Podróż młodego badacza na pokładzie „Beagle” w latach 1831–36, która zainspirowała słynną teorię, to jeden z najpowszechniej znanych, a zarazem silnie zmitologizowanych epizodów w historii nauki. Według tego mitu Darwin wziął udział w wyprawie jako przyrodnik, odwiedził wyspy Galapagos na Pacyfiku i ujrzał tam wielkie żółwie oraz „zięby Darwina”. Poszczególne gatunki tych tzw. zięb różnią się kształtem dziobów, co wskazuje na to, że mają odmienne jadłospisy. Z kolei żółwie z wielu wysp miały różne kształty pancerzy.

Te właśnie dostrzeżone na wyspach Galapagos tropy sprawiły, że Darwin (od razu czy też po jakimś czasie – tu zdania mitotwórców są podzielone) doszedł do wniosku, że różnorodność życia na Ziemi powstała jako organiczny proces dziedziczenia zmian. Czyli, jak to później nazwano, wskutek ewolucji. Mechanizmem stanowiącym podłoże tego procesu jest dobór naturalny. Potem napisał książkę „O powstawaniu gatunków” i przekonał wszystkich (prócz hierarchii Kościoła anglikańskiego), że to prawda.

Mity dotyczące teorii Darwina

No cóż, uproszczona, wręcz komiksowa wizja podróży na „Beagle” i jej skutków zawiera ziarno prawdy. Lecz poza tym jest myląca, wiele zniekształca i pomija. I tak na przykład Darwin w „ziębach” nie zauważył nic szczególnego, przynajmniej na początku. Bardziej zaciekawiła go inna grupa ptaków zamieszkujących wyspy – przedrzeźniacze. Po powrocie z wyprawy specjalista ornitolog pomógł Darwinowi dostrzec w „ziębach Darwina” coś więcej.

Przystanek na Galapagos był drobnym epizodem pod koniec podróży, która poświęcona była przede wszystkim sporządzaniu map linii brzegowej kontynentu południowoamerykańskiego. Darwin wcale nie pełnił na „Beagle” funkcji przyrodnika. Był 22-letnim absolwentem uniwersytetu w Cambridge. Sądził, że pisana jest mu przyszłość wiejskiego pastora. Na wyprawę został zaproszony w charakterze towarzysza do stołu dla kapitana statku – młodego arystokraty, niejakiego Roberta Fitzroya. Z czasem Darwin zaczął kolekcjonować okazy przyrodnicze i myśleć o sobie jako o przyrodniku.

Teorię, nazwaną potem jego imieniem, tworzył i dopieszczał powoli, w tajemnicy. Swe koronne dzieło zatytułowane „O powstawaniu gatunków drogą naturalnego doboru, czyli o utrzymywaniu się doskonalszych ras istot organicznych w walce o byt” ogłosił w roku 1859. Nie tylko wiktoriańscy duchowni, lecz także wielu naukowców nie chciało przyjąć przedstawionych tam argumentów jeszcze przez wiele następnych dziesięcioleci. Samą ewolucję uznano powszechnie za fakt jeszcze za życia Darwina. Jednak postulowany przezeń mechanizm tego zjawiska – z pierwszoplanową rolą doboru naturalnego – przyjęto bez zastrzeżeń dopiero w latach 40. XX w. Wtedy okazało się, że potwierdza go genetyka.

Tym, co naprawdę naprowadziło Darwina na myślenie o ewolucji, nie były obserwacje na Galapagos, lecz ślady dostrzeżone trzy lata wcześniej na smaganych wichrami plażach północnej Argentyny. Nie chodziło tu o kształty dziobów. Nie chodziło nawet o żadne żywe stworzenie. To były skamieniałości.

Co Karol Darwin jadł w Argentynie

We wrześniu 1832 r. „Beagle” zakotwiczył pod Bahía Blanca, osadą nad zatoką o tej samej nazwie, około 650 km na południowy zachód od Buenos Aires. Caudillo prowincji Buenos Aires, generał de Rosas, toczył właśnie ludobójczą wojnę z Indianami. Ufortyfikowana i zajęta przez wojsko miejscowość służyła za bastion.

