Книга: Слепой часовщик. Как эволюция доказывает отсутствие замысла во Вселенной

Назад: Глава 3 Накопление небольших изменений

Глава 4
Прокладывая маршруты через зоологическое пространство

Как мы уже знаем из главы 2, многим людям кажется затруднительным поверить в то, что сложно устроенные и хорошо соответствующие своему назначению объекты с большим количеством взаимодействующих друг с другом элементов, такие как глаз — излюбленный пример Пейли, могли возникнуть из простейших исходных структур вследствие непрерывного ряда постепенных преобразований. Взглянем же на эту проблему еще раз в свете тех новых догадок, к которым нас могли подтолкнуть биоморфы. Давайте ответим на два вопроса.

Мог ли человеческий глаз возникнуть непосредственно из отсутствия глаза, в один присест?

Мог ли человеческий глаз возникнуть непосредственно из чего-то, слегка от него отличного (назовем это что-то X)?

Ясно, что на вопрос 1 ответом будет решительное нет. Вероятность ответа “да” на подобные вопросы составляет единицу к числу, в миллиарды раз превышающему количество атомов во Вселенной. Для этого понадобилось бы сделать гигантский и абсолютно немыслимый скачок сквозь генетическое гиперпространство. А на вопрос 2 ответ будет столь же однозначно положительный — при единственном условии: разница между современным глазом и его непосредственным предшественником X должна быть достаточно мала. Или, иначе выражаясь, при условии что в пространстве всех возможных структур они, глаз и X, будут расположены достаточно близко друг к другу. Если при неком определенном уровне различия ответом будет нет, то все, что требуется сделать, — это задать тот же самый вопрос, но только по отношению к меньшему различию. Продолжая в том же духе, мы рано или поздно доберемся до такого уровня различия, который будет достаточно мал для того, чтобы можно было ответить на наш второй вопрос утвердительно.

По определению X — это нечто очень похожее на человеческий глаз, настолько похожее, что возникновение человеческого глаза вследствие однократного изменения X казалось бы правдоподобным. Если вы представили себе некую структуру X и находите невероятным, чтобы из нее мог непосредственно возникнуть человеческий глаз, — значит, вы попросту неправильно выбрали X. Делайте свое мысленное изображение X все более и более похожим на глаз, пока наконец не будете уверены, что это правдоподобный предшественник человеческого глаза. Наверняка существует такое X, которое вас удовлетворит, даже если у нас с вами разные представления о том, что считать правдоподобным!

Итак, мы нашли X, при котором ответ на вопрос 2 будет да. Давайте теперь зададимся тем же самым вопросом, но уже по отношению к X. Исходя из точно таких же умозаключений мы снова долж ны признать, что структура X вполне могла непосредственно, путем однократного преобразования возникнуть из чего-то, слегка от нее отличающегося, — назовем это что-то X'. Очевидно, что и X' можно вывести из слегка отличной структуры X'', и т. д. Выстроив достаточно длинный ряд таких иксов, мы можем возвести родословную нашего глаза к чему-то, что не слегка, а существенно от него отличается. Мы можем “прогуливаться” по “зоологическому пространству” на большие расстояния, и наше передвижение будет выглядеть правдоподобно при условии, что мы идем достаточно мелкими шажками. Теперь у нас есть возможность ответить на третий вопрос.

Существует ли такой непрерывный ряд из X, который соединял бы современный человеческий глаз с состоянием его полного отсутствия?

Для меня очевидно, что ответ здесь будет да — при непременном условии, что мы можем позволить себе достаточно протяженную цепочку X. Возможно, вы сочтете 1000 звеньев достаточным количеством, но если вам, чтобы почувствовать подобное превращение возможным, требуется больше эволюционных шагов, просто предположите, что их 10 000. Если вам и 10 000 мало — не откажите себе в 100 000, и т. д. Понятно, что потолок в этой игре устанавливает имеющееся для эволюции время, ибо на одно поколение может приходиться не больше одного X. Следовательно, на деле наш вопрос сводится к следующему: “Достаточно ли было времени для нужного числа поколений?” Мы не можем сказать, какое точное число поколений тут требуется. Но мы точно знаем, что геологическая история Земли была невообразимо долгой. Чтобы вы просто могли себе представить, о величинах какого порядка идет речь, скажу, что количество поколений, отделяющих нас от самых далеких наших предков, можно с уверенностью исчислять тысячами миллионов. Располагая, скажем, сотней миллионов X, мы сумеем выстроить такую правдоподобную последовательность незначительных градаций, которая соединит человеческий глаз буквально с чем угодно!

Итак, в ходе наших более или менее абстрактных рассуждений мы установили, что существует такая последовательность воображаемых X, каждый член которой может быть безо всяких затруднений преобразован в любого из своих ближайших соседей, а вся последовательность ведет обратно от человеческого глаза к полному его отсутствию. Но мы пока не доказали, что подобная последовательность могла существовать в действительности. Нам требуется ответить еще на два вопроса.

Может ли быть так, что каждый член в нашем ряду гипотетических X, связывающем человеческий глаз с отсутствием какого бы то ни было глаза, возник благодаря случайной мутации своего предшественника?

На самом деле это вопрос из области эмбриологии, а не генетики. И он никакого отношения не имеет к тому вопросу, который волнует епископа Бирмингемского и прочих. Чтобы проявиться, мутация должна как-то повлиять на уже существующие процессы эмбрионального развития. Можно говорить о том, что в одних направлениях некоторые из этих процессов легко поддаются изменению, а в других, наоборот, крайне устойчивы к воздействию. К этой проблеме я еще вернусь в главе 11, сейчас же ограничусь тем, что вновь обращу внимание на разницу между малыми изменениями и большими. Чем меньшее изменение вы постулируете, чем меньше разница между X' и X'', тем правдоподобнее необходимая мутация с точки зрения эмбриологии. В предыдущей главе, исходя исключительно из соображений статистики, мы уже видели, что любая конкретная крупная мутация в силу самой своей природы менее вероятна, чем любая незначительная мутация. Следовательно, какие бы трудности ни создавал нам вопрос 4, мы по крайней мере можем быть уверены, что чем меньше мы зададим разницу между X' и X'', тем меньше будут эти трудности. Моя интуиция говорит мне, что — при условии достаточно малой разницы между соседями в нашем ряду ведущих к глазу промежуточных форм — необходимые мутации почти обязаны появиться. Ведь речь тут все время идет о незначительных количественных модификациях уже существующих процессов, происходящих при развитии организма. Не будем забывать, что, сколь бы ни был сложным эмбриологический статус-кво в каком-то отдельно взятом поколении, любое мутационное изменение этого статус-кво может быть ничтожно малым и простым.

Нам осталось ответить еще на один, последний вопрос.

Может ли каждый икс в нашем ряду, связывающем человеческий глаз с отсутствием какого бы то ни было глаза, функционировать достаточно хорошо, чтобы способствовать выживанию и размножению своего обладателя?

Как ни странно, многие люди считают очевидным, что правильным ответом на этот вопрос будет нет. Приведу в качестве примера отрывок из опубликованной в 1982 г. книги Фрэнсиса Хитчинга “Шея жирафа, или Где ошибся Дарвин”. Примерно те же самые слова можно было бы процитировать практически из любой брошюры свидетелей Иеговы, но я остановил свой выбор на этой книге, потому что весьма уважаемое издательство (Pan Books Ltd) сочло возможным ее напечатать, несмотря на огромное количество ошибок, выявить которые не составило бы труда любому безработному с биологическим образованием, даже неоконченным, если бы только издатель попросил его пролистать рукопись. (Больше всего мне понравилось, да простит мне читатель толику профессионального юмора, возведение профессора Джона Мэйнарда Смита в рыцарское звание и характеристика Эрнста Майра — этого убедительного и убежденного противника математических подходов в генетической науке, — как “верховного жреца” математической генетики).

Чтобы глаз мог работать, должен выполняться следующий минимум тщательно скоординированных действий (на самом деле их гораздо больше, но даже сильно упрощенной схемы будет достаточно, чтобы выявить затруднения для дарвиновской теории). Глаз должен быть чистым и влажным и поддерживаться в таком состоянии благодаря взаимодействию между слезными железами и подвижными веками, ресницы на которых служат также в некоторой степени защитой от солнца. Затем свет проходит через небольшой прозрачный участок защитной наружной оболочки (роговицу), а далее сквозь хрусталик, фокусирующий его позади сетчатки, где 130 млн светочувствительных палочек и колбочек производят фотохимические реакции, которые преображают свет в электрические импульсы. Каждую секунду примерно 1000 таких импульсов не вполне понятным способом передаются в мозг, который предпринимает соответствующие получаемой информации действия. Итак, вполне очевидно, что если по ходу дела хоть что-нибудь пойдет не так — роговица загрязнится, зрачок вовремя не расширится, хрусталик помутнеет, фокусировка разладится, — то распознаваемое изображение создано не будет. Глаз либо функционирует как целое, либо нет. Так каким же образом он мог возникнуть по Дарвину — путем медленных, плавных, бесконечно малых усовершенствований? Можно ли поверить в то, что одна тысяча удачных мутаций за другой случайно происходили именно в такой последовательности, чтобы эволюция хрусталика и сетчатки, которые бесполезны друг без друга, шла синхронно? Какую ценность для выживания имеет глаз, который не видит?

Этот знаменитый аргумент приводится очень часто — вероятно, потому что людям хочется верить в вытекающий из него вывод. Давайте обсудим утверждение, что “если… хоть что-нибудь пойдет не так… фокусировка разладится… распознаваемое изображение создано не будет”. С вероятностью, близкой к 50 %, вы сейчас читаете эти строки через очки. Снимите их и оглядитесь вокруг. Согласны ли вы с тем, что “распознаваемое изображение не создается”? Если вы мужчина, то с вероятностью 1: 12 вы дальтоник. Вполне возможно, что у вас астигматизм. Не исключено, что без очков вы не видите ничего, кроме расплывчатых очертаний. Один прославленный (хотя еще и не произведенный в рыцари) теоретик-эволюционист так редко протирает свои очки, что, по-видимому, чувствует себя как в тумане что в очках, что без них. Однако он, судя по всему, неплохо поживает и даже, по собственному признанию, научился играть в неуклюжий “сквош для одноглазых”. Потеряв свои очки, вы, возможно, огорчите своих друзей тем, что перестанете узнавать их на улице. Но сами вы огорчились бы еще больше, если бы кто-нибудь сказал вам: “Раз ваше зрение теперь несовершенно, то, пока не найдете свои очки, можете с тем же успехом ходить зажмурившись”. А ведь автор процитированного мной отрывка хочет, в сущности, сказать именно это.

