ГЛАВА 11 ИСТОРИЯ, НАПИСАННАЯ ПОВСЮДУ В НАС

Я начал эту книгу, представив профессора латыни, который вынужден тратить время и энергию, защищая предположение, что римляне и их язык когда-либо существовали. Давайте вернемся к этой мысли и спросим, каковы действительные свидетельства в пользу Римской Империи и Латинского языка. Я живу в Британии, где, как и в остальной Европе, Рим оставил свою подпись повсюду на карте, вырезав свои пути в ландшафте, вплел свой язык в наш и свою историю в нашу литературу. Пройдите вдоль стены Адриана, чье предпочитаемое местное название - "Римская стена". Пройдите, как ходили мы воскресенье за воскресением, парами от моей школы в (относительно) новом Салисбери к Римскому каменному форту Старого Сарума и пообщайтесь с воображаемыми призраками мертвых легионов. Раскройте карту Англии картографического управления. Где бы вы ни увидели длинную, жутко прямую дорогу, особенно когда выдаются зеленые промежутки полей между отрезками больших и проселочных дорог, которые вы можете выровнять по линейке, вы почти всегда найдете римское наименование неподалеку. Остатки Римской Империи всюду вокруг нас.

Живые организмы тоже имеют историю, записанную повсюду в них. Они ощетинились биологическим эквивалентом римских дорог, стен, монументов, глиняных черепков и даже древних надписей, вписанных в живую ДНК, готовую быть расшифрованной исследователями.

Ощетинились? Да, буквально. Когда вам холодно или вы жутко напуганы, или впечатлены бесподобным искусством сонетов Шекспира, у вас проявляется гусиная кожа. Почему? Потому, что ваши предки были обычными млекопитающими с шерстью повсюду, и она поднималась и опускалась под чутким руководством системы терморегуляции тела. Слишком холодно, и волосы выпрямлялись, утолщая захваченный слой изолирующего воздуха. Слишком жарко, и мех опускался, чтобы позволить теплу лучше отводиться. В более поздней эволюции система поднятия волосков была перехвачена для целей социальной коммуникации и оказалась задействованной в "Выражении эмоций", и Дарвин был первым, кто оценил это в книге с таким названием. Я не могу удержаться, чтобы не поделиться несколькими строками - зрелого Дарвина - из той книги:

М-р Сёттон, один из культурных сторожей Зоологического сада, внимательно наблюдал по моему поручению за шимпанзе и орангутангом; он утверждает, что при внезапном испуге, например, во время грозы, а также когда их дразнят и они сердятся, у них поднимается шерсть. Я видел одного шимпанзе, который испугался при виде черного угольщика; шерсть на всем его теле стала дыбом... Я поместил в клетку обезьян чучело змеи, и тотчас у нескольких видов обезьян шерсть стала дыбом... Когда я показал чучело змеи одному пекари, то у него удивительным образом взъерошилась шерсть вдоль спины; то же самое наблюдается у кабана в состоянии ярости.

Загривок ощетинивается при гневе. При испуге, волосы встают для того, чтобы увеличить видимый размер тела и испугать опасных соперников или хищников. Даже мы, голые обезьяны, по-прежнему имеем оборудование для поднятия не существующей (или едва существующей) шерсти, и мы называем ее гусиной кожей. Оборудование поднятия волосков - это рудимент, нефункциональный реликт чего-то, что выполняло полезные функции у наших давно умерших предков. Рудиментарные волосы - это один из многих примеров записей истории, написанной везде в нас. Они представляют собой убедительное свидетельство того, что эволюция имела место, и снова речь идет не об ископаемых, а о современных животных.

Как мы видели в предыдущей главе, где я сравнил дельфина с близкой по размерам рыбой, такой как дорадо, вам не придется копать очень глубоко внутрь него, чтобы вскрыть его историю жизни на суше. Несмотря на его обтекаемую, подобную рыбе внешность, и не смотря на тот факт, что теперь свою жизнедеятельность он полностью проводит в море и вскоре бы умер на берегу, у дельфина, а не у дорадо, "наземное млекопитающее" вплетено в самую его основу. Он имеет легкие, а не жабры, и утонет, как и любое наземное животное, если есть препятствие для доступа воздуха, хотя он может задерживать свое дыхание гораздо дольше, чем наземное млекопитающее. Его воздушный дыхательный аппарат изменился множеством способов, чтобы соответствовать его водному миру. Вместо того, чтобы дышать как любое нормальное наземное млекопитающее через две небольших ноздри на кончике его носа, у него единственная ноздря на верху его головы, позволяющая ему дышать, едва высовываясь над поверхностью. Это "дыхало" имеет герметичный непроницаемый клапан, предохраняющий от попадания воды и сводящий к минимуму время, необходимое для дыхания. В 1845 году в сообщении Королевского общества, которое Дарвин, как его член, вполне вероятно читал, эсквайр Фрэнсис Сибсон писал: "мышцы, которые открывают и закрывают дыхало, и которые действуют на различные мешочки, формируют один из наиболее сложных и наиболее изящно прилаженных частей аппарата, которые только представляют природа и искусство. Дыхало дельфина идет на большие ухищрения, чтобы исправить проблемы, которые никогда не возникли бы вообще, если бы он дышал жабрами, как рыбы. И многие из деталей дыхала можно рассматривать как исправления ко вторичным проблемам, которые возникли, когда воздухозаборник мигрировал от ноздрей к макушке. Настоящий проектировщик с самого начала бы запланировал его на макушке, если бы он все-таки не решил пойти иным путем, отбросить легкие и перейти на жабры. В этой главе мы будем непрерывно находить примеры эволюции, исправляющей начальную "ошибку" или реликт истории компенсирующими или подправляющими заплатками, а не возвращаясь к назад к чертёжной доске, как поступил бы настоящий проектировщик. В любом случае, тщательно продуманный и сложный вход в дыхало - красноречивое доказательство отдаленного сухопутного происхождения дельфина.

Можно сказать, что бесчисленными другими способами в дельфинах и китах вдоль и поперек записана их древняя история, как остатки римских дорог, вытянутых в идеально прямые проселочные дороги на карте Англии. У китов нет задних лап, но есть крошечные кости, похороненные глубоко в них, которые являются остатками тазового пояса и задних лап их давно ушедших ходячих предков. То же самое относится к сиренам или морским коровам (я уже упоминал о них несколько раз: ламантины, дюгони и 7 метровая морская корова Стеллера, истребленная человеком). Сирены очень отличаются от китов и дельфинов, но они всего лишь другая группа полностью морских млекопитающих, которые никогда не выходят на берег. Там где дельфины - быстрые, активные интеллектуальные хищники, ламантины и дюгони - медленные, мечтательные травоядные животные. В аквариуме ламантинов, который я посетил в западной Флориде, единственный раз я не возмущался против громкоговорителей, играющих музыку. Это была сонная музыка лагуны, и она казалась такой ленивой, соответствующей, что все было прощено. Ламантины и дюгони легко плавают в гидростатическом равновесии, не с помощью рыбьего плавательного пузыря (см. ниже), а посредством того, что оснащены тяжелыми костями в противовес естественной плавучести их жира. Их удельный вес поэтому очень близок к плотности воды, и они могут делать точную подстройку, сжимая или расширяя грудную клетку. Точность их контроля плавучести улучшена наличием отдельной полости для каждого легкого: они имеют две независимые диафрагмы.