„Beagle” tkwił na redzie w pobliżu Bahía Blanca ponad miesiąc. Załoga zajęta była pracami kartograficznymi i innymi obowiązkami na brzegu: kopaniem studni, zbieraniem drewna na opał, polowaniem dla mięsa. Okoliczny krajobraz był typowy dla argentyńskiej Pampy – bujne zbiorowiska łąkowe. Wzdłuż brzegu ciągnął się pas zarośniętych trawą wydm.

Myśliwi przynosili jelenie, aguti i inną zdobycz, kiedyś ustrzelili kilka pancerników oraz dużego nielotnego ptaka, którego Darwin niefrasobliwie nazwał „strusiem”. Oczywiście nie był to żaden struś (te żyją tylko w Afryce, choć kiedyś występowały także na Bliskim Wschodzie), lecz nandu szare (Rhea americana). Czyli ptak podobny z wyglądu do strusia, występujący jedynie w Ameryce Południowej, najcięższy przedstawiciel ptasiej fauny tego kontynentu.

„Na kolację dzisiejszą mieliśmy danie, które w Anglii wzbudziłoby zdziwienie: pulpety ze strusia i pieczyste z pancernika” – zapisał Darwin w dzienniku pod datą 18 września, najwyraźniej zadowolony z nowego trybu życia. Wyruszył na poszukiwanie przygód, a nie na przyrodnicze badania terenowe. Jego codzienne zapiski (które potem zredagował i ogłosił jako relację zatytułowaną „Podróż na okręcie »Beagle«”) odzwierciedlają jego zainteresowania, nie tylko naukowe, lecz także kulturalne, społeczne czy polityczne. Zapisał, że ciemne mięso wielkiego ptaka nasuwało mu na myśl wołowinę. Z kolei pancerniki w smaku i z wyglądu przypominały kaczkę. Przeżycia kulinarne na Pampie, a potem w Patagonii mają swój udział w skierowaniu jego myśli ku ewolucji gatunków.

Skamieniałości leniwców i pancerników

Kilka dni później, 22 września 1832 r., Darwin i Fitzroy popłynęli szalupą obejrzeć przylądek Punta Alta, znajdujący się około 16 km od zakotwiczonego „Beagle”. Były to odsłonięte wychodnie skał nad wodą. „Widziałem je po raz pierwszy – zapisał Darwin – i zaciekawiły mnie bardzo, bo zawierają liczne muszle i kości wielkich zwierząt”.

Punta Alta oznacza „wysoki punkt”, ale wbrew nazwie skalne urwiska nie miały tam więcej niż sześć metrów. Skamieniałości spotykało się jednak na każdym kroku – wielkie, małe, najrozmaitszych dziwnych kształtów. Darwin z pomocnikiem zabrali się do miękkiej skały oskardami. W czasie tych wykopalisk Darwin zebrał szczątki dziewięciu wielkich ssaków, bardzo słabo znanych nauce lub jeszcze nie opisanych. Były to skamieniałości wymarłych około 12 tys. lat temu wielkich zwierząt żyjących wyłącznie na obszarze Ameryk.

Najsłynniejszym przedstawicielem tej plejstoceńskiej fauny było Megatherium, ogromny lądowy leniwiec o rozmiarach słonia. Ten był już nazwany i opisany przez francuskiego uczonego Georges’a Cuviera na podstawie skamieniałych znalezisk z Paragwaju. Współczesne leniwce nie występują nigdzie poza Ameryką Południową i Środkową. Megatherium przypominało je anatomicznie, ale było zbyt wielkie, by prowadzić, tak jak one, nadrzewny tryb życia.

Wśród trofeów Darwina znalazły się szczątki trzech wielkich leniwców, a także wymarłego gatunku konia. Oraz skorupa kostna z drobnych, dopasowanych do siebie płytek, będąca pozostałością jakiegoś dużego zwierzęcia, które musiało przypominać pancernika. Darwin poznał już prawdziwe pancerniki, i to nawet organoleptycznie, jedząc to zwierzę jako pieczeń obok pulpetów ze strusia. Przyglądał się też pastuchom bydła, gauczom, jak polują na pancerniki i pieką je wraz z pancerzem.

