учить школьников критическому мышлению, рассказывая им о «спорном» характере эволюционной теории?

Учить школьников критическому мышлению можно и нужно. Они должны научиться проверять свои идеи на опыте в свете представлений о научных наблюдениях и о принятых в науке концепциях. Само по себе научное знание порождено не чем иным, как критическим мышлением, которое многие поколения ученых применяли, задаваясь вопросами об устройстве природы. Научные знания следует непрерывно проверять и подвергать сомнению. Без этого накопление научных знаний человечеством невозможно.

Но критическое мышление не означает, что любая критика состоятельна. Критическое мышление должно быть основано на определенных сведениях и логике. Необходимость критически мыслить не означает необходимости придавать равное значение обоснованным идеям и идеям, не имеющим убедительного обоснования. Идеи, выдвигаемые креационистами, в том числе проповедующими разумный замысел, не являются порождениями научного мышления. Обсуждение этих идей на уроках научных дисциплин неуместно потому, что эти идеи неубедительно обоснованы и не находят подтверждения в научных данных.

Звучащие в последние годы призывы к преподаванию «критического анализа» на уроках научных дисциплин служат прикрытием для более широкой политической программы. Попытки внедрения в науку идей креационистов включают и другие подобные фразы, например «подчеркивать спорные моменты» или «предъявлять школьникам аргументы за и против эволюции». Многие из подобных призывов направлены непосредственно против преподавания эволюции и других концепций, являющихся, по мнению некоторых людей, спорными. Под этими лозунгами они стремятся внедрить в школьные программы научных дисциплин преподавание идей креационизма, несмотря на то что наука эти идеи уверенно отвергла. Приложение критического мышления к школьным программам по научным дисциплинам убеждает только в неуместности включения в эти программы идей креационистов, потому что они не удовлетворяют критериям научности.

Основные факты, касающиеся биологической эволюции, в рамках науки не являются спорными. Поэтому призыв сторонников концепции разумного замысла «подчеркивать спорные моменты» необоснован. Разумеется, многие интересные вопросы, касающиеся эволюции, по-прежнему не решены, например не выяснен путь эволюционного происхождения полов, многое неясно в механизмах видообразования, и обсуждение этих вопросов на уроках научных дисциплин вполне обоснованно. Однако нет никаких оснований для того, чтобы обучать школьников аргументам, согласно которым эволюционная биология в корне неполноценна. Теория эволюции подтверждена множеством весьма убедительных научных данных, а такие аргументы будут только сбивать школьников с толку, а не помогать им овладеть основами критического мышления. Представления креационистов находятся вне сферы науки, поэтому внедрение их в учебные программы научных дисциплин было признано Верховным Судом США и рядом других судебных инстанций противоречащим Конституции.

Какие общие идеи лежат в основе креационизма?

Креационизм — очень широкое понятие. В общем смысле этим словом называют любые взгляды, которые отвергают научные объяснения тех или иных явлений природы (изучаемых биологией, геологией или другими естественными науками) и объясняют их непосредственным вмешательством (иногда говорят «особым актом творения») в природу потустороннего существа или силы. Некоторые креационисты убеждены в том, что Земля и Вселенная возникли всего несколько тысяч лет назад (так называемый «младоземельный креационизм»). К креационизму относят также взгляды, согласно которым сложные черты строения и поведения организмов невозможно объяснить естественными процессами, поэтому они требуют вмешательства сверхъестественного автора «разумного замысла». В разделе «Рекомендуемая литература» приведены ссылки на несколько книг, где рассказано о различных возможных значениях термина «креационизм».

Может быть, преподавать в школе креационизм наряду с эволюцией было бы справедливо?

Цель преподавания школьникам научных дисциплин состоит в том, чтобы дать им как можно лучшие знания в любой области науки. Принятая в школах программа по этим дисциплинам отражает результаты многих веков научных исследований. Для того чтобы какие-либо идеи были полноценно включены в школьную программу, они должны стать частью основ принятых научных знаний.

Например, идея дрейфа материков, объясняющая их передвижения и форму, в течение многих лет была предметом обсуждений и исследований, прежде чем войти в стандартную школьную программу. По мере накопления данных стало ясно, что поверхность Земли разделена на ряд массивных плит, границы которых не проходят по границам континентов, но изменения тех и других границ взаимосвязаны, и эти плиты находятся в постоянном движении относительно друг друга. Теория тектоники плит (сформулированная в середине шестидесятых годов XX века) возникла на основе этих данных и объясняла наблюдаемые явления полнее, чем идея дрейфа материков в ее первоначальной форме. Теория тектоники плит также позволяла предсказывать многие важные явления, в том числе выявить районы, где вероятны землетрясения и извержения вулканов. Когда накопилось достаточно данных, чтобы теория тектоники плит была принята научным сообществом как факт, она вошла в школьные курсы естественных наук как неотъемлемый элемент.

Ученые и работники образования пришли к выводу, что эволюционную теорию следует преподавать на уроках естественных наук в школе, потому что она представляет собой единственную существующую научную теорию, объясняющую устройство живой природы, подтвержденную множеством данных и широко признанную в научном сообществе. Идеи же, продвигаемые креационистами, напротив, не подтверждаются имеющимися данными и не приняты научным сообществом.

Разные религии включают в себя самые разные взгляды и учения, касающиеся происхождения существующего разнообразия жизни на Земле. В связи с тем, что креационизм основан на определенных религиозных убеждениях, преподавание его на уроках научных дисциплин означало бы попытку внушать эти убеждения школьникам, что было бы неконституционно, согласно ряду исторических решений окружных федеральных судов и Верховного Суда Соединенных Штатов.

Правда ли, что наука опровергает религию?

Наука не может ни подтвердить, ни опровергнуть религию. Научные достижения привели к тому, что некоторые религиозные представления, в частности идея, что Земля была создана совсем недавно, что Солнце вращается вокруг Земли или что психические заболевания происходят от одержимости духами или бесами, оказались под вопросом. Но многие религиозные представления касаются сущностей и идей, на сегодня находящихся за пределами доступных науке областей исследования. Поэтому было бы неверно утверждать, что все религиозные представления могут быть поставлены под сомнение в связи с научными открытиями.

Наука продолжает развиваться и, несомненно, достигнет новых, более полных и более точных объяснений природных явлений, в том числе более глубокого понимания биологической эволюции. Но и наука и религия страдают от утверждений, что наблюдения, еще не объясненные наукой, следует объяснять вмешательством сверхъестественного божества.