Он также утверждает как нечто само собой разумеющееся, будто хрусталик и сетчатка бесполезны друг без друга. На основании каких источников? В моем ближайшем окружении есть женщина, перенесшая операцию по удалению катаракты на обоих глазах. У нее вообще нет хрусталиков. Без своих очков она не может даже помыслить о том, чтобы поиграть в большой теннис или прицелиться из винтовки. Однако она уверяет меня, что иметь глаза без хрусталиков намного лучше, чем быть совсем без глаз. Этого хватает, чтобы не врезаться в стену и не столкнуться лбами с другим человеком. Если бы вы были диким животным, то при помощи своего глаза без хрусталика вы наверняка могли бы заметить неясную тень хищника и определить, с какой стороны он приближается. В первобытном мире, населенном животными совсем без глаз и только без хрусталиков, вторые будут обладать самыми разными преимуществами. И существует такой непрерывный ряд различных X, где каждое крошечное улучшение четкости изображения, начиная с размытых пятен и заканчивая нашим с вами зрительным совершенством, правдоподобно увеличивает шансы организма на то, чтобы выжить.

Далее в книге цитируется выдающийся гарвардский палеонтолог Стивен Джей Гульд:

От меткого вопроса “Какая польза от 5 % глаза?” мы уклоняемся при помощи утверждений, что обладатель такой примитивной структуры использовал ее не для зрения.

Древнее животное с 5 % глаза могло в самом деле использовать их для какой-то иной цели, но мне это представляется не более вероятным, чем использование их ради пятипроцентного зрения. И если уж на то пошло, я не считаю этот вопрос метким. Видеть 5 % от того, что видите вы или я, несоизмеримо ценнее, чем вообще не видеть. Даже однопроцентное зрение лучше, чем полная слепота. А 6 % лучше 5 %, 7 % лучше 6 % и т. д. — плавно, последовательно.

Похожий вопрос беспокоил и некоторых из тех, кто изучает животных, защищающих себя от хищников с помощью так называемой мимикрии. Палочники похожи на веточки, и это спасает их от поедания птицами. Листовидки похожи на листья. Многие съедобные виды бабочек находят защиту в подражании невкусным или ядовитым видам. Подобные примеры производят куда большее впечатление, чем сходство облаков с хорьками. Во многих случаях они гораздо эффектнее, чем сходство “моих” насекомых с настоящими насекомыми. В конце концов, у настоящих шесть ног, а не восемь! Чтобы отточить детали, у естественного отбора было по меньшей мере в миллион раз больше поколений, чем у меня.

Мы используем для таких явлений слово “мимикрия”, то есть “имитация”, не потому, что думаем, будто животные осознанно чему-то подражают, а потому, что естественный отбор благоприятствовал тем особям, тела которых были приняты за что-то другое. Иными словами, предки палочников, непохожие на веточки, не оставляли потомства. Американский генетик немецкого происхождения Рихард Гольдшмидт был наиболее знаменитым представителем ученых, утверждающих, что ранняя эволюция такого подражания не могла поддерживаться естественным отбором. Как выразился Гульд, большой почитатель Гольдшмидта, по поводу насекомых, маскирующихся под экскременты, “какой прок в том, чтобы на 5 % быть похожим на какашку?” Во многом благодаря влиянию Гульда недавно вошло в моду говорить, что Гольдшмидт был недооценен при жизни и мог бы много чему поучить нас. Вот образец его рассуждений:

Форд ведет речь… о любой мутации, которая оказывается придающей “отдаленное сходство” с более защищенным видом, якобы она может увеличить преимущества, пусть даже и незначительно. Следует поинтересоваться: насколько отдаленным может быть такое сходство, чтобы обладать селективной ценностью? Действительно ли нам требуется исходить из допущения, будто птицы, обезьяны, а также богомолы являются столь тонкими наблюдателями (или что среди них встречаются очень умные экземпляры), чтобы заметить “отдаленное” сходство и испугаться его? По моему мнению, от нас хотят слишком многого.

Ступая по такой зыбкой почве, какая под ногами у Гольдшмидта, поневоле будешь искать утешения в сарказме. Тонкими наблюдателями? Очень умные экземпляры среди них? Можно подумать, будто птицы и обезьяны выиграют, будучи обмануты отдаленным сходством! Гольдшмидт имел больше оснований спросить: “Действительно ли нам требуется исходить из допущения, будто птицы и т. д. являются столь никудышными наблюдателями (или что среди них встречаются очень глупые экземпляры)?” Как бы то ни было, тут действительно имеется затруднение. Изначальное сходство предка палочников с веточкой должно было быть весьма слабым. Чтобы быть обманутой, птице следовало обладать чрезвычайно скверным зрением. Однако сходство современных палочников с веточками отличается изумительной точностью — вплоть до мельчайших подробностей “почек” и “листовых рубцов”. Зрение птиц, пищевая избирательность которых добавила к этому совершенству последние штрихи, должно было быть — по крайней мере в общей массе — исключительно острым. Их должно было быть невероятно трудно надуть, в противном случае наши насекомые не стали бы такими великолепными имитаторами — их обман оставался бы относительно грубым. Как же разрешить это явное противоречие?

Один из возможных способов — это предположить, что улучшение птичьего зрения происходило в тот же промежуток времени, что и эволюция маскировки у насекомых. Если выражаться несколько легкомысленно, то, возможно, предковому насекомому было достаточно пятипроцентного сходства с какашкой, чтобы обмануть предковую птицу с пятипроцентным зрением. Но это не тот ответ, который я хочу здесь дать. Дело в том, что, как мне думается, весь этот эволюционный процесс — от отдаленного сходства до почти полного совершенства в подражании — происходил многократно, в различных группах насекомых и за довольно короткие сроки на разных отрезках того продолжительного периода, когда птичье зрение было уже примерно таким же хорошим, как сейчас.

Ещe один способ разрешения данной дилеммы состоит в следующем. Возможно, каждый вид птиц и обезьян обладает плохим зрением и замечает лишь какой-то один аспект строения насекомого. Предположим, кто-то обращает внимание только на цвет, кто-то только на форму, кто-то только на текстуру поверхности, и т. д. Тогда насекомое, похожее на веточку только в каком-то одном отношении, сумеет обмануть один тип хищников, хотя и будет уязвимо для всех остальных. По мере того как эволюция движется вперед, в ассортименте у наших насекомых появляются все новые и новые черты сходства с веткой. Окончательная, совершенная во всех отношениях мимикрия была собрана воедино суммарным естественным отбором, обеспечиваемым разными видами хищников. Ни один из них не видит мимикрию полностью, на это способны только мы.

Отсюда, по-видимому, следует, что одни лишь мы достаточно “умны” для того, чтобы разглядеть это приспособление во всей красе. Однако я предпочитаю этому объяснению другое, и не только из-за такого неприкрытого человеческого снобизма. Вот мое объяснение: неважно, как хорошо видит хищник при одних условиях, — при других условиях он может видеть чрезвычайно плохо. Из своего собственного повседневного опыта мы хорошо знакомы с полным спектром возможностей от крайне плохого зрения до великолепного. Глядя прямо на палочника с расстояния 8 дюймов при ярком дневном свете, я никогда ни с чем его не перепутаю. Я замечу длинные ноги, прилегающие к “стеблю”. Могу отметить и неестественную симметричность, несвойственную настоящим веточкам. Но когда я, с теми же самыми глазами и мозгом, иду вечерними сумерками через лес, то, скорее всего, я не отличу от ветки никакое насекомое с невзрачной окраской, тем более что этих веток вокруг множество. Изображение насекомого может попасть на край сетчатки, а не на более восприимчивый центральный участок. Насекомое может быть в 50 ярдах от меня, и тогда его проекция на сетчатку будет совсем крошечной. Освещение может быть таким слабым, что я вообще едва ли сумею разглядеть хоть что-нибудь.

Фактически не имеет значения, насколько отдаленным, насколько ничтожным является сходство насекомого с веточкой, — всегда найдется некий уровень затемненности, или удаленности от глаза, или рассеянности внимания хищника, когда даже очень хорошее зрение будет обмануто этим небольшим сходством. Если в каком-то конкретном воображаемом примере вам это не кажется убедительным, просто мысленно приглушите свет или отойдите от рассматриваемого объекта подальше! Важно тут то, что множество насекомых спасли себе жизнь благодаря чрезвычайно слабому сходству с сучком, или с листом, или с чьим-то пометом в тех случаях, когда хищник смотрел на них в полумраке, или сквозь туман, или в присутствии готовой к спариванию самки. А еще многие насекомые спаслись благодаря ошеломляюще точному сходству с веточкой, возможно, от того же самого хищника в тех случаях, когда он смотрел с относительно близкого расстояния и при хорошем освещении. Важной особенностью таких переменных, как яркость света, удаленность насекомого от хищника, а изображения — от центра сетчатки и т. п. является то, что все они — непрерывные. Они изменяются незаметно и плавно на всем диапазоне значений от полной невидимости до полной видимости. Такие непрерывные параметры благоприятствуют поступательной, постепенной эволюции.