Pancerników jest około 20 gatunków, wszystkie żyją w Nowym Świecie, kilka występuje na pampie bardzo pospolicie. Te pieczone były zapewne pancernikami białowłosymi (Euphractus sexcinctus), które podobno są wybitnie niesmaczne. To nie zniechęcało mało wybrednych gauczów, zmuszonych tygodniami żywić się tym, co udało im się upolować. „Niczym ślimaki cały swój dobytek noszą na grzbiecie, a jedzą, co popadnie” – napisał Darwin, mając na myśli pasterzy, nie pancerniki.

Kolejne szczątki wymarłych stworzeń

Miesiąc później w odległości jakichś 50 km od Punta Alta Darwin odkrył kolejne stanowisko obfitujące w skamieliny – 35-metrowy klif Monte Hermoso. Wykopał tam szczątki kilku gryzoni. Jedne nasunęły mu na myśl aguti, inne kapibarę, a jeszcze inne mniejszego południowoamerykańskiego gryzonia – tukotuko. Tyle że, podobnie jak w przypadku znalezisk z Punto Alto, skamieniałości za każdym razem wykazywały różnice w stosunku do gatunku żyjącego.

Jeszcze później i dalej na południe wzdłuż wybrzeża Argentyny Darwin natrafił na trzecie znalezisko kości ssaków. Anatom, który je później badał, uznał, że należą do jakiegoś wymarłego wielbłąda. Zwierzę zostało nazwane makrauchenią (Macrauchenia). Do rodziny wielbłądowatych należą w południowej Ameryce dwa rodzime dziko żyjące gatunki: gwanako i wigoń, oraz dwa gatunki zwierząt domowych: lama i alpaka. Darwin wiedział, że gwanako zamieszkują obszar w pobliżu wykopalisk, bo sam zastrzelił jedną sztukę kilka dni wcześniej.

Takie odkrycia, analogie i porównania utkwiły mu w pamięci, zapłodniły wyobraźnię i rozwijały się tam zarówno w dalszym ciągu podróży, jak przez lata po powrocie. Tymczasem same znaleziska zostały zapakowane w skrzynie i przesłane do Anglii, gdzie większością z nich zajął się botanik John Stevens Henslow, opiekun Darwina z Cambridge.

„Miałem szczęście do skamieniałości” – pisał Darwin do Henslowa. Wspominał o wielkim gryzoniu, o leniwcu naziemnym, o pancerzu z wielokątnych płytek. To ostatnie znalezisko skomentował następująco: „Od razu gdy je zobaczyłem, pomyślałem, że muszą to być kości ogromnego pancernika. Bardzo pospolici są tu żyjący przedstawiciele tego rodzaju”. I dodał: „Jeśli Pana zainteresują, proszę je rozpakować, z wielką chęcią bym się o nich czegoś więcej dowiedział”.

Warto zwrócić uwagę, że Darwin nie potrafił dokładnie zidentyfikować, a co dopiero zinterpretować swoich znalezisk. Większa część z jego kolekcji skamielin, oprócz Megatherium, zawierała gatunki słabo znane nawet specjalistom, a Darwin żadnym specjalistą nie był. To samo dotyczyło anatomii porównawczej; w ogóle o ssakach wiedział niewiele. Określenie „paleontolog” nie weszło wówczas jeszcze do użycia.

Opis i identyfikację kopalnych szczątków powierzył błyskotliwemu młodemu anatomowi londyńskiemu Richardowi Owenowi, który szybko stawał się uznanym autorytetem od wymarłych ssaków. To właśnie Owen nadał nazwy znalezionym leniwcom. To on zasugerował (mylnie, jak się później okazało, ale szybko naprawił swój błąd), że makrauchenia jest spokrewniona z wielbłądami.