Дельфины и киты, дюгони и ламантины рожают детенышей как все млекопитающие. Живорождение не является специфическим только для млекопитающих. Многие рыбы живородящи, но они делают это совершенно по-другому (на самом деле имея восхитительный ряд очень различных способов, без сомнения, эволюционировавших независимо). Плацента дельфина явно принадлежит млекопитающему, как и обыкновение выкармливать детенышей молоком. Его мозг - также вне всякого сомнения мозг млекопитающего, и очень продвинутого млекопитающего. Кора головного мозга млекопитающих представляет собой слой из серого вещества, покрывающего наружную поверхность мозга. Частично мозговитость состоит в увеличении области этого слоя. Это может быть сделано за счет увеличения общего размера мозга, и черепа, его заключающего. Но есть минусы в наличии большого черепа. Во-первых, он делает роды тяжелее. В результате мозговитые млекопитающие умудряются увеличивать область слоя, оставаясь в рамках, установленных черепом, и они делают это, сложив весь этот слой в глубокие складки и борозды. Вот почему человеческий мозг так похож на морщинистый грецкий орех; и мозги дельфинов и китов - единственные конкуренты нам и обезьянам в морщинистости. Мозги рыбы не имеют складок вообще. На самом деле, у них нет коры головного мозга, и весь мозг является крошечным по сравнению с мозгом дельфина или человека. История Дельфина как млекопитающего глубоко впечатана в складчатую поверхность его мозга. Это часть его млекопитающей сущности, наряду с плацентой, молоком, четырехкамерным сердцем, нижней челюстью, имеющей только одну кость, теплокровностью, и многих других специфических особенностей млекопитающих.

Мозг человека (вверху), дельфина (в центре), озерной форели (вне шкалы)

Теплокровные - это те, которых мы называем млекопитающими и птицами, а то, что у них есть на самом деле, это способность поддерживать свою температуру постоянной, независимо от внешней температуры. Это хорошая идея, потому что все химические реакции в клетке могут быть оптимизированы для работы при определенной оптимальной температуре. "Холоднокровные" животные не обязательно холодны. Кровь ящерицы будет теплее, чем у млекопитающего, если оба окажутся на солнце в полдень в пустыне Сахара. У ящерицы более холодная кровь, чем у млекопитающего, если они находятся в снегу. У млекопитающего постоянная температура, и он должно упорно трудиться, чтобы сохранять ее постоянной, используя внутренние механизмы. Ящерицы используют внешние средства регулирования температуры своего тела, перемещаясь на солнце, когда они нуждаются в согреве, и в тень, когда им нужно охладиться. Млекопитающие регулируют свою температуру тела более точно, и дельфины не исключение. Еще раз, история млекопитающего написана повсюду в них, даже при том, что они вернулись к жизни в море, где большинство существ не поддерживает постоянную температуру.

Тела китов и морских коров изобилуют историческими реликтами, которые мы замечаем, потому что они живут в другой среде, чем их сухопутные предки. Подобный принцип относится к птицам, которые потеряли обыкновение и оборудование для полета. Не все птицы летают, но все птицы несут, по крайней мере, реликты аппарата для полета. Страусы и эму - быстрые бегуны, которые никогда не летают, но у них есть остатки крыльев как наследство их отдаленных летающих предков. Более того, страусиные остатки крыльев не полностью потеряли свою полезность. Хотя они слишком малы, чтобы с их помощью летать, они, похоже, выполняют некоторую роль в поддержании баланса и рулении при беге, и участвуют в социальных и сексуальных демонстрация. Крылья киви слишком малы, чтобы быть заметными за тонким слоем птичьих перьев, но остатки костей крыла имеются. Моа потеряли крылья полностью. В их родной Новой Зеландии, между прочим, есть более чем обычное количество нелетающих птиц, вероятно потому, что отсутствие млекопитающих оставило широко открытые ниши для заполнения любыми существами, которые бы смогли попасть туда полетом. Но эти летающие пионеры, прибыв на крыльях, позже потеряли их, когда заполняли приземные вакантные роли млекопитающих. Это, вероятно, не относится к моа, предки которого, по-видимому, были уже нелетающими прежде, чем большой южный континент Гондвана распался на фрагменты, среди которых была и Новая Зеландия, каждый несущий свой собственный груз животных Гондваны. Это наверняка относится к какапо, новозеландским нелетающим попугаям, чьи летучие предки, по-видимому, жили так недавно, что какапо до сих пор пытаются летать, хотя и не имеют оборудования, чтобы достичь успеха в этом. Словами бессмертного Дугласа Адамса из книги "Last Chance to See" ["Последний шанс увидеть"],

Это чрезвычайно толстая птица. Взрослый какапо весит около шести или семи фунтов, а его крылья годны лишь для того, чтобы немного помахать ими, когда ему кажется, что он может обо что-то споткнуться, но о полете не может быть и речи. К сожалению, он, похоже, не только забыл, как летать, но и забыл, что он забыл, как летать. Сильно взволнованный какапо иногда вскарабкивается на дерево и прыгает оттуда, после чего он летит как кирпич и обрушивается на землю неуклюжей грудой.

В то время как страусы, эму и нанду - великие бегуны, пингвины и галапагосские нелетающие бакланы - великие пловцы. Мне довелось поплавать с бескрылым бакланом в большом горном пруду на острове Изабела, и я был очарован, став очевидцем скорости и проворства, с которым он отыскивал одну подводную расщелину за другой, оставаясь под водой столь долгое время, что захватывало дыхание (у меня было преимущество трубки). В отличие от пингвинов, которые используют свои короткие крылья, чтобы "летать под водой", Галапагосские бакланы движутся благодаря своим сильным ногам и огромным перепончатым ступням, используя свои крылья только как стабилизаторы. Но все нелетающие птицы, включая страусов и их родственников, которые потеряли свои крылья очень давно, явно происходят от предков, которые использовали их для полета. Никакой здравомыслящий наблюдатель не мог бы серьезно сомневаться в истинности этого, что означает, что любой, кто подумает об этом, должен признать очень трудным (почему не невозможным?) сомневаться в факте эволюции.

Многочисленные различные группы насекомых также потеряли крылья или очень их уменьшили. В отличие от просто бескрылых насекомых, таких как чешуйница, блохи и вши потеряли крылья, которые когда-то имели их предки. Самки непарного шелкопряда имеют слаборазвитые мускулы крыльев и не летают. Они не нуждаются в них, поскольку самцы летят к ним, привлекаемые химической приманкой, которую они могут обнаружить в поразительно низкой концентрации. Если бы самки перемещались так же как и самцы, система, вероятно, не работала бы, поскольку к тому времени, когда самец долетал бы вдоль медленно дрейфующего химического градиента, его источник уже переместился бы дальше!

В отличие от большинства насекомых, у которых четыре крыла, мухи, как предполагает их латинское имя Diptera [Двукрылые], имеют только два. Вторая пара крыльев уменьшилась до пары "жужжальцев". Они раскачиваются подобно очень высокоскоростным индийским булавам, которых они напоминают, функционирующих как крошечные гироскопы. Откуда мы знаем, что жужжальца произошли от крыльев предков? Есть несколько причин. Они занимают в точности то же место в третьем сегменте грудного отдела, что занимает летательное крыло во втором грудном сегменте (а у других насекомых и в третьем тоже). Они движутся по той же "восьмерке", как и крылья мух. У них та же эмбриология, что и у крыльев, и, хотя они крошечные, если на них тщательно посмотреть, особенно в период развития, можно увидеть, что они - недоразвитые крылья и явно модифицированы - если Вы не являетесь отрицателем эволюции - из их предковых крыльев. Как свидетельство той же истории, существуют мутантные плодовые мушки, так называемые гомеотические мутанты, чья эмбриология аномальна, которые выращивают не жужжальца, а вторую пару крыльев, как у пчел или любого другого вида насекомых.