Мы видим теперь, что затруднение Рихарда Гольдшмидта — одно из целого букета затруднений, вынудивших его на протяжении большей части своей профессиональной карьеры искать убежища в крайней приверженности идее, что эволюция совершает резкие прыжки, а не движется мелкими шажками, — вовсе не представляет никакой сложности. Кстати, заодно мы в очередной раз смогли убедиться в том, что 5 % зрения лучше, чем полное его отсутствие. Каким способом ни оценивай качество изображения, очень возможно, что на периферии моей сетчатки оно ниже даже 5 % от того, что в центре. Однако и самым краешком своего глаза я в состоянии заметить грузовик или автобус. Я каждый день езжу на работу на велосипеде, а значит, эта способность наверняка спасла мне жизнь. Когда идет дождь и приходится надевать на голову шляпу, нехватка бокового зрения вполне ощутима. В темные ночи мы, несомненно, видим много меньше 5 процентов от того, что могли бы увидеть при свете дня. Однако, думаю, многим из наших предков удавалось даже в самую глухую ночь заметить что-то действительно важное — скажем, саблезубого тигра или обрыв — и тем самым спастись.

Каждому из нас приходилось (например, по ночам) сталкиваться с тем, что существует незаметная градация состояний от полной слепоты до превосходного видения и что каждый шаг в этом ряду дает ощутимые преимущества. Вращая колесико бинокля, мы легко можем убедиться, что качество фокусировки достигается путем плавных преобразований, каждое из которых является улучшением по сравнению с тем, что было до него. Медленно поворачивая рукоятку цветности на цветном телевизоре, мы увидим, что от черно-белого изображения к полноцветному тоже ведет непрерывный ряд постепенных изменений. Диафрагма радужки, расширяющая и сужающая зрачок, предохраняет нас от ослепления ярким светом и в то же время позволяет видеть при тусклом освещении. Все мы могли испытать, каково не иметь этой диафрагмы, когда нас внезапно ослепляли фары встречного автомобиля. Возможно, это было неприятно и даже опасно, однако и тогда наше зрение вовсе не отключалось полностью! Утверждение “глаз либо функционирует как целое, либо нет” на поверку оказывается не просто ложным, но самоочевидно ложным для любого, кто готов потратить две секунды на то, чтобы обдумать свой личный опыт.

Теперь давайте вернемся к вопросу 5. Может ли каждый икс в нашем ряду, связывающем человеческий глаз с отсутствием какого бы то ни было глаза, функционировать достаточно хорошо, чтобы способствовать выживанию и размножению своего обладателя? Мы уже увидели, насколько нелепа аксиома, на которой антиэволюционисты основывают свои доводы, — что отрицательный ответ сам собой разумеется. Но будет ли ответ положительным? Думаю, что да, хотя это и менее очевидно. Дело не только в том, что с неполноценным глазом лучше, чем вообще без глаз. Помимо этого, мы можем найти подходящий правдоподобный ряд структур в современном животном мире. Это, разумеется, не значит, что современные промежуточные формы выглядят так же, как предшественники глаза. Но зато мы ясно можем видеть, что глазные “полуфабрикаты”, несомненно, работают.

У некоторых одноклеточных животных имеется светочувствительное пятно с прилегающим к нему небольшим пигментным экраном. Экран загораживает свет только с одной стороны, благодаря чему простейшее может “понять”, откуда этот свет примерно падает. Среди многоклеточных подобным устройством оснащены многие черви и некоторые из моллюсков, только у них светочувствительные клетки с пигментной подкладкой собраны в чашечку. Это позволяет ориентироваться несколько лучше, так как каждая клетка получается отгороженной от разных световых лучей, падающих на чашечку под каким-то своим углом. В непрерывном ряду структур — от плоского слоя фотоэлементов до глубокой чаши — любой шаг, сколь бы малым (или большим) он ни был, улучшает зрение. Если сделать такую чашечку очень глубокой и с выпуклыми стенками, то получится камера-обскура или фотоаппарат с крохотным отверстием вместо объектива. Между плоской чашечкой и подобной камерой существует непрерывный ряд переходных форм (иллюстрацией могут послужить первые семь поколений в родословной на рис. 4).

Камера-обскура формирует распознаваемое изображение: чем меньше отверстие, тем изображение четче (и тусклее), чем больше — тем ярче (и размытее). Свободноплавающий моллюск Nautilus — курьезное создание, похожее на кальмара, но живущее в раковине подобно вымершим аммонитам, — использует в качестве глаз как раз пару таких камер с отверстиями. Его глаз устроен примерно как наш, но не имеет хрусталика, а вместо зрачка у него просто дырка, через которую морская вода свободно проникает в полость глаза. На самом деле этот Nautilus задает нам отдельную задачку. Почему за все те сотни миллионов лет, которые прошли с тех пор, как его предки обзавелись глазом в виде камеры-обскуры, он так и не “додумался” до хрусталика? Преимущество хрусталика в том, что он позволяет изображению быть четким и ярким одновременно. Nautilus вызывает у нас недоумение, поскольку качество его сетчатки заставляет предположить, что он сразу бы резко выиграл от появления хрусталика. Он напоминает высококачественную стереосистему с великолепным усилителем, к которому подсоединили патефон с тупой иголкой. Устройство просто криком кричит, требуя всего одного элементарного изменения. Вероятно, в генетическом гиперпространстве Nautilus сидит в непосредственной близости от очевидного и мгновенного усовершенствования, но не делает необходимый маленький шаг. Почему? Этот вопрос очень беспокоит нашего главного специалиста по глазам беспозвоночных — Майкла Лэнда из Университета Суссекса — и меня вместе с ним. Может быть, эмбриональное развитие у Nautilus протекает таким образом, что необходимые мутации невозможны? Мне не хотелось бы так думать, но более убедительного объяснения у меня нет. Как бы то ни было, Nautilus по крайней мере служит наглядным доказательством, что глаз без хрусталика — это лучше, чем ничего.

Когда ваш глаз имеет форму чаши, почти любое хоть сколько-нибудь выпуклое, прозрачное или даже просто просвечивающее тело, которое перегородит входное отверстие, будет усовершенствованием, так как оно уже слегка обладает свойствами хрусталика. Оно сможет собирать свет со своей поверхности и концентрировать его на меньшем по площади участке сетчатки. Стоит возникнуть такому топорному протохрусталику, как сразу же открывается возможность для ряда постепенных незначительных преобразований — увеличению толщины и прозрачности, уменьшению искажений — то есть для той тенденции, которая в конечном итоге приведет к тому, что мы сможем назвать настоящим хрусталиком. У родственников Nautilus, кальмаров и осьминогов, настоящий хрусталик имеется и очень похож на наш, хотя, несомненно, ко всей этой конструкции — глаз в виде камеры — их и наши предки пришли абсолютно независимо друг от друга. Кстати говоря, Майкл Лэнд насчитал всего девять основных принципов устройства глаза, большинство из которых возникали независимо множество раз. Например, принцип искривленного отражателя кардинально отличается от нашего глаза-камеры и был самостоятельно “изобретен” во многих группах моллюсков и ракообразных (мы используем его в наших радиотелескопах, а также в наиболее крупных из оптических телескопов, потому что сделать большое зеркало проще, чем большую линзу). У других ракообразных, так же как и у насекомых, глаз сложный, фасетчатый (по сути, целая батарея бесчисленных крошечных глазенок), а у других моллюсков, как мы видели, органом зрения является либо глаз с хрусталиком, очень похожий на наш, либо камера-обскура. Для всех этих типов строения существуют формы, соответствующие их эволюционным предшественникам, и они успешно служат в качестве глаз другим современным животным.

Антиэволюционистская пропаганда изобилует мнимыми примерами сложных систем, которые “никак не могли” возникнуть путем постепенных преобразований в ряду несовершенных предшественников. Зачастую это не что иное, как еще одна разновидность довольно жалкого обращения к Личному Недоверию, с которым мы уже встречались в главе 2. Например, в “Шее жирафа” непосредственно вслед за пассажем про глаз автор переходит к обсуждению жуков-бомбардиров, которые:

…выбрызгивают навстречу своему противнику смертоносную смесь гидрохинона и пероксида водорода. Два этих вещества, будучи смешаны друг с другом, в буквальном смысле взрываются. Поэтому жук-бомбардир, чтобы обезвредить их на время хранения в собственном теле, вырабатывает специальный химический ингибитор. Непосредственно перед тем, как жидкость будет выброшена из заднего конца насекомого, в нее добавляется антиингибитор, и она вновь становится взрывоопасной. Последовательность событий, могшая привести к возникновению такого сложного, согласованного и хитроумного процесса, лежит за пределами возможностей биологического объяснения, основанного на простой постепенности. Малейшее нарушение химического равновесия незамедлительно привело бы к появлению разновидности самовзрывающихся жуков.

Работающий у нас биохимик любезно предоставил мне бутылочку перекиси водорода и столько гидрохинона, сколько хватило бы на 50 жуков-бомбардиров. В настоящий момент я собираюсь смешать их между собой. В соответствии с вышесказанным они долж ны будут взорваться прямо перед моим лицом. Итак…

Не волнуйтесь, со мной все в порядке. Я вылил пероксид водорода в гидрохинон, и абсолютно ничего не случилось. Смесь даже не нагрелась. Разумеется, ничего другого я и не ждал — я же не настолько безрассуден! Утверждение, что “два этих вещества, будучи смешаны друг с другом, в буквальном смысле взрываются”, — это, говоря попросту, вранье, хотя оно то и дело приводится в креационистской литературе. Кстати, если вам интересно, что там на самом деле происходит у жуков-бомбардиров, то правда состоит в следующем. Они действительно выстреливают в своих врагов обжигающей смесью перекиси водорода и гидрохинона. Однако чтобы эти два вещества вступили в бурную реакцию, следует добавить катализатор. Именно это и делает жук-бомбардир. Что же до эволюционных предшественников этой системы, то и пероксид водорода, и различные хиноны используются в химии организма для других целей. Предки жуков-бомбардиров просто исхитрились найти новое применение тем химикатам, которые уже были под рукой. Эволюция часто действует подобным образом.