Богословы обратили внимание на то, что из-за растущего объема научных знаний о природных явлениях, которые раньше относили на счет сверхъестественных причин, поиски Бога «в пробелах» могут только подрывать веру. Более того, такой подход смешивает роли науки и религии, приписывая одной из них объяснения явлений, лежащих в сфере другой. Многие ученые писали о том, как результаты их научных изысканий внушали им благоговение перед творением и помогали лучше понять Творца (см. раздел «Рекомендуемая литература»). Научные исследования совсем не обязательно умаляют или подрывают религиозную веру.

Рекомендуемая литература

Интернет

Национальная академия наук поддерживает сайт, где представлены публикации и другие ресурсы, посвященные эволюции и преподаванию эволюции. На сайте Академии также даны ссылки на другие полезные сайты об эволюции и о природе науки, поддерживаемые другими научными организациями.

См. дополнительную информацию на сайте: http://nationalacademies.org/evolution.

Научные работы, результаты которых обсуждаются в данной книге

• Alemseged Z., F. Spoor, W.H. Kimbel, R. Bobe, D. Geraads, D. Reed and J.G. Wynn. 2006. A juvenile early hominid skeleton from Dikika, Ethiopia. Nature 443 (7109): 296–301.
• Allwood A.C., M.R. Walter, B.S. Kamber, C.P. Marshall and I.W. Burch. 2006. Stromatolite reef
• from the Early Archaean era of Australia. Nature 441 (7094): 714–18.
• Banzhaf W., Beslon, S. Christensen, J.A. Foster, F. Kepes, V. Lefort, J.F. Miller, M. Radman and J.J. Ramsden. 2006. From artificial evolution to computational evolution: a research agenda. Nature Reviews Genetics 7 (9): 729–35.
• Bull J.J. and H.A. Wichman. 2001. Applied evolution. Annual Review of Ecology and Systematics 32: 183–217. Carson, H.L. 1997. Sexual selection: A driver of genetic change in Hawaiian Drosophila. Journal of Heredity 88 (5): 343–52.
• Craddock E.M. 2000. Speciation processes in the adaptive radiation of Hawaiian plants and animals. Evolutionary Biology 31: 1–43.
• Daeschler E.B., N.H. Shubin and F.A. Jenkins Jr. 2006.A Devonian tetrapod-like fish and the evolution of the tetrapod body plan. Nature 440 (7085): 757–63.
• Kent W.J., R. Baertsch, A. Hinrichs, W. Miller and D. Haussler. 2003. Evolution’s cauldron: duplication, deletion, and rearrangement in the mouse and human genomes. Proceedings of
• the National Academy of Sciences USA 100 (20): 11484–89.
• Ksiazek T.G., D. Erdman, C.S. Goldsmith, S.R. Zaki, T. Peret, S. Emery, S. Tong, C. Urbani, J.A. Comer, W. Lim, P.E. Rollin, S.F. Dowell, A.E. Ling, C.D. Humphrey, W.J. Shieh, J. Guarner, C.D. Paddock, P. Rota, B. Fields, J. DeRisi, J.Y. Yang, N. Cox, J.M. Hughes, J.W. LeDuc, W.J. Bellini, L.J. Anderson — SARS Working Group. 2003. A novel coronavirus associated with severe acute respiratory syndrome. New England Journal of Medicine 348 (20): 1953–66.
• Miller J.D., E.D. Scott and S. Okamoto. 2006. Public acceptance of evolution. Science 313 (5788): 765–66.
• Reznick D.N., F.H. Shaw, F.H. Rodd and R.G. Shaw. 1997. Evaluation of the rate of evolution in natural populations of guppies (Poecilia reticulata). Science 275 (5308): 1934–37.
• Salamini F., H. Ozkan, A. Brandolini, R. Schafer-Pregl and W. Martin. 2002. Genetics and geography of wild cereal domestication in the Near East. Nature Reviews Genetics 3 (6):429–41.
• Shubin N.H., E.B. Daeschler and F.A. Jenkins Jr. 2006. The pectoral fin of Tiktaalik roseae and the origin of the tetrapod limb. Nature 440 (7085):764–71.
• Thewissen J.G., M.J. Cohn, L.S. Stevens, S. Bajpai, J. Heyning and W.E. Horton Jr. 2006. Developmental basis for hind-limb loss in dolphins and origin of the cetacean bodyplan. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 103 (22): 8414–18.
• Thewissen, J.G., E.M. Williams, L.J. Roe, and S.T. Hussain. 2001. Skeletons of terrestrial cetaceans and the relationship of whales to artiodactyls. Nature 413 (6853): 277–81.
• You H.L., M.C. Lamanna, J.D. Harris, L.M. Chiappe, J. O’Connor, S.A. Ji , J.C. Lu, C.X. Yuan, D.Q. Li, X. Zhang, K.J. Lacovara, P. Dodson and Q. Ji. 2006. A nearly modern amphibious bird from the Early Cretaceous of northwestern China. Science 312 (5780): 1640–43.

Книги об эволюции, о природе науки и об образовании в области научных дисциплин

Представленный ниже список включает книги, отобранные из огромного множества имеющихся изданий, посвященных эволюции, науке и научному образованию. Более подробный список источников по этим темам имеется на соответствующей странице сайта Национальной академии наук США. Мнение Национальной академии наук по обсуждаемым в перечисленных ниже книгах вопросам не обязательно совпадает с мнением их авторов.