Жужжальца у долгоножки

На что могли быть похожи промежуточные стадии между крыльями и жужжальцами, и почему естественный отбор благоприятствовал промежуточным формам? Какова польза от половины жужжальца? Дж.У.С.Прингл, мой старый Оксфордский профессор, чье непривлекательное выражение лица и неуклюжее поведение принесло ему прозвище "Смеющийся Джон", главным образом отвественен за раскрытие того, как работают жужжальца. Он указал, что в основании всех крыльев насекомых есть крошечные органы восприятия, распознающие скручивание и другие силы. Органы восприятия у основания жужжалец очень похожи - другая часть свидетельства, что жужжальца являются модифицированными крыльями. Задолго до того, как эволюционировали жужжальца, информация, текущая в нервную систему от органов восприятия в их основании, приспособила быстро снующие крылья действовать в качестве рудиментарных гироскопов. То, насколько любой летательный аппарат по природе неустойчив, должно компенсироваться сложными приборами, например гироскопами.

Весь вопрос эволюции устойчивых и неустойчивых летунов очень интересен. Посмотрите на этих двух птерозавров, вымерших летающих рептилий, современников динозавров. Любой аэроинженер мог бы сказать Вам, что рамфоринх, древний птерозавр на рисунке сверху, должно быть, был устойчивым летуном, из-за своего длинного хвоста с ракеткой для пинг-понга на конце. Рамфоринх не нуждался в сложном гироскопическом контроле, таком как у мух с их жужжальцами, потому что его хвост делал его устойчивым по своей сути. С другой стороны, как мог бы сказать тот же инженер, он не был очень маневренным. В любом летательном аппарате существует оптимальное соотношение между стабильностью и маневренностью. Великий Джон Мейнард Смит, работавший проектировщиком самолетов, прежде чем возвратиться в университет давать лекции по зоологии (на том основании, что самолеты были шумными и старомодными), указывал, что летающие животные могут перемещаться в течение эволюционного времени назад и вперед вдоль спектра своих оптимальных соотношений, иногда теряя врожденную стабильность в интересах увеличения маневренности, но платя за это увеличением вычислительных и измерительных мощностей - мощностью мозга. На нижнем рисунке на предыдущей странице представлена анхангера, поздний птеродактиль из Меловой эры, приблизительно на 60 миллионами лет более поздний, чем юрской рамфоринх. У анхангеры вообще почти не было хвоста, как у современной летучей мыши. Подобно летучей мыши, это, конечно, был неустойчивый летательный аппарат, зависящий от измерительного и вычислительного оборудования, чтобы осуществлять утонченный, постоянный контроль над его несущими поверхностями.

У анхангеры, конечно, не было жужжалец. Она должна была использовать другие органы чувств, чтобы предоставлять аналогичную информацию, вероятно, полукружные каналы внутреннего уха. Они действительно были очень большими у этих рассмотренных птерозавров - хотя, немного неутешительно для гипотезы Мейнарда Смита, они были большими и у рамфоринха, и у анхангеры. Но, возвращаясь к мухам, Прингл предполагает, что у четырехкрылых предков мух, вероятно, были длинные брюшки, что делало их устойчивыми. Все четыре крыла действовали как рудиментарные гироскопы. Затем, полагает он, предки мух начали двигаться вдоль диапазона стабильности, становясь более маневренными и менее устойчивыми, поскольку брюшко стало короче. Задние крылья начали изменяться больше в сторону гироскопической функции (которую они всегда выполняли, скромно, в качестве крыльев), становясь меньшими и более тяжелыми для своего размера, в то время как передние крылья увеличились, чтобы взять на себя больше функции полета. Существовал плавный континуум изменений по мере того, как передние крылья все больше брали на себя бремя авиации, тогда как задние крылья съеживались, перенимая функции авионики.

Рабочие муравьи утратили свои крылья, но не способность выращивать крылья. Их крылатая история все еще скрывается внутри них. Мы знаем это, потому что у муравьиной матки (и у самцов) есть крылья, а рабочие являются самками, которые могут быть матками, но которые, по экологическим, не генетическим, причинам не смогли ими стать. По-видимому, рабочие муравьи потеряли свои крылья в ходе эволюции, потому что они являются помехой и мешают при подземном образе жизни. Горькое свидетельство этого предоставляют муравьиные королевы, которые используют свои крылья лишь однажды, чтобы вылететь из родного гнезда, найти самца, а затем приступить к рытью норы для нового гнезда. Когда они начинают свою новую подземную жизнь, первое, что они делают, это теряют свои крылья, в некоторых случаях буквально откусывая их: болезненное (возможно; кто знает?) свидетельство того, что крылья под землей являются помехой. Неудивительно, что рабочие муравьи изначально никогда не отращивают крылья.

Паразитная муха семейства Phoridae

Вероятно, по схожим причинам, гнезда муравьев и термитов являются домом для полчищ бескрылых прихлебателей многих различных типов, питающихся роскошными объедками, собранными постоянно шуршащим потоками возвращающихся фуражиров. И крылья для них - такая же помеха, как и для самих муравьев. Кто бы мог когда-либо поверить, что чудовище справа - муха? Все же мы знаем благодаря тщательному и детальному исследованию его анатомии, что это не просто муха, а что этот паразит термитников принадлежит к конкретному семейству мух, горбаткам. На следующей странице - более нормальный член того же семейства, который, по-видимому, несколько напоминает крылатых предков странного бескрылого существа выше, хотя он также является паразитом общественных насекомых - в данном случае пчел. Вы можете видеть схожесть с серповидной головой фантастического монстра на предыдущей странице. И недоразвитые крылья монстра едва видны как крошечные треугольники с обеих сторон.

Другая муха семейства Phoridae

Существует дополнительная причина для бескрылости у этого сброда притаившихся и незаконных жильцов в гнездах муравьев и термитов. Многие из них (не мухи-горбатки) за эволюционное время приобрели защитное сходство с муравьями, дурача или муравьев, или потенциальных хищников (или обоих), которые иначе могли бы различить их среди менее вкусных и лучше защищенных муравьев. Кто, кинув лишь случайный взгляд, заметил бы, что насекомое ниже, живущее в гнездах муравьев, является вообще не муравьем, а жуком? Снова же, откуда мы знаем? Исходя из глубоких и детальных сходств с жуками, сходств, намного превосходящих внешние черты, в которых насекомое напоминает муравья: точно так же, как мы знаем, что дельфин является млекопитающим, а не рыбой. На этом существе повсюду написано его жучиное происхождение, кроме (снова же, как с дельфинами) тех признаков, которые определяют его внешний вид, таких как его бескрылость и его муравьиные очертания.

Жук, замаскированный как муравей

Как муравьи и их подземные товарищи теряют свои крылья под землей, так же и многочисленные другие разновидности животных, живущие в глубинах темных пещер, где нет никакого света, уменьшили или потеряли свои глаза, и, как отмечал сам Дарвин, практически полностью слепы. Слово "троглобит" было выдумано для животного, живущего исключительно в самых темных местах пещер, и столь специализированных, что они больше нигде не могут жить. Троглобиты включают саламандр, рыб, креветок, раков, многоножек, пауков, сверчков и многих других животных. Очень часто они белые, потеряв всю пигментацию, и слепые. Однако обычно они сохраняют остатки глаз, и в этом - смысл упоминания их здесь. Рудиментарные глаза - свидетельство эволюции. Учитывая, что пещерная саламандра живет в кромешной темноте и поэтому не нуждается в глазах, зачем божественному создателю было нужно все-таки снабжать ее фиктивными глазами, явно родственными глазам, но нефункциональными?