На той же самой странице, откуда я взял этот отрывок про жуков-бомбардиров, задается вопрос: “Какая может быть польза… от половины легкого? Естественный отбор наверняка бы элиминировал животных с такими диковинными образованиями, а не сохранял их”. У здорового взрослого человека каждое из двух легких разделено примерно на 300 млн крохотных отсеков, расположенных на кончиках ветвящейся системы трубочек. Архитектура ветвления этих трубочек очень напоминает древовидную биоморфу в самом низу рис. 2 в предыдущей главе. Число последовательных ветвлений, определяемых “геном № 9”, равно там восьми, а количество свободных кончиков у ветвей составляет 2 в 8-й степени, то есть 256. По мере того как ваш взгляд спускается вниз по рис. 2, число свободных веточек последовательно удваивается. Для того чтобы произвести 300 млн кончиков, требуется всего-навсего 29 удвоений подряд. Обратите внимание, что существует постепенная градация от одного отсека до 300 млн отсеков, когда каждый новый шаг достигается очередным разветвлением. Все превращение может быть завершено за 29 ветвлений, что можно упрощенно представить себе как неторопливую прогулку по 29-шаговому маршруту в генетическом пространстве.

В результате такого ветвления площадь поверхности внутри каждого легкого достигает более 70 квадратных ярдов (примерно 59 кв. м). Площадь поверхности — важный показатель для легкого, поскольку именно ею определяется скорость поглощения кислорода и избавления от выделяемого организмом углекислого газа. А отличительным свойством площади является то, что это непрерывная переменная. Площадь не относится к тем вещам, которые у вас либо есть, либо нет. Это то, чего можно иметь чуть-чуть больше или чуть-чуть меньше. Площадь идеально, как мало что еще, подходит для постепенных, последовательных преобразований — начиная от 0 квадратных ярдов и заканчивая 70.

Вокруг нас ходит множество людей, у которых после операции осталось всего одно легкое, причем некоторые из них вынуждены обходиться всего одной третью от нормальной дыхательной поверхности. Тем не менее они ходят — пускай не очень далеко и не очень быстро. В этом-то вся соль. Постепенное уменьшение поверхности для газообмена не влияет на выживание как нечто безусловное, по принципу “все или ничего”. Нет, оно незаметно, плавно сказывается на том, как далеко сможете вы уйти и с какой скоростью. А также, действительно, и на вашей ожидаемой продолжительности жизни — но тоже плавно и незаметно. Смерть не наступает внезапно при достижении площадью легочной поверхности некоего порогового значения! Она лишь постепенно становится более вероятной, по мере того как эта поверхность уменьшается по сравнению с оптимумом (или увеличивается по сравнению с ним — тогда уже вступают в действие причины другого рода, связанные с экономическим ущербом).

Первые из наших предков, у которых начали появляться легкие, почти наверняка жили в воде. Мы сможем примерно представить себе, как они дышали, если взглянем на современных рыб. Большинство современных рыб дышат жабрами, но многие виды, живущие в болотистых водоемах с затхлой водой, вдобавок к этому еще и захватывают воздух с поверхности. Они используют внутреннюю поверхность ротовой полости в качестве грубого “предлегкого”, а иногда эта полость имеет еще и специальный дыхательный карман, богатый кровеносными сосудами. Как мы уже видели, вообразить последовательный ряд X, ведущий от одиночного кармана к карману, разветвленному на 300 млн отсеков, каким ныне является человеческое легкое, совсем не сложно.

Любопытно, что многие современные рыбы оставили этот карман одиночным и используют его для совершенно иной цели. Хоть и возник он, вероятно, как легкое, однако в ходе эволюции превратился в плавательный пузырь — хитроумный прибор, благодаря которому рыба представляет собой гидростат с постоянно поддерживаемым равновесием. Животное, не имеющее плавательного пузыря, обычно немного тяжелее воды и потому опускается на дно. Вот почему акулы должны все время плыть, чтобы не утонуть. Животное, оснащенное воздушными мешками — как мы с нашими гигантскими легкими, — имеет тенденцию всплывать на поверхность. А животное с плавательным пузырем нужного объема находится посередине данного континуума, оно не тонет и не всплывает, а устойчиво держится на постоянной глубине безо всяких усилий. Именно этот прием современные рыбы (кроме акул) довели до совершенства. В отличие от акул они не тратят энергию на борьбу с силой тяжести и могут использовать свои плавники и хвост только для того, чтобы рулить и быстро двигаться вперед. Они больше не нуждаются в воздухе извне, чтобы заполнить свой пузырь, — у них есть особые железы, вырабатывающие газ. Благодаря этим железам и некоторым другим приспособлениям объем газа в пузыре тонко регулируется, и таким образом рыба поддерживает себя в состоянии точного гидростатического равновесия.

Некоторые виды нынешних рыб способны покидать водную среду. Крайним примером может служить анабас, или рыба-ползун, который едва ли вообще когда заходит в воду. Независимо от наших с вами предков у него возникло своеобразное легкое — воздушная камера, окружающая жабры. Некоторые другие рыбы, обитая главным образом в воде, совершают краткие вылазки на сушу. Так, вероятно, поступали и наши предки. Отличительным свойством вылазок является то, что их продолжительность может плавно варьировать вплоть до полного нуля. Если вы рыба, которая живет преимущественно в воде, но время от времени отваживается выходить на сушу — например, чтобы переползти в соседнюю лужу и таким образом спастись от засухи, — то вам пригодится не то что половина, а сотая часть легкого. Неважно, насколько маленьким является ваше зачаточное легкое, все равно благодаря ему вы сможете продержаться на суше какое-то время, которое будет чуть-чуть дольше, чем совсем без легкого. Время — непрерывная переменная. Не существует четкой грани между водными и сухопутными животными. Какие-то животные могут проводить в воде 99 % своего времени, какие-то — 98 %, 97 % и т. д. вплоть до нуля. И каждый раз при переходе от одного этапа к другому незначительное увеличение дыхательной поверхности легких будет оказываться преимуществом. На всем пути от водного образа жизни к сухопутному есть место для постепенности, градуализма.

Какая польза от половины крыла? С чего могли начаться крылья? Многие животные скачут с ветки на ветку и время от времени падают. Вся поверхность тела, особенно у мелких животных, улавливает воздух и способствует прыжку или ослабляет силу удара при падении, выступая в роли примитивного паруса или парашюта. Любая тенденция к увеличению отношения площади поверхности к массе тела будет способствовать появлению, например, кожных перепонок на сгибах суставов. Отсюда начинается непрерывный ряд плавных переходов к парящим крыльям, а там и к машущим крыльям. Очевидно, что самые первые животные с зачаточными крыльями не могли преодолеть некоторые дистанции одним прыжком. Но точно так же очевидно и то, что, как бы ни были малы и несовершенны предковые перепонки, должно было быть какое-то расстояние, сколь угодно малое, которое можно было преодолеть с перепонкой и нельзя без перепонки.

Или же, если первоначальные крыловидные перепонки служили для смягчения удара при падении, то мы не можем сказать: “От перепонок, которые меньше определенного размера, не было никакого толку”. Опять-таки не имеет значения, насколько маленькими и не похожими на крылья были эти перепонки. Всегда существует такая высота (назовем ее h), упав с которой животное сломает себе шею, притом что падение с чуть-чуть меньшей высоты не окажется смертельным. В этой критической области значений любое увеличение сопротивления воздуха и способности смягчить удар, каким бы маленьким оно ни было, может решить вопрос жизни и смерти. Следовательно, естественный отбор будет благоприятствовать возникновению едва заметных, зачаточных перепонок. Когда такие перепонки станут нормой, критическое значение h чуть-чуть вырастет. Теперь уже вопрос жизни и смерти будет решаться дальнейшим незначительным увеличением площади перепонок. И так далее, вплоть до появления настоящих крыльев.

Среди ныне живущих животных можно найти превосходные иллюстрации к любой точке этого спектра. Существуют лягушки, способные планировать благодаря широким перепонкам между пальцами, древесные змеи с уплощенным телом, которые скользят по воздуху, ящерицы, оснащенные идущими вдоль тела плоскими выростами. А различные представители млекопитающих с кожной складкой, натянутой между конечностями, показывают нам, как все должно было начинаться у рукокрылых. Вопреки креационистской литературе животные не только с “половиной крыла”, но и с четвертью крыла, и с тремя четвертями крыла, и т. д. не редкость в природе. Идея о непрерывности континуума способностей к полету будет еще более убедительной, если вспомнить, что животные очень маленького размера свободно парят в воздухе вне зависимости от своей формы. Более убедительной она станет по той причине, что ряд промежуточных состояний между большим и малым абсолютно плавен и непрерывен.

Постепенное накапливание очень маленьких изменений — вещь невероятно могущественная. Она в состоянии объяснить невообразимое множество явлений, которые никак иначе не объясняются. Что послужило толчком для возникновения змеиного яда? Многие животные кусаются, и в слюне любого животного содержатся белки, которые, попав в рану, могут вызвать аллергическую реакцию. Даже укусы так называемых неядовитых змей иногда очень болезненны. От обычной слюны к смертоносному яду ведет серия плавных, непрерывных изменений.

Откуда взялись уши? Любой участок кожи способен чувствовать колебания, если он прикасается к вибрирующему объекту. Это неизбежное следствие наличия осязания. Естественному отбору ничего не стоило постепенно развить это свойство, вплоть до способности улавливать очень легкие колебания при соприкосновении. Что в свою очередь автоматически позволяло ощущать и воздушные колебания достаточной силы и/или производящиеся в достаточной близости. Затем естественный отбор мог благоприятствовать эволюции специализированных органов — ушей, — чтобы они улавливали колебания воздуха, исходящие от все более и более удаленных источников. Нетрудно видеть, что плавная траектория пошаговых усовершенствований была тут вполне возможна. С чего началась эхолокация? Любое животное, обладающее слухом, способно слышать в том числе и эхо. Слепые люди нередко научаются пользоваться этим. Зачатки такой способности у древних млекопитающих должны были послужить богатым материалом для естественного отбора, чтобы шаг за шагом довести ее до того совершенства, какое мы наблюдаем у летучих мышей.