Darwin Owenem nie był. Był tylko bystrym obserwatorem gorliwie zbierającym okazy i uczącym się przy okazji. Zaproszenie na „Beagle” uchroniło go od kolei losu wiejskiego pastora i pozwoliło dojrzeć. Gdy wziął na siebie obowiązki okrętowego przyrodnika, okazało się, że wypełnia je nadspodziewanie dobrze. Jego kwalifikacjami do badania skamieniałości były ogromna ciekawość, talent obserwacyjny oraz intuicyjne przekonanie, że wszystko w świecie przyrody jest jakoś ze sobą powiązane. Nie bał się też śmiałych spekulacji – przynajmniej póki nie musiał ich głosić publicznie.

Jak powstały dwa gatunki „strusi”?

Kilka miesięcy później, gdy „Beagle” zakotwiczył u wybrzeży północnej Patagonii, Darwin natrafił na następne informacje, które mu dały do myślenia. Badacz spędził jakiś czas na lądzie, znów w towarzystwie pasterzy bydła, którzy napomknęli, że znają „strusia” rzadkiej odmiany. Jest podobny do tego pospolitego, ale mniejszy, o krótszych nogach, łatwiejszy do upolowania za pomocą bolas. Wiadomość ta wpadła Darwinowi jednym uchem, a drugim wypadła, więc gdy jeden z marynarzy ustrzelił małego „strusia” (oczywiście, chodziło o nandu) na mięso, badacz w ogóle nie zwrócił na niego uwagi, zakładając, że to wyrośnięte pisklę.

„Ptak był już oprawiony i ugotowany, gdy sobie przypomniałem [powieści gauczów]” – pisze tak szczerze, że łatwo go sobie wyobrazić, jak uderza dłonią w czoło. Zachowała się jednak głowa, szyja, nogi, skrzydła, większość dużych piór i duża część skóry. Zakonserwował te resztki i wysłał do Anglii, gdzie je skrupulatnie pozszywano i wypchano na tyle umiejętnie, że okaz nadawał się do wystawienia w muzeum Towarzystwa Zoologicznego.

Przyjrzał mu się ornitolog John Gould, któremu Darwin miał potem zlecić identyfikację swoich zięb i przedrzeźniaczy z Galapagos. Gould potwierdził, że to odrębny, nowy gatunek i na cześć odkrywcy nadał mu nazwę Rhea darwinii, nandu Darwina (nazwa się nie utrzymała w związku ze zmianami formalnymi w taksonomii).

Darwina zaintrygował fakt, że dwa gatunki nandu, tak do siebie podobne, mają niemal zupełnie rozłączne zasięgi występowania. Większy gatunek – nandu szare – zamieszkuje Pampę i północną Patagonię. Sięga na południu po Río Negro w Argentynie, które wpada do oceanu ok. 41 stopnia szerokości geograficznej południowej. Za rzeką występuje już drugi gatunek, mniejsze nandu plamiste, i to ono panuje na południu Patagonii.

Początki teorii ewolucji

Gdy połączył znaleziska wymarłych ssaków Ameryki Południowej z obserwacjami ich żyjących odpowiedników oraz spostrzeżeniami o rozmieszczeniu obu gatunków nandu i różnic między nimi, wnioski nasunęły mu się niemal same. Podobnie jak potem w przypadku zięb i przedrzeźniaczy z Galapagos.

W jaki sposób powstają gatunki? Jak stają się tym, czym są? Wyjaśnienie ortodoksyjne, wciąż trzymające się mocno w nauce europejskiej w czasach wyprawy „Beagle”, odwoływało się do metafizyki. Bóg w akcie stworzenia powołuje do życia wszystkie gatunki i rozmieszcza je arbitralnie – kangury w Australii, żyrafy i zebry w Afryce, nandu, leniwce i pancerniki w Ameryce Południowej. Jeśli jedne wymrą, tworzy następne, podobne.