Книги об эволюции

• Ayala, Francisco J. 2007. Darwin’s Gift to Science and Religion. Washington, DC: Joseph Henry Press.
  Эволюционист, получивший теологическое образование, рассказывает об эволюционной теории и ее совместимости с верой.
• Carroll, Sean B. 2006. The Making of the Fittest: DNA and the Ultimate Forensic Record of Evolution. New York: Norton.
  Книга о связи изменений, происходящих с ДНК с течением времени, с эволюцией организмов — и о новой науке, эволюционной биологии развития («эво-дево»).
• Dawkins, Richard. 1996. Climbing Mount Improbable. New York: Norton.
  Авторитетное и изящное описание эволюционного происхождения «замысла» организмов.
• Dennett, Daniel C. 1995. Darwin’s Dangerous Idea Evolution and the Meanings of Life. New York: Simon and Schuster.
  Исследование концептуальной новизны идей Дарвина и того, как эти идеи повлияли на другие области человеческой мысли.
• Fortey, Richard. 1998. Life: A Natural History of the First Four Billion Years of Life on Earth. New York: Knopf.
  Увлекательное описание истории жизни на Земле.
• Gould, Stephen J. 1992. The Panda’s Thumb. New York: W.W. Norton.
  Колонки Стивена Гульда в журнале Natural History были собраны и опубликованы в виде серии книг, в том числе Ever Since Darwin, Hen’s Teeth and Horses’ Toes, Eight Little Piggies, The Flamingo’s Smile и Bully for Brontosaurus. Все это хорошие популярные введения в основные идеи теории эволюции, к тому же в высшей степени увлекательно и понятно написанные.
• Hazen, Robert M. 2006. Genesis: The Scientific Quest for Life’s Origins. Washington, DC: Joseph Henry Press.
  Интригующее изложение современных идей о происхождении жизни на Земле, включающее рассказ об опытах Хейзена и других исследователей, которые проверяли состоятельность различных существующих гипотез.
• Horner, John R. and Edwin Dobb. 1997. Dinosaur Lives: Unearthing an Evolutionary Saga. New York: Harper Collins.
  Истории о том, как палеонтологи ищут и находят окаменевшие кости и яйца динозавров, а также многое другое, в том числе изложение взглядов автора на динозавров и эволюцию.
• Kirschner, Marc W., and John C. Gerhart. 2005. The Plausibility of Life: Resolving Darwin’s Dilemma. New Haven, CT: Yale University Press.
  Книга объясняет, как маленькие изменения в ДНК организма могут приводить к возникновению новых биологических структур и систем.
• Mayr, Ernst. 2001. What Evolution Is. New York: Basic Books.
  Авторитетный и подробный обзор эволюционной теории.
• Mindell, David P. 2006. The Evolving World: Evolution in Everyday Life. Cambridge, MA: Harvard University Press.
  Описание многих практических приложений представлений об эволюции: в медицине, сельском хозяйстве, в деле охраны природы и в других отраслях.
• National Academy of Sciences. 1998. Teaching About Evolution and the Nature of Science. Washington, DC: National Academy Press.
  Руководство для учителей, политиков, родителей и прочих по методам преподавания вопросов эволюции и природы науки.
• Weiner, Jonathan. 1994. The Beak of the Finch: A Story of Evolution in Our Time. New York: Knopf.
  Рассказ о фундаментальных эволюционных принципах и о том, как они отражаются в продолжающейся эволюции вьюрков на Галапагосских островах.
• Zimmer, Carl. 2002. Evolution: The Triumph of an Idea. New York: Harper.
  Обзор основ эволюции — и сопроводительный текст к одноименной серии передач PBS, расследующих влияние и область применения идей Чарльза Дарвина.

Книги об эволюции человека

• Cela-Conde, Camilo J. and Francisco J. Ayala. 2007. Human Evolution: Trails from the Past. New York: Oxford University Press.
  Подробный обзор эволюции человека, отражающий достижения различных областей знаний — от генетики и палеоантропологии до этики и религии.
• Diamond, Jared. 1993, reissued in 2006. The Third Chimpanzee: The Evolution and Future of the Human Animal. New York: Harper Perennial.
  Рассказ о сходстве и различиях между человеком и шимпанзе.
• Howells, William W. 1997. Getting Here: The Story of Human Evolution. Washington, DC: Compass Press.
  Увлекательное изложение эволюционной истории человека, написанное одним из отцов биологической антропологии.
• Stringer, Chris and Peter Andrews. 2005. The Complete World of Human Evolution. New York: Thames and Hudson.
  Подробное и богато иллюстрированное пособие по новейшим представлениям о происхождении человека.
• Tattersall, Ian. 1998. Becoming Human: Evolution and Human Uniqueness. New York: Harcourt Brace.
  Рассказ о современном взгляде на различия между неандертальцами и современными людьми.
• Zimmer, Carl. 2005. Smithsonian Intimate Guide to Human Origins. Washington, DC: Smithsonian Books.
  Краткое пособие по сложной эволюционной истории человеческого вида.

Книги об эволюции для детей и юношества

• Jenkins, Steve. 2002. Life on Earth: The Story of Evolution. Boston: Houghton Mifflin.
  Подробное введение в основы эволюционной теории.
• Lauber, Patricia. 1994. How Dinosaurs Came to Be. New York: Simon and Schuster.
  Описание динозавров и их предков.
• Lawson, Kristan. 2003. Darwin and Evolution for Kids: His Life and Ideas with 21 Activities. Chicago: Chicago Review.
  Жизнеописание Дарвина и рассказ о различных научных занятиях, например о создании системы живых организмов и об изучении геологических слоев.
• Matsen, Bradford. 1994. Planet Ocean: A Story of Life, the Sea, and Dancing to the Fossil Record. Berkeley, CA: Ten Speed Press.
  Причудливо иллюстрированный путеводитель по истории Земли и жизни для детей постарше и для взрослых.
• McNulty, Faith. 1999. How Whales Walked into the Sea. New York: Scholastic.
  Эта великолепно иллюстрированная книга рассказывает о происхождении китов в ходе эволюции из наземных позвоночных.
• Peters, Lisa W. 2003. Our Family Tree: An Evolution Story. New York: Harcourt.
  Книга со множеством прекрасных картинок, объясняющая родство всех живых существ.
• Troll, Ray, and Bradford Matsen. 1996. Raptors, Fossils, Fins & Fangs: A Prehistoric Creature Feature. Berkeley, CA: Tricycle Press.
  Веселое путешествие во времени (в стиле «Ух ты! Киты!»).

Книги о происхождении Земли и Вселенной

• Astronomy Education Board. 2004. An Ancient Universe: How Astronomers Know the Vast Scale of Cosmic Time. Washington, DC: American Astronomical Society and Astronomical Society of the Pacific.
  Пособие для учителей, школьников, студентов и широких кругов читателей о методах, используемых астрономами для выяснения возраста небесных тел.
• Dalrymple, G. Brent. 2004. Ancient Earth, Ancient Skies: The Age of Earth and Its Cosmic Surroundings. Palo Alto, CA: Stanford University Press.
  Подробный рассказ о научных данных, которые свидетельствуют о возрасте Земли, Луны, метеоритов, Солнечной системы, нашей Галактики и Вселенной.
• Longair, Malcolm S. 2006. The Cosmic Century: A History of Astrophysics and Cosmology. New York: Cambridge.
  Обзор истории развития астрофизики и космологии, в котором особо подчеркиваются теоретические концепции, связывающие эти области с другими естественно-научными дисциплинами.
• Tyson, Neil D. 2007. Death by Black Hole: And Other Cosmic Quandaries. New York: W. W. Norton.
  Сборник очерков Тайсона из его ежемесячной колонки «Вселенная» в журнале Natural History — о том, как работает наука и как мы пришли к научному пониманию нашего места во Вселенной.
• Tyson, Neil D., and Donald Goldsmith. 2004. Origins: Fourteen Billion Years of Cosmic Evolution. New York: W. W. Norton.
  Сопроводительный текст к телепередачам цикла «Происхождение» из серии NOVA о новейших представлениях науки о происхождении Вселенной, галактик, звезд, планет и жизни.
• Weinberg, Steven. 1993. The First Three Minutes: A Modern View of the Origin of the Universe. New York: Basic Books. (Русское издание: Вайнберг С. Первые три минуты. Современный взгляд на происхождение Вселенной. Регулярная и хаотическая динамика, 2000.)
  Рассказ о том, что происходило во время Большого взрыва.