Пять процентов зрения лучше, чем вообще без зрения. Пять процентов слуха лучше, чем вообще без слуха. Пять процентов способности летать — лучше, чем вообще без нее. То, что каждый орган или механизм, который мы видим в живой природе, возник в результате плавного перехода через зоологическое пространство, где каждая промежуточная стадия способствовала выживанию и размножению, — мысль совершенно правдоподобная. Всегда, когда у настоящего, реально существующего животного мы видим некий X (под X понимается любой орган, слишком сложный для того, чтобы возникнуть с ходу в силу случайности), согласно теории эволюции путем естественного отбора, это означает, что частица X лучше полного отсутствия X. А две такие частицы лучше, чем одна. А X целиком лучше, чем девять десятых X. Мне не составляет труда согласиться, что все эти утверждения справедливы для глаз, ушей (включая уши рукокрылых), крыльев, покровительственной и предупреждающей окраски насекомых, змеиных челюстей, жал, кукушечьих повадок и прочих примеров, которыми нам надоедает антиэволюционистская пропаганда. Несомненно, существует множество теоретически возможных X, для которых эти утверждения неверны, множество теоретически возможных эволюционных путей, где промежуточные формы не будут лучше своих предшественников. Но в реальном мире таких X не существует.

В “Происхождении видов” Дарвин писал:

Если бы можно было показать наличие такого сложно устроенного органа, который не мог сформироваться в ходе многочисленных последовательных незначительных модификаций, моя теория потерпела бы полный крах.

Теперь, спустя век и двадцать пять лет после Дарвина, мы знаем о животных и растениях намного больше, чем он, однако я по-прежнему не слыхал ни об одном сложном органе, который не мог бы сформироваться в ходе многочисленных последовательных незначительных модификаций. Не думаю, что такой орган будет когда-нибудь обнаружен. Если же он будет обнаружен (только это должен быть действительно сложный орган, и, как я покажу в главе 11, следует аккуратно обходиться с понятием “незначительный”), тогда я перестану быть дарвинистом.

Порой история сменяющих друг друга промежуточных стадий ясно прописана в строении современных животных, и это даже может принимать форму откровенных изъянов окончательного устройства. В своем превосходном эссе “Большой палец панды” Стивен Гульд проводит мысль, что бросающиеся в глаза недостатки могут послужить доказательством эволюции лучше, чем свидетельства безукоризненного совершенства. Приведу только два примера.

Рыбам, живущим на морском дне, выгодно иметь плоскую форму и быть максимально сплющенными по краям. Существует две абсолютно не схожие между собой группы плоских придонных рыб, эволюция формы тела которых шла очень по-разному. Скаты, родственники акул, уплощались тем способом, который может показаться логичным. Их тело разрасталось в стороны, образуя широкие “крылья”. Они стали выглядеть как акулы, по которым проехался каток, однако же сохранили симметричность, и все у них “на своем месте”. А уплощение камбалы, палтуса и их родственников шло иначе. Они относятся к костным рыбам (обладающим плавательным пузырем) и состоят в родстве с сельдью, форелью и т. п., но никак не с акулами. В отличие от последних костные рыбы, как правило, имеют четкую тенденцию сплющиваться в вертикальном направлении. Сельдь, например, заметно крупнее в “высоту”, чем в ширину. Все ее уплощенное с боков тело является единым плавательным устройством, волнообразные движения которого рассекают толщу воды. Поэтому, когда предки камбалы и палтуса приспосабливались к донному образу жизни, для них было более естественным лечь на бок — а не на брюхо, как поступили предки скатов. Но это породило проблему: один глаз постоянно смотрел в песок и был, по сути, бесполезен. В ходе эволюции эта проблема была решена так: нижний глаз “передвинулся” на верхнюю сторону.

Этот процесс перемещения глаза можно заново наблюдать каждый раз в ходе раннего индивидуального развития любой плоской костной рыбы. В начале своей жизни камбала плавает у поверхности воды и, подобно сельди, симметрична и уплощена с боков. Однако затем ее череп начинает расти странно и кособоко, в итоге искривляясь так, что один глаз, например левый, пройдя через макушку, оказывается на противоположной стороне головы. Молодая рыбка ложится на дно, и оба ее глаза направлены вверх — необычная картина в манере Пикассо. Попутно замечу, что некоторые виды плоских рыб ложатся на правый бок, некоторые на левый, а некоторые — либо на тот, либо на другой.

Череп плоских костных рыб сам по себе — искривленное и кособокое свидетельство своего происхождения. В его несовершенстве скрыто убедительное доказательство его истории — истории постепенных преобразований, а не продуманного творения. Никакой разработчик, имеющий возможность спроектировать камбалу “с чистого листа”, никогда, будь он в здравом уме, не выдумал бы такое уродство. Подозреваю, что разумный инженер сконструировал бы что-нибудь более похожее на ската. Но эволюция никогда не начинается с чистого листа. Она всегда вынуждена начинать с того, что уже есть. В случае эволюции скатов это были свободноплавающие акулы. В отличие от свободноплавающих костных рыб, таких как сельдь, акулы обычно не сплющены с боков. Скорее даже, они слегка уплощены в спинно-брюшном направлении. А это означает, что, когда некоторые из древних акул начали переходить к донному образу жизни, достижение формы ската было процессом простым и постепенным: каждая последующая стадия была — в данных конкретных условиях — немножко более совершенной по сравнению со своим чуть менее плоским предком.

С другой стороны, свободноплавающему предку камбалы и палтуса, сплющенному с двух сторон подобно селедке, при переходе к донному образу жизни было намного выгоднее лечь на бок, а не балансировать на брюхе, как на лезвии ножа! Пускай этот эволюционный путь неизбежно вел к затруднительным и, вероятно, дорогостоящим искажениям, вызванным необходимостью иметь оба глаза на одной стороне, пускай тот способ, которым уплощались скаты, в конечном счете был бы наилучшим и для костных рыб, однако промежуточные формы, нужные для этого пути, явно были в краткосрочном масштабе менее успешными по сравнению со своими конкурентами, ложившимися на бок. В генетическом гиперпространстве существует плавная траектория, которая ведет от свободноплавающей предковой костной рыбы к камбале, лежащей на боку с покривившимся черепом. Ровного маршрута, который связывал бы тех же предков с плоскими рыбами, лежащими на брюхе, там нет. Этими рассуждениями все дело наверняка не исчерпывается, ибо существуют и такие плоские костные рыбы, тело которых симметрично, как у скатов. Возможно, их свободноплавающие предки были уже изначально слегка уплощены по какой-то иной причине.

Второй пример эволюционных усовершенствований, которые оказались бы удачными, но не состоялись из-за необходимости пройти через невыигрышные промежуточные стадии, — это наша с вами сетчатка (и вообще сетчатка позвоночных животных). Зрительный нерв, как и любой другой нерв, представляет собой “магистральный кабель” — пучок отдельных “изолированных проводов”, которых в данном случае около 3 млн. И каждый проводок из этих 3 млн ведет от какой-то одной клетки сетчатки к мозгу. Можете представить их себе как провода, передающие информацию от 3 млн фотоэлементов в обрабатывающий ее компьютер. (На самом деле — от 3 млн релейных станций, принимающих сигнал от еще большего числа фотоэлементов.) Все эти провода выходят из сетчатки и собираются в единый пучок, который и является зрительным нервом, идущим от глаза.

Всякий инженер, естественно, предположил бы, что фотоэлементы обращены по направлению к свету, а провода из них выходят со стороны, ближней к мозгу, то есть сзади. Предложение сделать наоборот — направить фотоэлементы в противоположную сторону, развернуть их к свету торчащими из них проводами — его бы только рассмешило. Однако именно так устроена сетчатка у всех позвоночных. Каждый фотоэлемент в ней фактически подключен задом наперед, так что провода торчат по направлению к источнику света и вынуждены тянуться по поверхности сетчатки, чтобы затем нырнуть в специальную дырку (так называемое слепое пятно) и присоединиться к зрительному нерву. Это означает, что свет, вместо того чтобы беспрепятственно падать на фотоэлементы, вынужден продираться через лес проводов, попутно ослабевая и искажаясь, — возможно, не так уж и сильно, но сам принцип покоробит любого аккуратного инженера!

Точная причина такого странного положения дел мне неизвестна. Соответствующий период эволюции был слишком давно. Но я готов биться об заклад, что это как-то связано с маршрутом путешествия по реально существующему аналогу Страны биоморф, с тем путем, который нужно было пройти от органа, предшествовавшего глазу, каким бы этот орган ни был, чтобы развернуть сетчатку правильным образом. Такой маршрут, вероятно, существует, но эта гипотетическая траектория, будучи воплощена в реальных организмах, соответствующих ее промежуточным этапам, оказывалась невыгодной — только лишь временно невыгодной, но большего и не требуется. Промежуточные варианты видели даже хуже, чем их несовершенные предки, и тот факт, что они обеспечивают лучшее зрение своим далеким потомкам, никак не мог их утешить. Единственное, что имеет значение, — это выживание здесь и сейчас.

Так называемый закон Долло утверждает, что эволюция необратима. Его нередко смешивают с изрядной долей идеалистических бредней о неотвратимости прогресса, зачастую еще и приправленных невежественным вздором о том, что эволюция якобы “нарушает Второй закон термодинамики” (той половине образованного человечества, которая, по заверениям романиста Ч. П. Сноу, знает, что такое Второй закон термодинамики, должно быть понятно, что эволюция противоречит этому закону не больше, чем рост младенца). Не существует никакой причины, почему основные направления эволюции не могут быть повернуты вспять. Если в течение какого-то периода имеется тенденция, скажем, по увеличению размера рогов, то ничто не мешает ей в один прекрасный момент смениться на противоположную. Закон Долло — это на самом деле не более чем констатация того, насколько статистически невероятно пройти снова тем же эволюционным маршрутом (а точнее, любым конкретным эволюционным маршрутом) в каком угодно направлении. Один мутационный шаг легко обратим. Но при большем количестве мутационных шагов математическое пространство всех возможных маршрутов становится так велико, что вероятность дважды прийти в одну и ту же точку исчезающе мала — даже когда речь идет о биморфах с их жалкими девятью генами. А уж для настоящих животных, у которых генов невообразимо больше, это тем более верно. В законе Долло нет ничего ни таинственного, ни мистического, и это не та научная истина, которую можно “подтвердить” результатами наблюдений. Это простое следствие законов статистики.