Эволюционисты, со своей стороны, должны придумать объяснение потере глаз, где они больше не нужны. Почему, можно было бы сказать, просто не оставить глаза, даже если Вы никогда их не используете? Разве они не могли бы пригодиться в некоторый момент в будущем? Зачем " утруждаться" избавляться от них? Заметьте, между прочим, как трудно противиться языку намерений, целей и персонификации. Строго говоря, я не должен был использовать слово "утруждаться", не так ли? Я должен был сказать что-то вроде: "Что делает потерю глаз выгодной для отдельной пещерной саламандры так, чтобы она выживала и размножалась с большей вероятностью, чем конкурирующая саламандра, сохранившая совершенную пару глаз, даже при том, что она никогда их не использует?"

Что ж, глаза почти наверняка не бесплатны. Отставив в сторону скромные экономические затраты создания глаза, влажная глазная ямка, которая должна быть открытой для мира, чтобы содержать вращающееся глазное яблоко с его прозрачной поверхностью, могла быть уязвимой для инфекции. Таким образом, пещерная саламандра, запечатавшая свои глаза за плотной кожей тела, могла бы выживать лучше, чем конкурирующая особь, сохранившая глаза.

Но есть другой способ ответить на этот вопрос, и, поучительно, он не прибегает к языку преимущества вообще, уже не говоря о цели или персонификации. Когда мы говорим о естественном отборе, мы думаем в терминах редких выгодных мутаций, появляющихся и положительно поддерживаемых отбором. Но большинство мутаций неблагоприятны, хотя бы только потому, что они случайны, и есть намного больше способов стать хуже, чем способов стать лучше. Естественный отбор быстро штрафует плохие мутации. Особи, обладающие ими, с большей вероятностью будут умирать и с меньшей вероятностью воспроизводиться, и это автоматически удаляет такие мутации из генофонда. Каждый геном животного и растения подвергается постоянной бомбардировке вредными мутациями: ливню износа. Это немного похоже на поверхность луны, которая становится все более и более изъеденной кратерами из-за постоянной бомбардировки метеоритами. За редкими исключениями, каждый раз, когда ген, связанный, например, с глазом, поражается вредоносной мутацией, глаз становится немного менее функциональным, немного менее способным видеть, немного менее достойным названия глаза. У животного, которое живет на свету и использует зрение, такие вредные мутации (большинство) быстро удаляются из генофонда естественным отбором.

Но в полной темноте не штрафуются вредные мутации, бомбардирующие гены создания глаза. Зрение невозможно так или иначе. Глаз пещерной саламандры похож на луну, изъеденную мутационными кратерами, которые никогда не удаляются. Глаз живущей в свете дня саламандры похож на Землю, поражаемую мутациями с той же интенсивностью, что и глаза пещерных жителей, но каждая вредная мутация (кратер) стирается естественным отбором (эрозией). Конечно, история глаза пещерного жителя не только негативна: положительный отбор вмешивается также, благоприятствуя росту защитной кожи над уязвимыми ямками оптически ухудшающихся глаз.

Среди наиболее интересных исторических реликтов есть черты, которые используются для чего-то (и таким образом не являются пережитками в смысле того, что пережили свое целевое назначение), но которые кажутся плохо разработанными для своей цели. Глаз позвоночного в своем лучшем случае, скажем у ястреба или человека, это превосходный точный инструмент, способный на чудеса высокого разрешения, конкурирующий с лучшими приборами от Цейсса и Никона. Будь это не так, Цейсс и Никон напрасно бы тратили время, производя фотографии высокого разрешения для наших глаз. С другой стороны, Германн фон Гельмгольц, великий германский ученый 19 века (вы можете назвать его физиком, но его вклад в биологию и психологию еще больше), сказал о глазе: "Если бы оптик хотел бы продать мне инструмент, которые имел бы столько таких дефектов, я бы счел полностью обоснованным обвинить его в небрежности в сильных выражениях и вернул бы инструмент назад." Одна из причин, по которым глаз кажется лучше, чем его оценил физик Гельмгольц, в том, что позже мозг выполняет удивительную работу по улучшению изображения, как ультра-сложный автоматический фотошоп. Что касается оптики, человеческий глаз достигает качества Цейсса/Никона только в фовеальной области - центральной части сетчатки, которую мы используем для чтения. Когда мы сканируем сцену, мы передвигаем фовеальную область в разные части изображения, видя каждую в максимальной четкости и деталях, и мозговой "фотошоп" обманывает нас, заставляя думать, что мы видим всю сцену в одном и том же качестве детализации. Высококачественные Цейссы и Никоны между тем на самом деле отражают всю сцену с почти одинаковой четкостью.

Итак, то, чего не хватает глазу в области оптики, мозг дополняет при помощи своего утонченного программного обеспечения для симуляции изображений. Но я еще не упомянул наиболее зияющего примера несовершенства в оптике. Сетчатка вывернута наизнанку.

Представьте, что инженер представил бы позднему Гельмгольцу цифровую камеру с экраном из крошечных фотоэлементов, собранную для съемки изображений, проецируемых на поверхность экрана. Довольно разумно и очевидно, что каждый фотоэлемент имеет провод, соединенный с компьютером, где собирается изображение. Снова же, довольно разумно. Гельмгольц не отправил бы его обратно.

Но теперь, представьте, что я скажу вам, что фотоэлементы глаза направлены назад, в обратную сторону от сцены, на которую смотрят. "Провода" соединяющие светочувствительные клетки с мозгом идут через всю поверхность сетчатки, так что световые лучи должны пройти через ковер собравшихся проводков перед тем, как попасть на светочувствительные клетки. Это неразумно, но все и того хуже. Одно из последствий того, что светочувствительные клетки направлены назад - то, что провода, передающие данные от них, должны как-то пройти через сетчатку назад к мозгу. В глазу позвоночного они собираются к особому отверстию в сетчатке, где ныряют сквозь нее. Отверстие, заполненное нервами, называется слепым пятном, поскольку оно не видит, но "пятно" - это слишком мягко сказано, поскольку оно весьма велико, скорее, как слепая область, что тем не менее не является слишком большим неудобством для нас благодаря "автоматическому фотошопу" мозга. И снова, верните его [инструмент] назад, он не просто плохо спроектирован, это дизайн полного идиота.

Человеческий глаз

Или нет? Будь это так, глаз бы ужасно видел, но это не так. Он, в действительности, очень хорош. Он хорош потому, что естественный отбор, как чистильщик, работая над бесчисленным множеством мелких деталей, прошелся после большой исходной ошибки установки сетчатки задом наперед и спас высококачественный точный инструмент. Это напоминает мне сагу о телескопе Хаббла. Вы помните, он был запущен в 1990 году и, обнаружилось, что он имеет крупный дефект. Из-за незамеченной ошибки в калибровке аппарата, когда его полировали на земле, основное зеркало хотя и немного, но [функционально-] значимо отклонялось от нужной формы. Дефект обнаружился после того, как телескоп был запущен на орбиту. Решение было смело и изобретательно. Астронавты, доставленные на телескоп, успешно смонтировали на нем нечто вроде очков. После этого телескоп заработал очень хорошо, и три последующих сервисных миссии обеспечили дальнейшее улучшение. Я хочу сказать, что даже крупный дефект конструкции, грубая ошибка может быть скорректирована последующей починкой, искусность и тонкость которой при соответствующих обстоятельствах совершенно компенсируют исходную ошибку. В эволюции в основном крупные мутации, даже если они могут привести к улучшению в правильном направлении, почти всегда требуют много дальнейших поправок, операций по зачистке множеством мелких мутаций, возникающих позднее и получающих преимущество при отборе, поскольку сглаживают острые кромки, оставленные исходной крупной мутацией. Вот почему люди и ястребы видят так хорошо, несмотря на грубую ошибку в их исходной конструкции. Снова Гельмгольц:

Глаз имеет все возможные дефекты, которые могут быть найдены в оптическом инструменте, и даже несколько специфичных только для него; но они так скомпенсированы, что неточность получаемого изображения при обычных условиях освещения очень незначительно превышает ограничения чувствительности, устанавливаемые размерами колбочек сетчатки. Но коль скоро мы делаем опыты в каких-либо других условиях, нам становятся заметны хроматическая аберрация, астигматизм, слепое пятно, сосудистые тени, несовершенная прозрачность среды и все другие дефекты, о которых я говорил.