Книги о генетических исследованиях и эволюции

• DeSalle, Rob, and Michael Yudell. 2004. Welcome to the Genome: A User’s Guide to the Genetic Past, Present, and Future. New York: Wiley.
  Повествование о науке, ее приложениях и о потенциале генетики человека.
• Ridley, Matt. 1999. Genome: The Autobiography of a Species in 23 Chapters. New York: HarperCollins. (Русское издание: Ридли М. Геном. Автобиография вида в 23 главах. ЭКСМО, 2008.)
  Описание того, как, хромосома за хромосомой, генетики пришли к возможности изменить жизнь человека.
• Watson, James D., and Andrew Berry. 2003. DNA: The Secret of Life. New York: Knopf.
  История генетики, один из авторов которой был первооткрывателем структуры ДНК.

Книги о спорах эволюционистов с креационистами

• Ayala, Francisco J. 2006. Darwin and Intelligent Design. Minneapolis, MN: Fortress Press.
  Сравнение эволюционной теории с идеями, выдвигаемыми сторонниками «разумного замысла».
• Baker, Catherine, and James B. Miller. 2006. The Evolution Dialogues: Science, Christianity, and the Quest for Understanding. Washington, DC: American Association for the Advancement of Science.
  Последовательность из перемежающихся глав рассказывает о научных открытиях и о реакции христиан на эти открытия в публикации, задуманной как часть серии диалогов о науке, этике и религии, спонсируемой Американской ассоциацией содействия развитию науки.
• Collins, Francis. 2006. The Language of God: A Scientist Presents Evidence for Belief. New York: Free Press.
  Директор проекта «Геном человека» рассказывает о своих религиозных убеждениях в свете своих научных исследований.
• Forrest, Barbara and Paul R. Gross. 2004. Creationism’s Trojan Horse: The Wedge of Intelligent Design. New York: Oxford University Press.
  Подробный анализ взглядов и тактики сторонников направления креационизма, называемого концепцией «разумного замысла».
• Humes, Edward. 2007. Monkey Girl: Evolution, Education, Religion, and the Battle for America’s Soul. New York: HarperCollins.
  Рассказ очевидца о процессе «Кицмиллер против Дуврского школьного округа».
• Kitcher, Philip. 2006. Living with Darwin: Evolution, Design, and the Future of Faith. New York: Oxford University Press.
  Философ науки сравнивает различные версии креационизма с эволюционными представлениями, анализируя при этом фундаментальные различия религиозного и научного подхода.
• Matsumura, Molleen. 1995. Voices for Evolution. Berkeley, CA: National Center for Science Education. Постоянно пополняется по адресу: http://www.ncseweb.org/ article.asp?category=2.
  Сборник заявлений различных научных, гражданских, религиозных и образовательных организаций в поддержку изучения эволюции.
• Miller, Kenneth R. 1999. Finding Darwin’s God: A Scientist’s Search for Common Ground Between God and Evolution. New York: HarperCollins.
  Биолог ищет пути согласования эволюционной теории с верой в Бога.
• Moore, John A. 2002. From Genesis to Genetics: The Case of Evolution and Creationism. Berkeley, CA: University of California Press.
  Разъяснение ключевого значения изучения эволюции для образования.
• Nelkin, Dorothy. 2000. The Creation Controversy: Science or Scripture in Schools. Lincoln, NE: iUniverse, Inc.
  Взгляд социолога науки на споры о преподавании эволюции в штате Канзас и вопросы о доверии общественности к научным данным.
• Pennock, Robert T. 1999. Tower of Babel: The Evidence Against the New Creationism. Cambridge, MA: MIT Press.
  Философ науки исследует креационизм «разумного замысла» и «теистической науки».
• Pennock, Robert T., ed. 2001. Intelligent Design Creationism and Its Critics: Philosophical, Theological, and Scientific Perspectives. Cambridge, MA: MIT Press.
  Сборник публикаций креационистов, особенно сторонников «разумного замысла», и их критиков.
• Pigliucci, Massimo. 2002. Denying Evolution: Creationism, Scientism, and the Nature of Science. Sunderland, MA: Sinauer Associates.
  Расследование истории споров эволюционистов с креационистами с подробным анализом того, что автор считает заблуждениями как креационистов, так и ученых.
• Ruse, Michael. 2005. The Evolution-Creation Struggle. Cambridge, MA: Harvard University Press.
  История реакции на идеи Дарвина, содержащая конструктивные предложения для приверженцев обеих сторон в споре об эволюции.
• Scott, Eugenie. 2005. Evolution vs. Creationism: An Introduction. Berkeley, CA: University of California Press.
  Обзор проблем, связанных со спорами об эволюции и креационизме, включающий ценные списки документов и первоисточников, написанный исполнительным директором Национального центра научного образования.
• Scott, Eugenie and Glenn Branch, eds. 2006. Not in Our Classrooms: Why Intelligent Design Is Wrong for Our Schools. Boston, MA: Beacon Press.
  Сборник очерков об истории креационизма «разумного замысла» и о юридических спорах вокруг предложений ввести преподавание этой концепции в программу государственных школ

Биографии авторов

Франсиско Айала (председатель авторской комиссии, НАН) — профессор биологических наук и профессор философии в Университете Калифорнии в Ирвине. Его основные научные работы посвящены вопросам популяционной и эволюционной генетики. Сфера его научных интересов включает прежде всего биологическую эволюцию, особенно генетические аспекты эволюционных процессов, молекулярную эволюцию, механизмы видообразования, генетическую изменчивость в популяциях, рост и динамику численности популяций и конкурентные отношения в природе. Он также является автором ряда работ по вопросам, относительно которых религия пересекается с наукой, и о философских проблемах эпистемологии, этики и философии биологии. Автор книг: «Эволюция человека: следы прошлого» (Нuman Evolution: Trails from the Past), «Дарвинов дар науке и религии» (Darwin’s Gift to Science and Religion), «Дарвин и разумный замысел» (Darwin and Intelligent Design), «Введение в популяционную и эволюционную генетику» (Population and Evolutionary Genetics: A Primer), «Эволюция: Теория и механизмы органической эволюции» (Evolving: The Theory and Processes of Organic Evolution) и «Работы по философии биологии» (Studies in the Philosophy of Biology). Давал показания по делу о преподавании эволюции в штате Арканзас в 1981 году.