Darwinowi porównania zwierząt zarówno wymarłych z żyjącymi (jak w przypadku leniwców czy pancerników), jak i współcześnie żyjących, podobnych do siebie i zajmujących przylegające obszary (jak w przypadku nandu) nasuwało inne wnioski. Proste i racjonalne, odwołujące się do koncepcji pokrewieństwa i następowania po sobie bliskich jeden drugiemu gatunków. Żyjące leniwce nadrzewne oraz pancerniki zastąpiły z czasem wcześniejsze formy, zamieszkujące mniej więcej ten sam obszar w poprzednich epokach w dziejach Ziemi. Te dawniejsze leniwce były prawdziwymi leniwcami, zaś wymarłe ssaki opancerzone zwane gliptodontami zalicza się dziś do rodziny odrębnej od współczesnych pancerników, ale z nimi spokrewnionej.

Dwa gatunki nandu także wydawały się zastępować siebie nawzajem, tyle że tym razem nie w czasie, lecz w przestrzeni. Skupianie się podobnych gatunków w czasie i przestrzeni dawało wskazówkę, że każda taka grupa pochodzi od wspólnego przodka: nandu od nandu, leniwce od wymarłych leniwców, pancerniki od pancernikopodobnych czy gliptodontopodobnych przodków, prawdopodobnie większych niż dzisiejsze pancerniki. Do takich wniosków skłaniał się Darwin, bo były bardziej przekonujące, logiczne i ekonomiczne niż tłumaczenia kreacjonistyczne.

Znaczenie obserwacji z Ameryki

Na ile obserwacje z Ameryki Południowej podważyły wiarę Darwina w wyjaśnienie metafizyczne? Sam badacz w ciągu swojego życia odpowiadał na to pytanie różnie. Albo mówił, że były ważne, ale nie tak jak obserwacje ptaków z Galapagos, albo przeciwnie – że miały zasadnicze znaczenie.

Napomknął o tej sprawie w 1845 r., w drugim wydaniu relacji z wyprawy „Beagle”. Przejrzał je i poprawił, wprowadzając wzmianki o swojej teorii, choć na jej ogłoszenie jeszcze nie czuł się gotowy. Napisał, że związki między skamieniałościami a żyjącymi gryzoniami, leniwcami, wielbłądowatymi i pancernikami są faktami niezwykle interesującymi. Dalsze prace badawcze, prowadzone tymczasem przez innych naukowców, ujawniły podobne prawidłowości w Brazylii – między kopalnymi i żyjącymi formami mrówkojadów, tapirów, małp, pekari i oposów (dydelfów).

„Te cudowne związki na tym samym kontynencie między wymarłymi a żywymi rzucają więcej światła niż jakiekolwiek inne dane na pojawienie się organizmów żywych na naszej planecie i ich ginięcie z jej powierzchni”. O jakie światło chodzi? Co się w nim ukazuje? „Świetlna” metafora należała do ważnych środków stylistycznych Darwina. Powróci ona w jego pismach, ale dopiero za kilkanaście lat, gdy uczony uzna, że jest gotowy zaświecić ludziom w oczy oślepiającym reflektorem swojej rewolucyjnej teorii.

Kiedy Darwin stał się ewolucjonistą?

Jest jeszcze jedno ciekawe pytanie dotyczące południowoamerykańskich szczątków kopalnych oraz nandu. Kiedy Darwin pojął, o czym one świadczą, i przychylił się do koncepcji ewolucji?

Powszechnie uważa się, że po powrocie z wyprawy nie był jeszcze przekonanym ewolucjonistą. Zastanawiał się dopiero, nie wiedząc, co sądzić o tym, co zaobserwował. Skok ku myśleniu ewolucyjnemu uczynił dopiero po konsultacjach z Johnem Gouldem i Richardem Owenem na temat ptaków i skamielin, które im powierzył. (Wkrótce potem zaczął używać nowego terminu na opisanie zaobserwowanego procesu: „transmutacja”). Nie wszyscy jednak zgadzają się z poglądem, że było właśnie tak.

– Myślę, że był przekonany znacznie wcześniej – tłumaczy historyk paleontologii Paul Brinkman. Siedzimy w jego gabinecie w North Carolina Museum of Natural Sciences w Raleigh, pod portretem młodego Darwina i plakatem filmu „Park Jurajski” oraz fotografiami okazów leniwca naziemnego i gliptodonta. – Skąd się biorą te podobieństwa między przedstawicielami fauny kopalnej i współcześnie żyjącej na tym samym terenie? Dlaczego te formy są tak podobne? – stawia pytania, które musiały nękać Darwina.