Ровно по этой же причине крайне маловероятно, чтобы один и тот же эволюционный маршрут был когда-нибудь пройден дважды. Столь же маловероятно — и по тем же статистическим соображениям, — что какие-то две различные линии эволюции смогут однажды сойтись в одной точке.

Тем больше у нас оснований поразиться могуществу естественного отбора при виде тех многочисленных примеров, реально существующих в живой природе, когда независимые линии эволюции, берущие свое начало далеко друг от друга, производят впечатление сходящихся в одной точке. Взглянув повнимательнее, мы обнаруживаем, что совпадение неполное (будь оно полным, стоило бы забеспокоиться). Эти линии эволюции выдают свою независимость друг от друга множеством мелочей. Например, глаза осьминогов очень похожи на наши, однако в их случае провода, ведущие от фотоэлементов, не торчат по направлению к свету, как у нас. В этом смысле у осьминогов глаза устроены более “разумно”. Они пришли к похожему результату, хотя и начали совершенно из другой точки, о чем свидетельствуют детали, подобные этой.

Примеры такого поверхностного конвергентного сходства зачастую неимоверно впечатляют, и окончание этой главы я посвящу некоторым из них. Они — наиболее яркое проявление мощнейшей способности естественного отбора создавать хорошие устройства. Однако тот факт, что устройства, в общих чертах сходные, все же различаются, подтверждает их независимое происхождение и историю. Основная идея тут такова: если устройство достаточно хорошо для того, чтобы возникнуть однажды, значит, его принцип достаточно хорош, чтобы возникнуть дважды — в разных краях животного царства, начиная эволюцию с разных отправных точек. Лучше всего это может быть проиллюстрировано на том примере, который мы изначально использовали для описания хорошего устройства как такового, — на примере эхолокации.

Все, что нам известно об эхолокации, мы знаем главным образом благодаря летучим мышам (а также человеческим приборам), но встречается она и в ряде других, не родственных им групп животных. К эхолокации способно как минимум две обособленные друг от друга группы птиц, а у дельфинов и китов она доведена до высочайшего уровня изощренности. Более того, по меньшей мере в двух группах рукокрылых она была “изобретена” самостоятельно. К птицам, которые ее используют, относятся южноамериканские гуахаро и пещерные саланганы с Дальнего Востока — те самые, из чьих гнезд готовят знаменитый суп. И те и другие гнездятся глубоко в пещерах, где света мало или нет совсем, и ориентируются во мраке при помощи эха своих собственных щелкающих возгласов. В обоих случаях эти щелчки слышны для человеческого уха, то есть они не ультразвуковые, в отличие от более специализированных сигналов летучих мышей. Похоже, что и вправду ни одному виду птиц не удалось развить способность к эхолокации до той степени утонченности, какую мы наблюдаем у рукокрылых. Их щелчки не являются частотно-модулируемыми и навряд ли годятся для измерения скорости с использованием эффекта Допплера. Вероятно, подобно крылану Rousettus эти птицы просто оценивают продолжительность интервала между каждым щелчком и его эхом.

В данном случае мы можем быть абсолютно уверены, что эти два вида птиц открыли эхолокацию независимо как друг от друга, так и от летучих мышей. Доказывается это с помощью одной из тех цепочек рассуждений, которые часто используются эволюционистами. Наблюдая за тысячами видов птиц, мы видим, что у них нет эхолокации. Ею пользуются только два изолированных рода, между которыми нет ничего общего за исключением того, что оба они живут в пещерах. Хотя мы и считаем, что у этих птиц и у рукокрылых, если проследить их родословные достаточно далеко, должен быть общий предок, это будет общий предок вообще всех птиц и всех млекопитающих (включая нас с вами). Подавляющее большинство млекопитающих и подавляющее большинство птиц не способны к эхолокации, как наверняка не был к ней способен и их предок (не умел он и летать — это еще одна техника, возникавшая независимо много раз). Получается, что к технологии эхолокации птицы и рукокрылые пришли самостоятельно — точно так же, как самостоятельно пришли к ней британские, американские и немецкие ученые. Из таких же рассуждений, только применительно к меньшему масштабу времени, следует вывод, что общий предок гуахаро и саланганы не пользовался эхолокацией и что эти два рода птиц разработали одну и ту же технологию независимо друг от друга.

Среди млекопитающих летучие мыши — тоже не единственная группа, самостоятельно выработавшая способность к эхолокации. По-видимому, эхо могут использовать разные звери, такие как землеройки, крысы и тюлени, но в небольшой степени, на уровне слепых людей. Единственные, кто может тут состязаться с рукокрылыми в сложности устройства, — это китообразные. Китообразные делятся на две основные группы: зубатые киты и усатые киты. И те и другие являются, разумеется, млекопитающими, произошедшими от сухопутных предков, и они вполне могли “изобрести” свой водный образ жизни независимо друг от друга, каждая группа — начиная от своего сухопутного предка. К зубатым китам относятся кашалоты, косатки и разнообразные дельфины — все они охотятся на относительно крупную добычу, такую как рыба или кальмары, которую захватывают своими челюстями. Некоторые из зубатых китов (как следует были изучены только дельфины) оснастили свои головы сложнейшим эхолокационным оборудованием.

Дельфины испускают частые очереди сигналов большой высоты. Некоторые из них слышны нам, некоторые — ультразвуковые. Не исключено, что “купол”, выпирающий у дельфина на лбу (и напоминающий — приятное совпадение! — обтекатель антенны радара у “обнаружителя опасности” самолета-разведчика “Нимрод”), каким-то образом способствует направленному испусканию гидроакустических сигналов вперед, хотя точный механизм его работы и неизвестен. Как и в случае летучих мышей, “дежурная частота” щелчков относительно низка, но по мере приближения животного к добыче возрастает до визгливого жужжания (400 сигналов в секунду). Впрочем, и “низкая” крейсерская частота тоже весьма высока. Вероятно, самыми искусными эхолокаторами являются речные дельфины, живущие в грязной воде, однако, как показали опыты, и дельфины открытого моря в этом смысле тоже весьма неплохи. Атлантическая афалина способна различать круги, квадраты и треугольники (все одной и той же, стандартизованной площади) исключительно при помощи своего сонара. Она может определить, какая из двух мишеней ближе, когда разница составляет всего 1¼ дюйма, а общее расстояние — около 7 ярдов. Также она может обнаружить стальной шар, который вдвое меньше мячика для гольфа, на расстоянии 70 ярдов. Эти показатели, возможно, и уступают человеческому зрению при хорошем освещении, но они, по-видимому, лучше, чем наше зрение лунной ночью.

Высказывалось увлекательное предположение, что дельфинам, если бы они только захотели, ничего бы не стоило передавать друг другу “мысленные образы”. Все, что им было бы нужно, — это имитировать с помощью своего голоса, которым они владеют виртуозно, эхо, приходящее от тех или иных предметов. Так они могли бы обмениваться своим субъективным восприятием этих предметов. Это восхитительное предположение, увы, не доказано. Теоретически на такое могли бы быть способны и рукокрылые, но гипотеза насчет дельфинов выглядит правдоподобнее, поскольку в целом они более общительны. Также они, возможно, и более “умны”, но не уверен, что это имеет отношение к делу. Аппаратура, необходимая для обмена полученными с помощью эха картинками, не сложнее тех приборов, которые необходимы для эхолокации как таковой и которыми как летучие мыши, так и дельфины уже располагают. И плавный, постепенный переход между использованием голоса для того, чтобы производить эхо и чтобы имитировать его, вполне может существовать.

Итак, как минимум две группы рукокрылых, две группы птиц, зубатые киты и, в меньшей степени, возможно, еще несколько представителей млекопитающих — все они самостоятельно пришли к технологии сонара. И это только за некоторый промежуток времени в пределах последних 100 млн лет. У нас нет возможности узнать, не возникала ли эта же технология независимо еще у каких-либо животных, ныне вымерших. Может быть, у птеродактилей?

До сей поры ни насекомые, ни рыбы, использующие сонар, не были обнаружены, однако две совершенно различные группы рыб — одни в Южной Америке, а другие в Африке — выработали у себя похожую навигационную систему (судя по всему, не менее сложно устроенную), которую можно считать аналогичным, хотя и иным решением той же проблемы. Это так называемые слабоэлектрические рыбы. “Слабоэлектрические” — это те, что в отличие от сильноэлектрических рыб используют свое электрическое поле для навигации, а не затем, чтобы оглушать добычу. Кстати говоря, этот способ охоты тоже возникал несколько раз независимо в неродственных друг другу группах рыб. Например, у электрических “угрей” (которые на самом деле не угри, но приобрели форму тела как у угрей благодаря конвергенции) и у электрических скатов.

Южноамериканские и африканские слабоэлектрические рыбы приходятся друг другу довольно дальними родственниками, однако и те и другие живут, каждые на своем континенте, в очень похожей воде — слишком мутной, чтобы зрение было эффективным. Применяемый ими физический принцип — электрическое поле в воде — даже еще более чужд нашему пониманию, чем тот, который используют летучие мыши и дельфины. У нас по крайней мере есть субъективное представление о том, что такое эхо, а вот каково это — чувствовать электрическое поле, мы практически не понимаем. Мы вообще узнали о существовании электричества всего пару столетий назад. Будучи людьми, мы субъективно не в состоянии разделить ощущения электрической рыбы, но мы можем понять ее как физики.

Нам нетрудно увидеть на своей обеденной тарелке, что мускулы рыбы расположены с каждой стороны ее тела в виде ряда сегментов — батареи мышечных единиц. У большинства рыб они последовательно сокращаются, заставляя тело извиваться и тем самым проталкивая его вперед. А у электрических рыб — как слабо-, так и сильноэлектрических — они стали батареей в электротехническом смысле. Каждый сегмент (“элемент”) этой батареи создает разность потенциалов. Эти элементы установлены вдоль тела рыбы таким образом, что у сильноэлектрической рыбы, например у электрического угря, вся батарея в целом производит ни много ни мало 1 ампер при напряжении 650 вольт. Человек, которого ударит током электрический угорь, вполне может потерять сознание. Но слабоэлектрическим рыбам, использующим электричество исключительно с целью сбора информации, большие значения силы тока и напряжения не нужны.