В прошлом президент и председатель комиссии Американской ассоциации содействия развитию науки, президент американского исследовательского общества «Сигма Кси». Удостоен наград от многих организаций во всем мире, а также почетных степеней в университетах Европы, Азии и Соединенных Штатов. В 2002 году президент Джордж Буш-младший наградил его медалью «За научные достижения» (National Medal of Science).

Брюс Альбертс (НАН) — профессор биохимии и биофизики в Университете Калифорнии в Сан-Франциско. Его основные научные работы посвящены изучению механизмов двух процессов из числа важнейших для жизнедеятельности клетки. Особенно известен своими подробными исследованиями белковых комплексов, обеспечивающих необходимое для деления клеток удвоение хромосом.

Альбертс входит в авторский коллектив неоднократно переизданного учебника «Молекулярная биология клетки», который считается во всем мире главным учебником продвинутого уровня по этой научной дисциплине. Последняя книга Альбертса, «Основы клеточной биологии» (Essential Cell Biology), рассказывает об этой области науки более широкой аудитории. Брюс Альбертс был президентом Национальной академии наук и председателем Национального исследовательского совета с 1993 по 2005 год. Продолжает состоять членом в силу занимаемой должности (ex officio member) Учительского консультационного совета Национальных академий, созданного по его инициативе. Преданный делу совершенствования образования в области научных дисциплин, он принял участие в организации и развитии программы Университета Калифорнии в Сан-Франциско «Наука в городе» (City Science), направленной на улучшение преподавания научных дисциплин в общеобразовательных школах начального звена.

Мэй Беренбаум (НАН) — профессор, заведующая кафедрой энтомологии в Университете Иллинойса в Урбана-Шампейн. Ее работы внесли большой вклад в понимание роли химических соединений во взаимодействиях между растениями и растительноядными насекомыми и выяснение природы растительных токсинов и характера их действия на насекомых. Ее исследования посвящены физиологическим механизмам, лежащим в основе таких взаимодействий, и их роли в эволюции как растений, так и насекомых. Сфера ее научных интересов включает химическую экологию, экологию взаимодействий растений и насекомых, эволюционную биологию бабочек, фотобиологию и экологически рациональные методы контроля численности насекомых-вредителей.

Награждена премиями Национального научного фонда, Американского экологического общества, Института Вейцмана и Международного общества химической экологии. Избрана членом Американского энтомологического общества, Американской академии наук и искусств и Американского философского общества.

Мэй Беренбаум входит в состав редколлегии журнала Proceedings of the National Academy of Sciences и, с недавних пор, в состав Совета Национальной академии наук. В связи с интересом к делу распространения научной грамотности она опубликовала немало журнальных и газетных статей и четыре книги, посвященные научным вопросам, предназначенные для широкого круга читателей.

Брент Далримпл (НАН) — профессор и почетный декан отделения наук об океане и атмосфере Орегонского государственного университета, специалист по геохронологии. Его работы сыграли большую роль в заложении основ теории спрединга океанического дна, бурно развивающейся теории океанического вулканизма, а также в использовании мантийных плюмов в качестве абсолютной системы отсчета для анализа движения плит в ходе геологической истории, в тонкой структурной стратиграфии лунных реголитов и в изучении истории образования лунных кратеров. Основная сфера его научных интересов включает совершенствование технологий изотопного датирования, особенно калий-аргонового метода и метода изотопов аргона 40/39 и применения этих методов для решения широкого круга геологических и геофизических проблем.

Автор книги «Возраст Земли» (The Age of the Earth) и ее сокращенного варианта «Древняя Земля, древние небеса» (Ancient Earth, Ancient Skies). Его работы последних лет включают ряд опытов, направленных на определение истории столкновения крупных небесных тел с Луной и связанного с ними образования лунных кратеров. Далримпл давал показания на исторических федеральных судебных процессах об эволюции в системе образования «Маклин против штата Арканзас» (McLean v. Arkansas) и «Агиллар против Трина» (Aguillard v. Treen).

Член Американского геофизического объединения, где занимает должности президента и члена совета директоров, и Американской академии наук и искусств. В 2001 году был удостоен премии Американского геологического общества за общественную деятельность, а в 2003 году — национальной медали «За научные достижения» (National Medal of Science).

Бетти Карвеллас — недавно вышедшая на пенсию преподавательница и сопредседатель отделения естественных наук Эссексской средней школы в Эссекс Джанкшн (штат Вермонт).

Ее профессиональная деятельность была связана с работой на местном уровне, на уровне штата и на федеральном уровне. Являлась сопредседателем комитета по образованию и членом исполнительного комитета Совета президентов научных обществ, а также президентом Национальной ассоциации учителей биологии.

Получила премию общества «Сигма Кси» за выдающиеся достижения в деле преподавания науки в штате Вермонт (1981) и президентскую премию за мастерство в преподавании естественных наук и математики (1984). В 2000 году была отобрана для участия в программе «Учителя знакомятся с Антарктикой и Арктикой» Национального научного фонда и провела несколько летних сезонов, работая вместе с учеными в Беринговом море и в Северном Ледовитом океане. Она была одним из членов-учредителей и председателем Комиссии по стандартам профессионального образования штата Вермонт и входила в состав совета директоров Изучения учебных программ по биологическим наукам.

Сфера ее интересов включает преподавание междисциплинарных предметов, обеспечение связи школьного научного образования с реалиями жизни, экскурсии со школьниками в районы проведения международных полевых исследований и обучение школьников методам научного познания. Бетти Карвеллас входила в число членов-учредителей Учительского консультационного совета Национальных академий и была председателем специального комитета, организовавшего в 2004 году семинар по обеспечению связи обязательного профессионального совершенствования с высококачественным образованием.