Такая картина крупных ошибок конструкции, скомпенсированных дальнейшими починками - это то, чего мы не должны ожидать там, где была действительно работа дизайнера. Мы можем ожидать случайные ошибки, как со сферической аберрацией в случае зеркала Хаббла, но не очевидную глупость, как в случае сетчатки, развернутой задом наперед. Грубые ошибки такого рода идут не от плохого дизайна, а от истории.

Любимый пример, с тех пор, как мне на него указал профессор Дж. Д. Кури, когда учил меня в моем студенчестве, это возвратный гортанный нерв. Это ответвление одного из черепных нервов, нервов, которые идут напрямую от мозга, а не из спинного мозга. Один из черепных нервов, блуждающий (vagus, и наименование уместно), имеет разные ответвления, два из которых идут к сердцу, и два на каждой стороне - к гортани (голосовая коробка у млекопитающих). На каждой стороне шеи одна из ветвей гортанного нерва проходит напрямую в гортань, следуя прямым путем, таким, какой выбрал бы дизайнер. Другой идет к гортани через странный обходной крюк. Он спускается прямо до груди, делает петлю вокруг одной из основных артерий, выходящих из сердца (разные артерии на левой и правой стороне, но принцип один), и направляется назад вверх по шее к своей конечной цели.

Если вы думаете, что это продукт дизайна, возвратный гортанный нерв - это позор. Гельмгольц имел бы еще больше причин вернуть его назад, чем в случае с глазом. Но, как и в случае с глазом, все это вполне понятно, как только вы забудете дизайн и вместо этого подумаете об истории. Чтобы понять ее, вы должны пойти назад ко времени, когда наши предки были рыбами. У рыб сердце двухкамерное, в отличие от нашего четырехкамерного. Оно качает кровь через большую центральную артерию, именуемую вентральной [брюшной] аортой. От вентральной аорты обычно отходит шесть пар ответвлений, ведущих к шести жабрам на каждой стороне. Кровь проходит через жабры, где насыщается кислородом. Над жабрами она собирается другими шестью парами кровеносных сосудов в еще один большой сосуд, идущий вниз в середину, называемый дорсальной [спинной] аортой, которая питает остальную часть тела. Шесть пар жаберных артерий - свидетельство сегментированного плана тела позвоночных, которое яснее и более очевидно у рыб, чем у нас. Восхитительно, но оно очень наглядно у человеческих эмбрионов, чьи фарингеальные дуги очевидно получились из предковых жабр, что можно сказать, глядя на их детальную анатомию. Конечно, они не функционируют в качестве жабр, но 5месячные человеческие эмбрионы могут быть сочтены за маленьких розовых рыбок с жабрами. Трудно не удивиться, почему киты, дельфины, дюгони и ламантины не ре-эволюционировали функциональные жабры. Факт, что, как и все млекопитающие, они имеют в фарингеальных дугах эмбриональный каркас для выращивания жабр, предполагает, что это не должно быть слишком сложно. Я не знаю, почему они не сделали этого, но я уверен, что есть хорошая причина, и что кто-то уже знает это или знает, как это исследовать.

Глоточные арки в человеческом эмбрионе

Все позвоночные имеют сегментированный план тела, но у взрослых млекопитающих, в отличие от их эмбрионов, это заметно только в области спины, где позвонки и ребра, кровеносные сосуды, мускульные блоки и нервы, все следует рисунку модульного повторения вдоль тела спереди назад. Каждый сегмент позвоночного столба имеет два больших нерва, ответвляющихся от спинного мозга на каждой стороне, называемые брюшным [дорсальными] и спинным [вентальными] корешками. Эти нервы в основном делают свою работу, какой бы она ни была, поблизости от позвонков, из которых выходят, но некоторые уходят вниз вдоль ног и рук.

Голова и шея тоже следуют тому же сегментированному плану, но его сложнее различить даже у рыб, поскольку сегменты вместо того, чтобы быть аккуратно выложенными в продольный массив, скомканы в кучу за время эволюции. Одним из триумфов сравнительной анатомии и эмбриологии 19-го и начала 20-го столетия было распознание призрачных следов сегментов головы. Например, первая жаберная дуга у бесчелюстных рыб, таких как миноги (и у эмбрионов позвоночных, которые имеют челюсти) соответствует челюстям у позвоночных, у которых они есть (то есть, у всех современных позвоночных, кроме миног и миксин).

Насекомые и другие членистоногие, такие как ракообразные, которых мы видели в главе 10, также имеют сегментированный план тела. И аналогичным триумфом было показать, что голова насекомых также содержит - снова же скомканные - шесть сегментов того, что когда-то у далеких предков было цепочкой из модулей, таких же, как и все остальное тело. Триумфом эмбриологии и генетики конца 20 века было показать, что сегментация насекомых и позвоночных вовсе не независима друг от друга, как меня учили, и даже управляется параллельными наборами генов, так называемых hox-генов, которые опознаваемо сходны у насекомых, позвоночных и многих других животных, и что эти гены даже расположены в правильном последовательном порядке на хромосомах! Это нечто, что мои учителя даже не могли представить, когда я был студентом, изучающим раздельно сегментации позвоночных и насекомых. Животные различных классов (например, насекомые и позвоночные) более едины, чем мы когда-либо считали. И это также из-за единых прародителей. Hox-план был уже набросан в великом предке всех животных с двусторонней симметрией. Все животные гораздо более близкие кузены друг другу, чем мы привыкли думать.

Вернемся к голове позвоночных: черепные нервы считаются хорошо замаскированными потомками сегментных нервов, которые у наших примитивных предков составляли передний край цепочки спинных и брюшных корешков, точно так же как те, которые исходят из нашего позвоночного столба. И крупнейшие кровеносные сосуды у нас в груди - это измененные реликты и остатки от некогда выраженно сегментарных кровеносных сосудов, обслуживавших жабры. Можно сказать, что грудь млекопитающего смяла сегментный шаблон предковых рыбьих жабр, так же как ранее рыбья голова смяла шаблон сегментов еще более ранних предков.

Человеческие эмбрионы тоже имеют кровеносные сосуды, снабжающие их "жабры", которые очень похожи на жабры рыб. Две вентральные аорты, одна на каждой стороне, с сегментными дугами аорты, по одной на каждом на каждой стороне, соединяются с парными дорсальными аортами. Большинство из этих сегментарных кровеносных сосудов исчезают к концу эмбрионального развития, но вполне ясно, как их узор у взрослого получается из эмбрионального, а также из предкового плана. Если вы посмотрите на человеческий эмбрион примерно на 26 день после зачатия, вы увидите, что кровоснабжение "жабр" сильно походит на сегментное кровоснабжение жабр у рыбы. За следующие недели развития плода узор кровеносных сосудов постепенно упрощается и теряет первичную симметрию, и ко времени рождения ребенка его система кровообращения становится сильно левосторонней, очень отличной от четкой симметрии у рыбоподобного эмбриона.