Электрорецепция, как назвали это явление, неплохо понятна нам на уровне физики, но, конечно, не на уровне того, на что это похоже — быть электрической рыбой. Следующее описание в равной степени подходит и к африканским, и к южноамериканским слабоэлектрическим рыбам — так велика конвергенция. Из передней части рыбы ток выходит в воду в виде кривых линий, которые загибаются назад и заканчиваются в области хвоста. На самом деле это не разрозненные “линии”, а непрерывное “поле”, невидимый электрический кокон, окружающий рыбу. Однако нам, людям, нагляднее будет представить его в виде совокупности кривых, которые выходят из рыбы через отверстия, расположенные в ряд на передней половине ее тела, а затем огибают ее и снова проникают внутрь через отверстия на кончике хвоста. У каждой такой “амбразуры” имеется нечто подобное миниатюрному вольтметру, контролирующему уровень напряжения. Если рыба парит в толще воды и вокруг нет никаких преград, то эти кривые гладкие. Каждый крохотный вольтметр регистрирует напряжение в соответствующем ему отверстии как “нормальное”. Но, как только поблизости появится какой-либо посторонний предмет, скажем камень или что-нибудь съедобное, линии тока, наткнувшиеся на этот предмет, изменят свою конфигурацию. Это повлияет на разность потенциалов в соответствующих отверстиях, и изменение будет зафиксировано соответствующими вольтметрами. Таким образом, теоретически компьютер, сопоставляя показания всех вольтметров, мог бы рассчитать расположение неоднородностей в окружающей воде. Именно это и делает мозг рыбы. Опять-таки это не обязательно означает, что рыбы сильны в математике. У них есть аппарат, который решает необходимые уравнения, точно так же как наш мозг бессознательно решает уравнения всякий раз, когда мы ловим мяч.

Крайне важно, чтобы тело нашей рыбы все время оставалось полностью выпрямленным. Если оно будет изгибаться, как у обычных рыб, то возникнут дополнительные искажения, учитывать которые находящемуся в голове “компьютеру” проблематично. Электрические рыбы как минимум дважды независимо обнаружили эту хитроумную методику навигации, однако за нее пришлось заплатить: они были вынуждены отказаться от обычного для рыб — и очень эффективного — способа передвижения, когда все тело волнообразно извивается. Им всегда приходится держаться вытянутыми по струнке, но зато у них есть сплошной длинный плавник, идущий вдоль тела. Таким образом, волнообразно извивается не вся рыба, а только этот плавник. Перемещение в воде происходит довольно медленно, однако все-таки происходит, и судя по всему, жертва себя оправдывает: потери в скорости явно компенсируются способностью ориентироваться в пространстве. Восхитительнее всего то, что южноамериканские и африканские электрические рыбы пришли почти к одинаковому решению, но все же не вполне. Кое-какое несоответствие их разоблачает. Цельный длинный плавник, идущий вдоль всего тела, возник как у тех, так и у других, однако у африканских рыб он расположен на спине, а у южноамериканских — на брюхе. Как мы уже видели, такие различия в мелочах очень типичны для конвергентной эволюции. Разумеется, и конвергентным разработкам разумных инженеров они тоже очень свойственны.

Несмотря на то что большинство слабоэлектрических рыб — как в Африке, так и в Южной Америке — производят свои электрические разряды в виде обособленных импульсов и потому относятся к так называемым импульсным видам, представители небольшого количества видов, называемых “волновыми”, действуют иначе. Не буду углубляться в детали. Для нас тут интересно то, что такое разделение на “импульсных” и “волновых” тоже независимо возникло в ходе эволюции дважды, в не родственных друг другу группах рыб Старого и Нового Света.

Среди известных мне примеров конвергентной эволюции один из самых причудливых являют так называемые периодические цикады. Перед тем как перейти собственно к конвергенции, изложу кое-какую общую информацию. У многих насекомых имеется четкое разделение на ювенильную питающуюся стадию, которая длится бóльшую часть их жизни, и относительно короткую взрослую стадию, во время которой происходит размножение. Например, поденки почти всю свою жизнь проводят под водой в виде питающихся личинок, чтобы затем выпорхнуть всего на один день, в который вмещается вся их взрослая жизнь. Взрослую особь можно сравнить с недолговечным крылатым семенем клена, а личинку — с самим деревом. Разница только в том, что клен производит множество семян и разбрасывает их год за годом, а личинка поденки дает начало всего одной взрослой особи в конце своей собственной жизни. Как бы то ни было, у периодических цикад эта тенденция приняла экстремальную форму. Взрослые особи живут несколько недель, но вот “молодая” стадия (формально говоря, это нимфы, а не личинки) длится аж 13 лет у одних разновидностей и 17 лет у других. После 13 (или 17) лет подземного заточения взрослые цикады выходят на поверхность практически одновременно. Этих цикад за их зрелищные нашествия, происходящие в каждой конкретной местности раз в 13 (или 17) лет, американцы в просторечии ошибочно называют саранчой. Существующие разновидности называются соответственно 13-летними и 17-летними цикадами.

А вот теперь факт действительно примечательный. Можно было бы подумать, что один вид цикад 13-летний, а другой — 17-летний. Но, оказывается, все не так: их целых три вида, и у каждого есть 13-летняя и 17-летняя разновидность, или раса. Разделение на 13-летнюю и 17-летнюю расы достигалось независимо по крайней мере трижды. Зачем? Неизвестно. Единственное предположение, которое когда-либо высказывалось, состоит в том, что 13 и 17, в отличие от 14, 15 и 16, — это простые числа. Простыми называются те числа, которые не делятся нацело ни на какое другое число. Соображения были такие. Преимущество животных, периодически высыпающих несметными полчищами, в том, что они поочередно то “подавляют численностью” своих врагов — хищников и паразитов, — то заставляют их голодать. И если нашествия цикад повторяются аккуратно раз в n лет, где n — простое число, тогда врагам намного сложнее синхронизировать с ними свой жизненный цикл. Например, если бы цикады появлялись каждые 14 лет, они могли бы стать добычей для паразита с 7-летним жизненным циклом. Это странное объяснение, но не более странное, чем сам объясняемый феномен. Мы действительно не знаем, что такого особенного в 13-летнем и 17-летнем сроках. Здесь для нас важно то, что в этих сроках должно быть нечто особенное, раз три различных вида цикад пришли к ним самостоятельно.

Случаи конвергенции во множестве происходят тогда, когда два или несколько континентов оказываются изолированными друг от друга в течение долгого времени и примерно один и тот же ряд “профессий” оказывается освоен представителями неродственных групп животных. Под “профессией” я имею в виду способ зарабатывать на жизнь — например, копать червей, разорять муравейники, охотиться на крупных травоядных или объедать кроны деревьев. Хорошим примером может послужить конвергентная эволюция всего спектра профессий млекопитающих в Южной Америке, Австралии и Старом Свете.

Эти континенты не были разделенными всегда. Наши жизни измеряются десятилетиями, даже наши цивилизации и династии длятся всего лишь сотни лет, и потому мы привыкли считать карту мира и очертания континентов неизменными. Теорию о том, что континенты передвигаются, немецкий геофизик Альфред Вегенер выдвинул еще давно, но смеяться над ним перестали только после Второй мировой войны. Тот примечательный факт, что Южная Америка и Африка слегка напоминают кусочки одного пазла, считался не более чем забавным совпадением. В ходе одной из самых быстрых и бескомпромиссных революций, какие только знал научный мир, прежняя сомнительная теория “дрейфа континентов” получила всеобщее признание под именем тектоники плит. Теперь мы располагаем буквально бесчисленными доказательствами в пользу того, что, например, Южная Америка действительно когда-то откололась от Африки, но моя книга не по геологии, и я не буду здесь излагать эти доказательства. Для нас с вами важно, что континентальный дрейф происходил в том же медленном масштабе времени, что и эволюция животных. И если мы хотим понять траекторию эволюции животного мира этих континентов, то пренебрегать фактом их дрейфа мы не можем.

Итак, еще 100 млн лет назад Южная Америка была соединена на востоке с Африкой, а на юге — с Антарктидой. Антарктида соединялась с Австралией, а Индия была прикреплена к Африке через Мадагаскар. Фактически это был один гигантский Южный континент, который теперь мы называем Гондваной, и состоял он из нынешних Южной Америки, Африки, Мадагаскара, Индии, Антарктиды и Австралии, собранных воедино. Был также и единый северный континент, называвшийся Лавразией и образованный теперешними Северной Америкой, Гренландией, Европой и Азией (не считая Индии). Северная Америка в то время не была соединена с Южной. Около 100 млн лет назад произошел грандиозный раскол массивов суши, и с тех самых пор континенты начали свое медленное движение к своим нынешним местам (разумеется, они будут продолжать двигаться и в будущем). Африка соединилась с Азией через Аравийский полуостров и стала частью гигантского континента, который теперь мы называем Старым Светом. Северную Америку отнесло от Европы, Антарктида уплыла к югу и заняла свое льдистое местоположение. Индия оторвалась от Африки и отправилась через то, что мы называем Индийским океаном, чтобы в конечном итоге врезаться в Азию и воздвигнуть Гималаи. Австралия ушла от Антарктиды в открытый океан и стала изолированным континентом, сильно удаленным от всех остальных.

Так вышло, что этот раскол гигантского континента Гондваны начался в эпоху динозавров. Когда Южная Америка и Австралия отъединились от него и для каждой из них начался длительный период изоляции от остального мира, обе несли на себе свой собственный груз из динозавров, а также из менее приметных животных, которым было суждено стать предками современных млекопитающих. Когда значительно позже, по непонятным причинам, являющимся благодатной темой для спекуляций, динозавры (за исключением той группы, которую мы теперь называем птицами) вымерли, они вымерли по всему миру. Это привело к освобождению многих сухопутных “профессий”. Через миллионы лет эволюции образовавшийся вакуум был заполнен — главным образом млекопитающими. В настоящий момент для нас важно то, что в Австралии, Южной Америке и Старом Свете было три отдельных вакуума, которые заполнялись млекопитающими независимо друг от друга.