Майкл Клегг (НАН) — профессор биологических наук Университета Калифорнии в Ирвине. Один из ведущих специалистов по эволюции сложных генетических систем, он получил международное признание за вклад в понимание генетической и экологической основы адаптивных эволюционных изменений в популяциях и в группах организмов более высокого порядка. Сфера его научных интересов включает проблемы популяционной генетики, филогении и молекулярной эволюции растений, статистической оценки генетических параметров, переноса генов у растений, молекулярной генетики и сохранения генофонда сельскохозяйственных культур. Клегг является членом в силу занимаемой должности (ex officio member) 29 комитетов Национальной академии наук, а также председателем Международной консультационной комиссии и членом Комитета международных программ. В настоящее время занимает должность секретаря по международным делам Национальной академии наук. Председатель делегации НАН на XXVIII Генеральной ассамблее Международного научного совета в Шанхае и Сучжоу (Китай) в 2005 году.

Нэнси Моран (НАН) — профессор экологии и эволюционной биологии в Университете Аризоны. Принимает участие в обучении магистрантов вопросам эволюции геномов и имеет опыт преподавания эволюционной биологии и науки о геномах на уровнях от средней школы до магистратуры. Ее научные исследования посвящены роли симбиотических отношений в экологии и эволюции и касаются изучения фундаментальных движущих сил эволюции, таких как мутации, перенос генов, естественный отбор и экологическая дивергенция. Используя подходы из таких областей, как молекулярная эволюционная биология, систематика и популяционная генетика, она исследует различные аспекты эволюции бактерий и насекомых и их экологических взаимодействий. Ее работы позволили установить, что многие группы насекомых эволюционировали совместно с симбиотическими бактериями в течение миллионов лет, что эти симбионты обеспечивают хозяев питательными веществами и создают предпосылки для экологической дивергенции насекомых и занимания ими новых ниш, а также что у симбионтов произошло значительное сокращение геномов в результате утраты многих генов, имевшихся у их предков. Большинство ее работ посвящено различным группам насекомых, в частности тлям, которые относятся к основным сельскохозяйственным вредителям.

Нэнси Моран занимала должности президента Общества содействия изучению эволюции и вице-президента Американского общества естествоиспытателей. Она является членом Американской микробиологической академии и стипендиатом Фонда Макартуров.

Гилберт Оменн (ИМ) — профессор медицины внутренних органов, генетики человека и здравоохранения, директор Центра компьютерной медицины и биологии Университета Мичигана. Также занимает должности ведущего научного сотрудника Мичиганского союза исследования рака методами протеомики и главы проекта «Протеом плазмы человека» международной организации «Протеом человека».

В число его научных интересов входят протеомика рака, химические методы предупреждения рака, генетические аспекты здравоохранения, научный анализ степеней риска и политика в области здравоохранения. Он был руководителем испытаний эффективности бета-каротина и ретинола (beta-Carotene and Retinol Efficacy Trial, CARET) в качестве средств предупреждения рака легких и сердечно-сосудистых заболеваний и директором Центра развития здравоохранения пожилых людей.

По его почину во время его работы в Университете Вашингтона и в Центре исследований рака Фреда Хатчинсона была организована межуниверситетская Инициатива по генетическим аспектам здравоохранения в этическом, юридическом и политическом контекстах. В течение многих лет он занимает должность директора компании Amgen Inc. and of Rohm & Haas Company. В 2005–2006 годах был президентом Американской ассоциации содействия развитию науки.

Оменн — член Американской академии наук и искусств, Ассоциации американских терапевтов и Американской коллегии терапевтов. Был председателем Комиссии Президента и Конгресса по изучению вопросов оценки и контроля риска, входил в состав Национальной комиссии по окружающей среде и был председателем Комитета Национальных академий по науке, технологиям и общественной политике.

Роберт Пеннок — профессор истории и философии науки, работающий на кафедрах философии (Колледж науки Лимана Бриггса) и информатики, а также в Центре этики и гуманитарных аспектов биологии Мичиганского государственного университета, где принимает участие в магистрантской программе по экологии, эволюционной биологии и науке о поведении. Сфера его профессиональных интересов включает философию биологии и проблемы взаимосвязи эпистемологических и этических ценностей в науке.

Пеннок — автор книг «Вавилонская башня: данные, свидетельствующие против нового креационизма и концепции разумного замысла» (Tower of Babel: The Evidence Against the New Creationism and Intelligent Design), «Креационизм и его критика: философские, теологические и научные аспекты» (Creationism and Its Critics: Philosophical, Theological, and Scientific Perspectives). Давал показания по делу о преподавании креационистской концепции разумного замысла «Кицмиллер против Дуврского школьного округа» (Kitzmiller v. Dover Area School District).

Стипендиат Фонда Меллона, Национального фонда гуманитарных наук и Национального научного фонда. Является членом Американской ассоциации содействия развитию науки, где состоит в Комитете по пониманию науки в обществе. Также состоит в Комитете по общественной философии Американской философской ассоциации и занимает должность председателя Образовательного комитета Общества содействия изучению эволюции. В настоящее время работает над книгой о приложениях дарвиновских механизмов эволюции как абстрактной теоретической модели на практике в иных, чем биология, областях.

Питер Рейвн (НАН) — профессор ботаники в Вашингтонском университете и директор Ботанического сада Миссури в Сент-Луисе. Под его руководством Ботанический сад превратился в один из ведущих мировых центров охраны разнообразия растений. Его основные научные интересы лежат в областях систематики, эволюции и биогеографии растений семейства кипрейные, в состав которого входят 16 родов и около 650 видов. На примере растений этого семейства были получены многие важнейшие данные, проливающие свет на характер и механизмы эволюции растений в целом. Кроме того, Рейвн занимается общей биогеографией, т. е. эволюционной историей всей биоты и отдельных систематических групп в аспекте их распространения в различных регионах и влияния на их распространение дрейфа континентов и других глобальных процессов. Значительная часть его внимания как исследователя сконцентрирована на том, что он называет угрозой «шестого вымирания» — возможного массового вымирания живых организмов в результате стремительного роста населения Земли, а также человеческой беспечности и интересов коммерческой деятельности.

В число должностей, которые Рейвн занимал в национальных и международных организациях, входят должности президента Американской ассоциации содействия развитию науки, члена Папской академии наук, секретаря по внутренним делам Национальной академии наук, члена Президентского консультационного комитета по науке и технике и председателя Комитета по исследованиям Национального географического общества. Он является стипендиатом фондов Гуггенхайма и Макартуров.

В номере журнала «Тайм», посвященном Дню Земли 1999 года, Рейвн был назван в числе «героев планеты» за заслуги в деле «охраны и сбережения окружающей среды».