Я не буду описывать кучу деталей того, что наши большие грудные артерии являются выжившими частями шести нумерованных жаберных артерий. Все, что надо знать, чтобы понять историю возвратного гортанного нерва, это то, что у рыб блуждающий нерв имеет ответвления, которые обслуживают последнюю тройку жабр, и естественно, что они поэтому должны пройти сзади соответствующих жаберных артерий. Нет ничего "возвратного" у этих ответвлений: они отыскивают свои конечные органы, жабры, наиболее прямым и логичным маршрутом.

За время эволюции млекопитающих, однако, шея вытянулась (у рыб шеи нет) и жабры исчезли, часть их превратилась в полезные вещи, такие как щитовидная и околощитовидная железы и различные другие части, что объединяются и формируют гортань. Эти другие полезные вещи, включая части гортани, снабжаются кровью и нервными окончаниями от эволюционных потомков кровеносных сосудов и нервов, которые когда-то давно обслуживали жабры в их упорядоченной последовательности. По мере того, как предки млекопитающих эволюционировали дальше и дальше от своих предков-рыб, нервы и кровеносные сосуды оказывались удлинены и утянуты в странных направлениях, что исказило их взаимное пространственное расположение. Грудь и шея позвоночного стали комком, в отличие от аккуратной симметричной последовательной повторяемости рыбьих жабр. И возвратные гортанные нервы стали более чем обычно преувеличенными случаями искажения.

Рисунок напротив из учебника Берри и Халлама 1986 года показывает, что гортанный нерв у акул не имеет петли. Чтобы проиллюстрировать петлю у млекопитающих, Берри и Харрам выбрали... какой более яркий пример может быть? Жирафа.

У человека путь, проходимый возвратным нервом, составляет, вероятно, несколько дюймов. Но у жирафа он без всяких шуток составляет несколько футов, примерно 15 футов для большого взрослого! На следующий день после Дня Дарвина в 2009 году (его 200-ый день рождения) я был удостоен чести провести целый день с командой специалистов по сравнительной анатомии и ветеринаров-патологоанатомов в Королевском Ветеринарном Колледже около Лондона на вскрытии молодого жирафа, который умер в зоопарке. Это был памятный день, почти сюрреалистический опыт для меня. Операционный театр был буквально театром с большой застекленной стеной, отделявшей "сцену" от рядов мест, где студенты-ветеринары проводили по несколько часов к ряду, наблюдая. Весь день был далек от обычного хода их студенческой жизни, они сидели в затемненном театре и пристально смотрели через стекло на ярко освещенную сцену, слушая слова, произносимые командой, производившей вскрытие, у которой были микрофоны как и у меня и команды телевизионщиков, производивших съемку для будущего документального фильма на 4-м канале. Жираф лежал на большом угловатом столе для вскрытия, с одной ногой, подвешенной в воздухе на крючке и подвесе, его громадная и трогательно уязвимая шея было помещенная под яркий свет. Все мы по эту сторону стекла, где был жираф, в строгом порядке были одеты в оранжевую одежду и белые ботинки, которые по своему добавляли нереальности к впечатлениям дня.

Гортанный нерв у жирафа и акулы

Свидетельством длины, которую преодолевает петля возвратного гортанного нерва, может послужить то, что несколько членов команды анатомов работали одновременно на разных участках вдоль нерва - гортань около головы, сам разворот около сердца и все промежуточные пункты, не мешая при этом друг другу и почти не нуждаясь в общении друг с другом. Терпеливо они прокладывали весь путь возвратного гортанного нерва: трудная задача, которая ни разу не выполнялась с тех пор, как Ричард Оуэн, великий викторианский анатом, сделал это в 1937 году. Это сложно, поскольку нерв очень тонок, даже скорее нитевиден в своей возвратной части (полагаю, я должен был это знать, но это оказалось тем не менее для меня сюрпризом, когда я его увидел) и его легко упустить в запутанной сети мембран и мышц, которые окружают дыхательное горло. На своем пути вниз нерв (в этой точке он собран в пучок с более крупным блуждающим нервом) проходит в дюйме от гортани, которая является его конечной точкой назначения. Тем не менее, он продолжает путь вдоль всей шеи, прежде чем повернуть назад и пройти весь путь обратно. Я был очень впечатлен мастерством профессоров Грэхема Митчела и Джой Райденберг, и других экспертов, производивших вскрытие, и мое уважение к Ричарду Оуэну (злейшему противнику Дарвина) повысилось. Тем не менее, креационист Оуэн не смог вывести очевидного заключения. Любой разумный дизайнер укоротил бы гортанный нерв на пути вниз, заменив его путешествие в несколько метров кусочком в несколько сантиметров.

Кроме той ненужной траты ресурсов на создание такого длинного нерва, мне трудно не задуматься, не мешают ли вокалу жирафа задержки, как при разговоре с зарубежным корреспондентом через спутниковую связь. Один авторитетный автор сказал: "Несмотря на развитую гортань и стадный образ жизни, жирафы способны издавать только низкое мычание или блеять". Заикающийся жираф - это интересная мысль, но я не буду продолжать ее. Важно то, что вся история этой петли - это замечательный пример, насколько далеки живые существа от того, чтобы быть спроектированными. И для эволюциониста важный вопрос, почему естественный отбор не сделал того, что сделал бы инженер: вернулся бы назад к чертежной доске и перекроил бы все в разумной манере. Это тот же вопрос, с которым мы сталкиваемся снова и снова в этой главе, и я попытался ответить на него несколькими путями. Для возвратного гортанного нерва годится ответ в терминах того, что экономисты называют "предельные затраты".

По мере удлинения шеи жирафа в ходе эволюционного времени, цена петли в экономических или в " вокальных" терминах постепенно росла, с ударением на "постепенно". Предельная цена каждого миллиметра увеличения была ничтожна. Когда шея жирафа приблизилась к ее современной впечатляющей длине, суммарная стоимость петли, возможно, и приблизилась к точке, когда, предположительно, мутантный индивид выживал бы лучше с гортанным нервом, спускающимся напрямую, ответвляясь к гортани от пучка блуждающего нерва сквозь небольшой зазор. Но мутация, необходимая для достижения такого "сквозного прыжка", должна была бы состоять в крупном изменении (даже перевороте) в эмбриональном развитии. Очень возможно, необходимая для этого мутация вообще никогда не возникала. Даже если бы и возникла, она могла иметь недостатки, неизбежные в любой крупной перестановке в ходе чувствительного и деликатного процесса. Даже если бы преимущества прямого пути в конечном итоге перевесили бы недостатки, предельная стоимость каждого миллиметра удлинения шеи незначительны в сравнении с уже существующей петлей. Даже если решение "назад к чертежной доске" было бы более хорошей идеей, если оно было бы достигнуто, все равно соперничающей альтернативой было лишь маленькое увеличение уже существующей петли, и предельная стоимость этого малого увеличения была мала. Меньше, я полагаю, чем стоимость "крупного переворота", необходимого для реализации более элегантного решения.

Обход, сделанный гортанным нервом у жирафа

Все это уже помимо основной идеи, что возвратный гортанный нерв у любого млекопитающего - хорошее свидетельство против дизайнера. И у жирафа оно растянуто от хорошего до зрелищного! Эта странно-длинная петля вниз по шее жирафа и назад - именно то, чего мы ожидаем от эволюции путем естественного отбора и именно то, чего не ожидаем от любого вида разумного дизайнера.