Wymarłe gryzonie i żyjące aguti, gliptodonty i pancerniki... – Wyjaśnienie, że jeden gatunek spłodził drugi musiało mu przyjść do głowy może już w 1832 r. Transmutacja – mówi Brinkman. Ale i on przyznaje, że na poparcie hipotezy, iż Darwin nawrócił się na ewolucjonizm, jeszcze nim dotarł na Galapagos, dowodów praktycznie nie ma. To co jest, to tylko słabe poszlaki.

Istnieje niejasne wyznanie samego Darwina, uczynione pod koniec życia w nieprzeznaczonej do druku autobiografii, którą napisał dla najbliższej rodziny. „Podczas podróży na »Beagle« – wspomina – wielkie wrażenie wywarło na mnie odkrycie w formacjach skalnych na Pampie wielkich skamieniałych zwierząt pokrytych pancerzem podobnym do tego, który noszą współczesne pancerniki”. Wspomniał też o gatunkach nandu i ptakach z Galapagos, różniących się wyglądem w zależności od wyspy. „Było oczywiste, że tego rodzaju fakty, oraz wiele innych, można wytłumaczyć, jeśli założy się, że gatunki stopniowo się zmieniają; ten temat mnie dręczył”. Dręczył też przez następne lata innych uczonych.

Przełomowe dzieło „O powstawaniu gatunków”

Statek „Beagle” po ukończeniu prac kartograficznych w Ameryce Południowej i rocznej podróży dookoła świata dotarł do Anglii w październiku 1836 r. Darwin miał już 27 lat i pod wieloma względami był innym człowiekiem niż przed wyprawą. Nie myślał już o wiejskiej plebanii, postanowił poświęcić się nauce. Okazy powierzył specjalistom – ptaki Gouldowi, kopalne ssaki Owenowi, gady zoologowi Thomasowi Bellowi. Sam zabrał się do porządkowania myśli i weryfikowania podejrzeń.

Jego notatniki są świadectwem jednoosobowej „burzy mózgów” na temat strusi, gwanako i zagadnienia „czy jeden gatunek zmienia się w inny”. A jeśli się zmienia, to w jaki sposób zachodzi ta transmutacja? Mniej więcej półtora roku później, gdy do swoich rozmyślań dołożył kolejny ważny fragment (koncepcja nadmiernej płodności i walki o byt zapożyczona z teorii ludnościowej Tomasza Malthusa), Darwin dotarł do sedna. Dobór naturalny sprawia, że w każdej populacji osobniki, które są najlepiej przystosowane, przeżywają i zostawiają potomstwo, a pozostałe – nie.

Potem tę teorię rozwijał, dopracowywał i zazdrośnie strzegł przez 20 lat. Aż wreszcie młody człowiek, niejaki Alfred Russel Wallace doszedł do tych samych wniosków i zmusił Darwina do działania.

Był rok 1858. Darwin już od jakiegoś czasu pisał długi, opatrzony szczegółowymi przypisami traktat o doborze naturalnym, ale miał go jeszcze w proszku. Wpadł w panikę, że ktoś go ubiegnie, odłożył zatem wielkie dzieło i szybko sklecił jego „streszczenie”. Mówił o tym tomie, że jest „okropny”, bo po dziesięcioleciach rozmyślań i wahań pisał go pospiesznie i w bólach. Dzieło ukazało się w listopadzie 1859 r. pod tytułem „O powstawaniu gatunków drogą doboru naturalnego” i od razu stało się bestsellerem.

Za życia Darwina wyszło jeszcze pięć wydań. Chyba nikt nie wątpi, że jest to najważniejsza książka naukowa, jaką kiedykolwiek wydano drukiem. Po 150 latach nadal jedni darzą ją czcią, inni zaś żywą niechęcią. „O powstawaniu gatunków” wciąż wywiera na nas znaczący wpływ – choć, niestety, niewiele osób naprawdę ją przeczytało.