Нил Тайсон — директор Хейденского планетария при Американском музее естественной истории. Сфера его научных интересов включает изучение образования и взрывов звезд, а также строения карликовых галактик и структуры Млечного Пути.

Тайсон был членом президентской комиссии, в задачи которой входил анализ перспектив развития аэрокосмической промышленности США (2001), и комиссии по осуществлению космических исследовательских программ США (2004). Он был удостоен медали НАСА «За службу обществу» — высшей награды этой организации для негосударственных служащих. В настоящее время является членом консультационного совета НАСА.

Кроме научных работ Тайсон написал и немало научно-популярных. Он регулярно пишет очерки для журнала Natural History. Кроме того, им написаны книги «Небо — не предел: Приключения городского астрофизика» (The Sky Is Not the Limit: Adventures of an Urban Astrophysicist) и «Происхождение: Четырнадцать миллиардов лет космической эволюции» (Origins: Fourteen Billion Years of Cosmic Evolution) в соавторстве с Дональдом Голдсмитом. Ведет телепрограмму NOVA Science Now («NOVA: наука сегодня») из серии NOVA на PBS и является исполнительным редактором этой программы. Каждая передача программы посвящена новейшим научным достижениям в разных областях, таких как химия, геология, физика, роботехника и астрофизика.

Удостоен восьми почетных докторских степеней. В настоящее время является президентом Планетарного общества. Его вклад в популяризацию исследований космоса был недавно отмечен Международным астрономическим союзом, присвоившим астероиду название 13123 Tyson.

Холли Уичман — профессор биологических наук в Университете Айдахо и соучредитель междисциплинарной Инициативы по развитию биоинформатики и эволюционных исследований. Читает курсы генетики, экспериментальной биологии и профессионального развития для магистрантов. Основные научные работы Холли Уичман посвящены изучению организации генома млекопитающих и опытному воспроизведению эволюции с использованием вирусов в качестве модельных объектов. Ее исследования ретротранспозонов млекопитающих были выполнены в строго филогенетическом ключе: она изучила эволюцию ретротранспозонов у однопроходных, у сумчатых и у всех 18 отрядов плацентарных млекопитающих. Эта работа посвящена прежде всего исследованию постепенных эволюционных изменений, происходивших миллионы лет назад. Однако более быстрые эволюционные изменения можно наблюдать, в лабораторных условиях и в природе, у организмов, чья продолжительность жизни невелика по сравнению с продолжительностью жизни человека.

Уичман использовала бактериофагов X174 и их близких родственников для изучения молекулярных подробностей приспособительной эволюции. Она исследовала характер возникающих у бактериофагов адаптаций к новым условиям, например к новым видам бактерий хозяев, и предсказуемость таких адаптаций.

Холли Уичман занимается также вопросами приложения данных эволюционной биологии для решения практических задач промышленности, сельского хозяйства и медицины.

В 2001 году она приняла участие в написании подробного обзора практических приложений эволюции, предназначенного прежде всего для того, чтобы дать учителям средних школ и преподавателям колледжей многочисленные примеры таких приложений. Эта статья остается одной из самых часто скачиваемых статей на сайте Annual Review of Ecology and Systematics. В минувшем году Холли Уичман принимала участие в организации семинара Национальных институтов здравоохранения по эволюции и инфекционным заболеваниям и участвовала в семинаре Национального научного фонда по передовым направлениям эволюционной биологии.

Роберт Хейзен — научный сотрудник Вашингтонской геофизической лаборатории Института Карнеги и профессор геологии в Университете Джорджа Мейсона. Его исследования последних лет посвящены изучению роли неорганических веществ в происхождении жизни, в том числе неорганической катализации органического синтеза и избирательного поглощения органических молекул неорганическими поверхностями. Он является автором книг «Происхождение: научный поиск истоков жизни» (Genesis: The Scientific Quest for Life’s Origins), «Новые алхимики» (The New Alchemists), «Почему черные дыры не черные?» (Why Aren’t Black Holes Black?) и «Изготовители алмазов» (The Diamond Makers), а также более чем 260 научных статей.

Хейзен активно занимается популяризацией научных достижений. В Университете Джорджа Мейсона им были разработаны курсы и пособия по научной грамотности. В соавторстве с Джеймсом Трефилом им написаны книги «Наука имеет значение: стремление к научной грамотности» (Science Matters: Achieving Scientific Literacy) и «Естественные науки: комплексный подход» (The Sciences: An Integrated Approach). Он также входил в состав коллектива авторов национальных стандартов образования по научным дисциплинам Национального исследовательского совета и издания Национальной академии наук «Преподавание эволюции и природы науки» (Teaching About Evolution and the Nature of Science).

Входит в состав Комитета по пониманию науки и техники в обществе Американской ассоциации содействия развитию науки и в состав консультационных советов научных телепрограмм NOVA (WGBH, Бостон) и «Земля и Небо» (Earth & Sky, PBS), Американской энциклопедии и Совета Карнеги. Часто выступает по радио и на телевидении. Компания The Teaching Company выпустила 60-часовой видеокурс его лекций.

Недавно избран президентом Американского минералогического общества. Также является членом Американского общества содействия развитию науки и лауреатом премий Американского минералогического общества, Американского химического общества, Американского общества композиторов, писателей и издателей, Ассоциации издательств образовательной литературы и Американской кристаллографической ассоциации.

Тоби Хорн — содиректор Академии образования в области научных дисциплин при Институте Карнеги в Вашингтоне. В этой должности она работает непосредственно с учителями государственных школ округа Колумбия на семинарах и в ходе учебных занятий, помогая им совершенствовать уроки естественно-научных дисциплин, математики и технологии. Она также сотрудничает со школьной системой округа, помогая учителям получать необходимые материалы для преподавания научных дисциплин и биотехнологии. Работает инструктором научной программы академии при Институте Карнеги «Суббота первого света» (First Light Saturday) для школьников среднего звена в обычных и привилегированных государственных школах округа.

До поступления на работу в Институт Карнеги Тоби Хорн работала в Научно-технологической средней школе им. Томаса Джефферсона в округе Фэрфакс (штат Вирджиния), где организовала одну из первых доколледжевых биотехнологических программ. В течение двух лет занимала должность координатора по контактам с общественностью Биотехнологического центра Фралина при Политехническом институте и Государственном университете Вирджинии.

В 2006 году Тоби Хорн была президентом Национальной ассоциации учителей биологии. В должности штатного сотрудника Национального института рака она изучала последовательности ДНК, предположительно связанные с возникновением и развитием рака груди.