Джордж К.Виллиэмс - один из наиболее уважаемых из американских эволюционных биологов (его спокойная мудрость и грубоватые черты заставляют вспомнить одного из самых уважаемых американских президентов - который родился в тот же день, что и Чарльз Дарвин, и был также известен спокойной мудростью). Уильямс обратил внимание на еще одну петлю, похожую на проходимую возвратным гортанным нервом, но на другом конце тела. Семявыносящий проток является трубкой, которая несет сперму от яичек до пениса. Наиболее прямой маршрут - вымышленный маршрут, показанный с левой стороны схемы напротив. Фактический маршрут семявыносящих протоков показан на правом рисунке. Он делает нелепый обход вокруг уретры, трубки, которая ведет мочу от почки до мочевого пузыря. Если бы такое было спроектировано, никто не мог бы серьезно отрицать, что проектировщик допустил серьезную ошибку. Но, так же, как с возвратным гортанным нервом, все становится ясно, когда мы смотрим на эволюционную историю. Вероятное первоначальное положение яичек показано пунктирной линией. Когда, в эволюции млекопитающих, яички опустились в их нынешнее положение в мошонке (по причинам, которые неясны, но, как часто думают, связаны с температурой), семявыносящий проток, к сожалению, получил крюковый, неправильный путь вокруг уретры. Вместо того, чтобы перенаправить трубку, как сделал бы любой разумный инженер, эволюция просто продолжала ее удлинять - и снова, предельные затраты каждого небольшого увеличения длины обходного пути были небольшими. И в очередной раз, это - красивый пример первоначальной ошибки, компенсируемой после, вместо того, чтобы быть должным образом скорректированной от начала у чертежной доски. Примеры, подобные этому, должны серьезно подрывать позиции тех, кто жаждет "разумного дизайна".

Путь семявыводящих протоков из яичка к пенису

Человеческое тело изобилует тем, что в одном смысле мы могли бы назвать недостатками, но в другом смысле должно осознаваться как неизбежные компромиссы, следующие из нашей длинной истории происхождения от других видов животных. Несовершенства неизбежны, если невозможен вариант "назад к чертежной доске" -когда усовершенствования могут быть достигнуты только благодаря ситуативной модификации того, что уже есть. Вообразите, каким беспорядочным был бы реактивный двигатель, если сэр Френк Райт и доктор Ганс фон Охайн, два независимых его изобретателя, были бы вынуждены соблюдать правило, гласящее: "Вам не разрешено начинать с чистого листа на Вашей чертежной доске. Вы должны начать с пропеллерного двигателя и изменять его, по одной части за раз, винтик за винтиком, заклепка за заклепкой, от "предкового" пропеллерного двигателя до "потомкового" реактивного двигателя. " Еще хуже, все промежуточные звенья должны летать, и каждое в этой цепи должно являться по крайней мере небольшим улучшением относительно своего предшественника. Можно понять, что полученный реактивный двигатель был бы обременен всеми видами исторических пережитков, аномалий и недостатков. И каждый дефект сопровождался бы громоздким довеском компенсирующих неумелых заплаток и исправлений, каждое из которых пытается выжать все, чего можно добиться под неудачным запретом возвращаться обратно к чертежной доске.

Таков мой довод, но более близкое рассмотрение биологических инноваций могло бы провести другую аналогию со случаем пропеллерного / реактивного двигателя. Важная инновация (реактивный двигатель в нашей аналогии), вполне может эволюционировать не из старого органа, который выполнял ту же самую работу (пропеллерного двигателя в данном случае), но из чего-то совершенно другого, что выполняло совсем другую функцию. Как хороший пример, когда наши предки-рыбы овладевали дыханием воздухом, они не модифицировали свои жабры, чтобы создать легкое (как делают некоторые современные дышащие воздухом рыбы, такие как ползуны анабасы). Вместо этого они модифицировали карман кишечника. И позже, между прочим, костистые рыбы - что означает чуть ли не любую рыбу, которую Вы, вероятно, встретите, кроме акул и их родни - модифицировали легкое (которое ранее эволюционировало у предков, иногда вдыхавших воздух) в еще один жизненно важный орган, который не имеет никакого отношения к дыханию, плавательный пузырь.

Плавательный пузырь - возможно, главный ключ к успеху костистых рыб, и стоит сделать отступление, чтобы его объяснить. Это -внутренний пузырь, заполненный газом, который может точно подстраиваться, чтобы удерживать рыбу в гидростатическом равновесии на любой желаемой глубине. Если Вы, будучи ребенком, когда-либо играли с Поплавком Декарта, Вы узнаете принцип, но костистая рыба использует его интересный вариант. Поплавок Декарта - небольшая игрушка, действующей частью которой является крошечная перевернутая чашка, содержащая пузырь воздуха, плавающая в равновесии в бутылке воды. Число молекул воздуха в пузыре постоянно, но вы можете уменьшить его объем (и увеличить давление, следуя Закону Бойля - Мариотта), нажимая на пробку бутылки. Или Вы можете увеличить объем воздуха (и уменьшить давление пузыря), вытягивая пробку. Эффект лучше всего достигается с одной из тех крепких винтовых пробок, что надевают на бутылки сидра. Когда Вы вдавливаете или вытягиваете пробку, поплавок спускается, или поднимается, пока не достигает своей новой точки гидростатического равновесия. Вы можете добиться подъема и опускания поплавка в бутылке благодаря точному регулированию пробки, и, следовательно, давления.

Рыба - Декартовский Поплавок с тонким отличием. Плавательный пузырь является ее "пузырем", и он работает таким же образом, за исключением того, что число молекул газа в пузыре не постоянно. Когда рыба хочет подняться на более высокий уровень в воде, она выпускает молекулы газа из крови в пузырь, таким образом увеличивая объем. Желая опуститься глубже, она поглощает молекулы газа из пузыря в кровь, таким образом уменьшая объем пузыря. Плавательный пузырь означает, что рыба не должна совершать мышечной работы, как делает акула, чтобы оставаться на желаемой глубине. Это обеспечивает гидростатическое равновесие на любой глубине, которую она выберет. Плавательный пузырь делает эту работу, тем самым освобождая мускулы для обеспечения активной тяги. Акулы, напротив, должны продолжать плавать все время, иначе бы они опустились на дно, правда, медленно, потому что у них есть специальные, имеющие малую плотность, вещества в их тканях, которые сохраняют их умеренно плавучими. Плавательный пузырь - это измененное легкое, которое само по себе является измененным карманом кишечника (а не измененной жаберной камерой, как можно было бы ожидать). И у некоторых рыб плавательный пузырь модифицирован в орган слуха, своего рода барабанную перепонку. История написана во всем теле, не единожды, а многократно, вычурным палимпсестом.

Мы были наземными животными в течение приблизительно 400 миллионов лет, и мы ходили на задних ногах только последний 1 процент этого времени. В течение 99 процентов нашего пребывания на суше мы имели более или менее горизонтальный позвоночник и ходили на четырех лапах. Мы не знаем наверняка, какие селективные преимущества получила особь, которая первой встала и пошла на задних лапах, и я собираюсь оставить этот вопрос в стороне. Джонатан Кингдон написал целую книгу "Lowly Origin" [Непритязательное Происхождение] по вопросу о эволюции прямохождения, и я рассмотрел его в некоторых деталях в Рассказе Предка. Это могло не казаться существенным изменением, когда происходило, потому что другие приматы, такие как шимпанзе, некоторые обезьяны и очаровательный лемур, хохлатый индри, делают это время от времени. Обыкновение ходить только на двух ногах, как мы делаем, имело, однако, далеко идущие последствия во всем теле, что повлекло за собой много компенсационных подстроек. Можно утверждать, что ни одна кость или мускул где-либо в теле не обошлись без потребности в изменениях, чтобы согласовать некоторые детали, какими бы непонятными, какими бы косвенными и какими бы малосвязанными с главным изменения в походке они не были. Подобная повсеместная перестройка должна сопровождать все без исключения значительные изменения в образе жизни: из воды на сушу, с суши в воду, в воздух, под землю. Вы не можете выделить явные изменения в теле и рассматривать их изолированно. Сказать, что есть сложные последствия у каждого изменения, будет преуменьшением. Есть сотни, тысячи сложных последствий и последствий последствий. Естественный отбор вечно подправляет, незначительно подгоняет точные настройки, "чинит кое-как", как выразился великий французский молекулярный биолог Франсуа Жакоб.

Вот другой хороший способ смотреть на это. Когда происходит значительное изменение климата, скажем ледниковый период, Вы, конечно, ожидаете, что естественный отбор, дабы приспособить к нему животных, выращивает, например, более толстый волосяной покров. Но внешний климат - не единственный вид "климата", который мы должны рассматривать. Без какого-либо внешнего изменения вообще, если большая новая мутация возникает, и ей благоприятствует естественный отбор, все другие гены в геноме испытают это как изменение во внутреннем "генетическом климате". Это - изменение, к которому они должны приспособиться, не меньшее, чем смена погоды. Естественный отбор должен прийти позже, и внести поправки, возмещающие ущерб от крупного изменения в генетическом "климате", точно так, как если бы изменение произошло во внешнем климате. Первоначальное изменение походки с четырехногой на двуногую, возможно, даже было порождено "внутренне", а не вызвано изменением во внешней окружающей среде. Так или иначе, оно запустило сложный каскад последствий, каждое из которых требовало компенсационной регуляции "точной настройки".

"Неразумный дизайн" было бы хорошим названием для этой главы. В самом деле, оно достойно стать заглавием для целой книги о несовершенствах живого как убедительных демонстрациях отсутствия обдуманного дизайна, и больше чем один автор независимо ухватился за него. Среди них, поскольку я люблю крепкую непочтительность австралийского английского языка ("Итак, откуда вылез Разумный Дизайн, как чирей на заднице?") я сфокусировал внимание на восхитительной книге Робина Уильямса, старейшины Сиднейских научных радиообозревателей. После жалобы на страдания, которыми его одаривает каждое утро его собственная спина, в терминах, которые не могли бы исходить от ноющего англичанина (не поймите меня превратно, я глубоко симпатизирую), Уильямс продолжает, "почти все спины могли бы незамедлительно потребовать замены по гарантии, если бы таковая была. Если бы [Бог] был ответственен за конструкцию спины, Вы должны признать, что это не было одним из Его лучших моментов и, должно быть, делалось в спешке перед сдачей [проекта] в конце тех Шести Дней." Проблема, конечно, состоит в том, что наши предки сотни миллионов лет ходили с позвоночником, удерживаемым более или менее горизонтально, и он не слишком благосклонно воспринял внезапную реорганизацию, навязанную последними несколькими миллионами. И снова же, суть в том, что реальный проектировщик вертикально ходящего примата возвратился бы к чертежной доске и сделал бы работу должным образом, вместо того, чтобы начать с четвероногого животного и подправлений.

Следующим Уильямс упоминает сумку такого канонического австралийского животного как коала, которая - неважная идея для животного, проводящего свое время, цепляясь за стволы деревьев -открывается вниз, а не вверх, как у кенгуру. Еще раз, причина в наследии истории. Коалы происходят от подобного вомбату предка. Вомбаты, - чемпионы среди копателей, выбрасывающие назад большие горсти, полные грунта, как землекоп, роющий туннель. Если бы эта предковая сумка была направлена вперед, глаза и зубы у его детенышей постоянно были бы полны песка. Поэтому она была направлена назад, когда однажды существо поднялось вверх по дереву, возможно, чтобы использовать новый источник пищи, "дизайн" пришел с ним, слишком сложный, чтобы измениться.

Как с возвратным гортанным нервом, теоретически была возможность изменить эмбриологию коалы, чтобы повернуть ее сумку в другую сторону, вперед. Но - я строю догадки -эмбриологический переворот, сопровождавший такое значительное изменение, создал бы промежуточные формы еще хуже, чем коалы, справляющиеся с существующим положением вещей.

Другое следствие нашего собственного изменения от четвероногости к двуногости касается носовых пазух, которые приносят столько огорчений многим из нас (включая меня в момент, когда я пишу), потому что их дренажное отверстие находится в самом последнем из мест, которое бы мог выбрать разумный проектировщик. Уильямс цитирует австралийского коллегу, профессора Дерека Дентона: "большие верхнечелюстные пазухи или полости находятся позади щек с обеих сторон лица. В них есть дренажное отверстие сверху, что являются не лучшей идеей в отношении использования силы тяжести для облегчения стока жидкости". У четвероногого животного "верх" вообще является не верхом, а передней стороной, и положение дренажного отверстия гораздо более логично: наследие истории в очередной раз написано повсюду в нас.

Уильямс продолжает цитировать другого австралийского коллегу, разделяющего национальный дар бросать шикарные фразы, относительно ихневмонид, наездников, чей проектировщик, если таковой был, "должно быть, был садистским ублюдком". Дарвин, хотя и посетил Австралию, будучи молодым человеком, выражал те же чувства в более уравновешенных, менее характерных для жителей Австралии терминах: "Я не могу убедить себя, что милосердный и всемогущий Бог умышленно создал бы ихневмонид со специальным намерением вскармливать их внутри живых тел гусениц". Легендарная жестокость наездников (также связанных близким родством с роющими осами и дорожными осами) является лейтмотивом, который повторится в заключительных двух главах книги.

Мне трудно ясно сформулировать, то что я собираюсь сказать, но это то, что я обдумывал, и оно пришло в голову в тот памятный день вскрытия жирафа. Когда мы смотрим на животных со стороны, мы всецело впечатлены изящной иллюзией дизайна. Оглядывающий окрестности жираф, парящий альбатрос, ныряющий стриж, зоркий сокол, лиственный морской дракон, невидимый среди морских водорослей, несущийся гепард, напряженный после поворота, подскакивающая газель - иллюзия дизайна настолько интуитивно понятна, что требуется положительное усилие включить критическое мышление и преодолеть соблазны наивной интуиции. Это когда мы смотрим на животных со стороны. Когда же мы заглядываем внутрь, впечатление противоположное. Следует признать, впечатление элегантного дизайна передается упрощенными диаграммами в учебниках, аккуратно разложенными и с цветовой кодировкой, как чертёж инженера. Но действительность, которую вы обнаруживаете, когда видите вскрытое на столе животное, сильно отличается. Я думаю, что это было бы поучительное упражнение, попросить инженера начертить улучшенную версию, скажем, артерий, питающих сердце. Я предполагаю, что результат был бы чем-то похожим на выхлопной патрубок автомобиля, с опрятной линией труб, выходящих аккуратным массивом, вместо бессистемного беспорядка, который мы фактически видим, когда вскрываем настоящую грудь.

Моей целью при проведении дня с анатомами на вскрытии жирафа было изучение возвратного гортанного нерва как примера эволюционного несовершенства. Но вскоре я понял, что несовершенство возвратного гортанного нерва - это только верхушка айсберга. Факт, что он делает такой длинный крюк, с особой силой доводит эту мысль до осознания. Это тот аспект, который в конечном итоге спровоцировал бы Гельмгольца вернуть его назад. Но подавляющее впечатление, которое вы получаете от рассмотрения любой части внутренностей большого животного, то, что там -беспорядок! Мало того, что проектировщик никогда не сделал бы ошибку подобно этой петле нерва; приличный проектировщик никогда не создавал бы что-то из хаоса, этого перекрещивающегося лабиринта артерий, вен, нервов, кишок, кусков жира и мускулов, мезентериев и так далее. По словам американского биолога Колина Питтендрая, все это на самом деле только "лоскутное одеяло импровизированных заплаток, соединенных вместе, из того, что было доступно, когда возникла возможность, и принятое ретроспективно, не по предвидению, естественным отбором".