Барбара Шааль (НАН) — профессор биологии в Вашингтонском университете в Сент-Луисе. Ее основные научные труды посвящены изучению генетической разнородности различных видов растений, в том числе аборигенных для Соединенных Штатов, тропических зерновых культур и их диких родственников, а также рода Arabidopsis. Она использует разнообразные молекулярные маркеры в опытах с рядом видов растений для изучения фундаментальных эволюционных процессов, таких как миграция генов, молекулярная эволюция и естественный отбор. Применение связанных с ДНК методов на популяционном уровне позволило ей открыть и объяснить неожиданно высокую степень генетического разнообразия. Во многом благодаря этому открытию был впоследствии приспособлен для растений метод ДНК-фингерпринтинга (определения организма по ДНК, как бы «по отпечаткам пальцев»). Она принимала участие в работах по выявлению дикого предка маниоки и вероятного географического положения места одомашнивания этого растения в бассейне Амазонки в Бразилии. Кроме того, изучала эволюционное происхождение инвазионных растений, заселяющих болота на западе Соединенных Штатов. Ее последние работы посвящены изучению обмена генами между генетически модифицированным рисом и дикими родственниками культурного риса.

В настоящее время Барбара Шааль занимает должность вице-президента Национальной академии наук. Она также была президентом Общества содействия изучению эволюции и Американского ботанического общества.

Биографии штатных сотрудников и консультантов

Джей Лабов — старший советник по образованию и коммуникациям Национальной академии наук и Национального исследовательского совета. В течение трех лет занимал должность заместителя директора Центра образования Национального исследовательского совета, являлся директором исследований и ответственным штатным сотрудником при подготовке следующих официальных публикаций совета: «Совершенствование профессионального развития учителей: Возможности использования информационных технологий» (Enhancing Professional Development for Teachers: Potential Uses of Information Technology, Report of a Workshop, 2007); «Оценка и совершенствование преподавания студентам бакалавриата естественных наук, математики, техники и технологии» (Evaluating and Improving Undergraduate Teaching in Science, Mathematics, Engineering and Technology, 2003); «Научение и понимание: Совершенствование методов изучения математики и естественных наук на продвинутом уровне в средних школах США» (Learning and Understanding: Improving Advanced Study of Mathematics and Science in U.S. High Schools, 2002); «Образование для учителей естественных наук, математики и технологии: Новая практика для нового тысячелетия» (Educating Teachers of Science, Mathematics, and Technology: New Practices for the New Millennium, 2000); «Переработка образования по естественным наукам, математике, технике и технологии для студентов бакалавриата» (Transforming Undergraduate Education in Science, Mathematics, Engineering, and Technology, 1999); «На службе нужд доколледжевого образования по естественным наукам и математике: Роль цифровой национальной библиотеки в деле образования учителей и практики для них» (Serving the Needs of Pre-College Science and Mathematics Education: Impact of a Digital National Library on Teacher Education and Practice, 1999) и «Создание цифровой национальной библиотеки для нужд образования по естественным наукам, математике, технике и технологии в бакалавриате» (Developing a Digital National Library for Undergraduate Science, Mathematics, Engineering and Technology Education, 1998).

Кроме того, в настоящее время он контролирует деятельность Национальных академий по совершенствованию преподавания эволюции в государственных школах и руководит работой недавно расширенной инициативы по углублению сотрудничества с тематическими и профессиональными обществами в вопросах, связанных с образованием. Работает с представителями многих национальных организаций и профессиональных обществ над улучшением образования в области научных дисциплин как на предколледжевом уровне, так и на уровне бакалавриата. В 2005 году был избран членом по специальности «Образование» Американской организации содействия развитию науки.

Эдвард Майбах — профессор и директор Центра по совершенствованию коммуникаций в области исследования изменений климата в Университете Джорджа Мейсона. Доктор Майбах — опытнейший специалист по содействию развитию здравоохранения, профессионально изучающий социальные изменения, а также ведущий исследователь в области изучения коммуникаций. Его работы, опубликованные за последние 25 лет, существенно помогли формированию современных концепций коммуникации в области здравоохранения и общественного маркетинга. Его книга «Как донести до общества идеи здравоохранения: Подходы из областей теории коммуникаций и практического опыта» (Designing Health Messages: Approaches from Communication Theory and Public Health Practice) широко используется как в образовательных учреждениях, так и на практике. Его диссертация на соискание степени доктора философии была посвящена исследованию коммуникаций и успешно защищена в Стэнфордском университете в 1990 году. Он также занимал ряд должностей в научно-образовательных учреждениях, а впоследствии стал директором всемирного отдела общественного маркетинга в агентстве «Портер Новелли» и заместителем директора Национального института рака.

Стив Олсон — автор книги «Картирование человеческой истории: гены, расы и общность происхождения» (Mapping Human History: Genes, Race, and Our Common Origins), вышедшей в финал Национальной книжной премии и получившей премию «Наука в обществе» (Science-in-Society Award) от Национальной ассоциации авторов научной и научно-популярной литературы. Его последняя книга, «Обратный отсчет: шестеро детей соревнуются за славу победителя сложнейшего в мире математического конкурса» (Count Down: Six Kids Vie for Glory at the World’s Toughest Math Competition), была названа журналом Discover лучшей научно-популярной книгой 2004 года. Им написаны и другие книги, в том числе «Эволюция на Гавайях» (Evolution in Hawaii) и «Что значит быть ученым» (On Being a Scientist). Он был консультантом по литературным вопросам Национальной академии наук и Национального исследовательского совета, Медицинского института Говарда Хьюза, Института геномных исследований и многих других организаций.

Барбара Поуп — исполнительный директор управления Национальных академий по коммуникации и издательства National Academies Press. Отвечает за инновации и обеспечение динамического развития публикации научных и коммерческих изданий, представленных в Интернете в открытом доступе с 1995 года. Как исполнительный директор управления по коммуникации Барбара Поуп отвечает за создание брендов, маркетинг, изучение аудитории, подготовку дериватной продукции, партнерство, системы распространения и публичный доступ к изданиям через Интернет. Ее исследовательские работы последних лет посвящены вопросам поведения потребителя и включают специфические проекты в области деловых моделей пространства цифровых публикаций и использования источников информации организациями-покупателями. Барбара Поуп также работала приглашенным лектором в Университете Мэриленда и временным преподавателем продолжающейся образовательной программы Университета Вирджинии. Кроме того, она входит в состав совета директоров социально ориентированной некоммерческой организации по продвижению науки Hands On Science Outreach, обеспечивающей школьников высококачественными внеурочными программами по научной тематике.