Все примитивные млекопитающие, жившие на этих трех территориях в то время, когда динозавры более или менее синхронно освободили основные жизненные ниши, были довольно мелкими и невзрачными — вероятно, ночными — животными, прежде существовавшими в тени теснивших их динозавров. В каждой из трех областей они имели возможность эволюционировать совершенно по-своему. В какой-то мере так оно и вышло. В Старом Свете не возникло ничего похожего на гигантского наземного ленивца из Южной Америки — ныне, увы, вымершего. Огромное разнообразие южноамериканских млекопитающих включало в себя также гигантскую морскую свинку — размером с современного носорога, но при этом относившуюся к грызунам (я говорю “с современного”, потому что фауна Старого Света знавала гигантских носорогов размером с двухэтажный дом). Но хотя на каждом из трех разъединенных континентов и появлялись уникальные, ни на что не похожие млекопитающие, общий характер эволюции был повсюду одинаковым. Млекопитающие, изначально оказавшиеся на каждой из трех территорий, дали множество эволюционных ответвлений и для каждой “профессии” произвели своего “специалиста”, который в конечном итоге часто оказывался удивительно похожим на аналогичного специалиста с другого континента. Любая профессия — копать, охотиться на крупную дичь, пастись и т. д. — становилась предметом независимой конвергентной эволюции на разных концах земного шара. Помимо этих трех главных эволюционных центров на более мелких обособленных территориях, например на Мадагаскаре, параллельно происходили свои собственные интересные истории, в которые я не буду вдаваться.

Если не считать странных австралийских яйцекладущих зверей — утконоса и ехидны, — то все мы, млекопитающие, принадлежим к какой-либо из двух больших групп. Это сумчатые (детеныши которых рождаются крошечными и затем содержатся в специальной сумке) и плацентарные (все остальные). Сумчатые достигли господствующего положения в ходе австралийской эволюционной истории, а плацентарные — в Старом Свете, притом что обе эти группы играли важную роль в Южной Америке, где сосуществовали бок о бок. История южноамериканской фауны более запутанна в связи с периодическими вторжениями млекопитающих из Северной Америки.

Теперь, имея общую картину, перейдем собственно к некоторым профессиям и связанной с ними конвергенции. Одной из важных профессий является эксплуатация пастбищных угодий, известных как прерии, пампасы, саванны и т. п. К животным, практикующим эту профессию, относятся лошади (основные африканские представители которых называются зебрами, а пустынные модификации — ослами) и рогатые копытные вроде североамериканского бизона, ныне почти полностью истребленного охотниками. Как правило, травоядные обладают очень длинным кишечником, содержащим различные виды ферментирующих бактерий, ибо трава — пища невысокого качества и требует продолжительного переваривания. Обычно они не разбивают свое питание на отдельные приемы пищи, а едят более или менее постоянно. Огромные массы растительного сырья текут сквозь них, как река, в течение всего дня. Зачастую эти животные очень крупные и имеют обыкновение сбиваться в большие стада. Каждое такое травоядное — это целая гора ценной пищи для того хищника, который сумеет ею завладеть. Вследствие такого положения дел появилась профессия “хищник”, посвященная непростому делу ловить и убивать травоядных. Говоря “профессия”, я в действительности имею в виду множество более узких “специализаций”: львы, леопарды, гепарды, гиеновидные собаки и гиены — все они охотятся своими особенными способами. Такое же разделение на более мелкие специализации наблюдается и среди травоядных, и среди прочих “профессий”.

Травоядные животные обладают превосходными органами чувств и в любой момент готовы засечь хищника; кроме того, они, как правило, умеют очень быстро бегать, чтобы спастись от него. Для этого они обзавелись длинными и тонкими ногами и, как правило, передвигаются на кончиках пальцев, которые в ходе эволюции удлинились и приобрели особую прочность. Ногти этих специализированных пальцев стали широкими и твердыми — мы называем их копытами. У рогатых травоядных каждая нога оканчивается двумя такими пальцами, что в результате дает хорошо знакомое нам “раздвоенное” копыто. Ноги лошадей устроены очень похоже, за исключением того, что — вероятно, в силу исторической случайности — они опираются не на два пальца, а только на один. Этот палец произошел от среднего пальца исходной пятипалой конечности. Остальные пальцы в ходе эволюции почти полностью исчезли, но время от времени снова появляются в виде причудливых “атавизмов”.

Как мы видим, Южная Америка была изолирована от остального мира в то время, когда в других его частях шла эволюция лошадей и рогатых копытных. Однако в Южной Америке тоже есть обширные пастбища, и потому там возникли свои крупные травоядные, способные пользоваться этим ресурсом. Там были громадные носорогоподобные исполины, никакого отношения к настоящим носорогам не имевшие. Судя по черепам некоторых первых южноамериканских травоядных, они “изобрели” хобот независимо от настоящих слонов. Некоторые были похожи на верблюда, некоторые не похожи ни на кого из жителей Земли (нынешней), некоторые выглядели как странные химеры, составленные из частей различных современных животных. Ноги так называемых литоптерн были прямо-таки неправдоподобно похожи на лошадиные, хотя лошадям эти животные совершенно не родственны. Этим внешним сходством был одурачен один аргентинский специалист XIX столетия, который в порыве простительной национальной гордости заключил, что они были предками всех лошадей на свете. На самом же деле их сходство с лошадьми было поверхностным и конвергентным. Пастбища всего мира устроены примерно одинаково, и как лошади, так и литоптерны самостоятельно пришли к одним и тем же особенностям, помогающим справляться с проблемами пастбищной жизни. В частности, подобно лошадям литоптерны утратили все свои пальцы на каждой ноге, кроме одного, среднего, который увеличился в размерах, превратившись в нижнее сочленение конечности, и обзавелся копытом. Нога литоптерны практически неотличима от лошадиной, притом что сами животные находятся в очень далеком родстве.

А вот на просторах Австралии пасутся совсем другие травоядные — кенгуру. Им тоже нужно быстро передвигаться, но делают они это совершенно иначе. Вместо того чтобы достигать высочайшего совершенства в галопировании на четырех ногах, как это сделали лошади (и, предположительно, литоптерны), кенгуру предпочли прыжки на двух ногах и большой хвост для поддержания равновесия. Нет смысла спорить, какой из этих способов “лучше”. Оба чрезвычайно эффективны, если организм подготовлен эволюцией использовать любой из них на всю катушку. Лошадям и литоптернам выпало бегать на четырех ногах, что привело к почти что идентичному строению конечностей. А кенгуру взялись эксплуатировать прыжки на двух ногах, что в конечном итоге закончилось возникновением единственных в своем роде (по крайней мере со времен динозавров) мощных задних лап и хвоста. Кенгуру и лошади пришли в разные конечные пункты “зоологического пространства”, вероятно, из-за какого-то случайного различия своих отправных точек.

Взглянем теперь на тех убийц, от которых все эти крупные пастбищные животные убегали, и обнаружим еще более впечатляющие примеры конвергенции. Всем нам, жителям Старого Света, хорошо знакомы такие крупные хищники, как волки, собаки, а также большие кошки — львы, тигры, леопарды, гепарды. Одна из совсем недавно вымерших больших кошек — “саблезубый тигр”, получивший свое название за громадные клыки, которые свисали с его верхней челюсти, обрамляя без всякого сомнения ужасающую пасть. Вплоть до последнего времени ни в Австралии, ни в Новом Свете не было настоящих кошек и собак (американские пумы и ягуары произошли от кошек Старого Света совсем недавно). Однако и там и там были их сумчатые аналоги. Австралийский тилацин, или сумчатый волк (часто называемый также тасманийским волком, потому что на Тасмании он сохранялся несколько дольше, чем в материковой Австралии), был варварски истреблен на памяти ныне живущих людей. Его убивали в невероятных количествах как “вредителя” и ради “развлечения” (еще остается слабая надежда, что он сохранился где-нибудь в глухих местах Тасмании — на территориях, которые сами по себе теперь находятся под угрозой разорения с целью обеспечить людей “занятостью”). Не надо, кстати говоря, путать сумчатого волка с динго, настоящей собакой, завезенной в Австралию людьми (аборигенами). Сделанная в 1930-х годах киносъемка, запечатлевшая последнего известного тилацина, беспокойно шастающего по своей “одиночной камере” в зоопарке, позволяет видеть животное, поразительно похожее на собаку, принадлежность которого к сумчатым заметна лишь благодаря слегка иному положению таза и задних лап, связанному, вероятно, с наличием сумки. Ни один любитель собак не сможет без волнения смотреть на эту альтернативную модель, на этого эволюционного путешественника по параллельной дороге, отделившейся 100 млн лет назад, на такого узнаваемого и в то же время совершенно незнакомого пса, не существующего в реальности. Возможно, они и были вредителями для человека, но человек оказался куда бóльшим вредителем для них: теперь на свете не осталось ни одного тилацина, зато людей — значительный избыток.

В Южной Америке в течение того продолжительного периода, о котором идет речь, тоже не было настоящих собак и кошек, но, как и в Австралии, там появились их сумчатые эквиваленты. Самым впечатляющим из них был, вероятно, Thylacosmilus, очень похожий на недавно вымершего саблезубого тигра Старого Света, только еще саблезубее, если вы понимаете, о чем я. Его оснащенная острыми клинками пасть была еще шире и, как я подозреваю, даже еще более ужасающая. Название этого зверя отражает его поверхностное сходство с саблезубым тигром (Smilodon) и с тасманийским волком (Thylacinus), но если говорить о происхождении, то он чрезвычайно далек от них обоих. Он немножечко родственнее последнему, так как оба они сумчатые, но и тот и другой выработали весь свой набор хищнических приспособлений каждый на своем континенте, независимо как друг от друга, так и от плацентарных хищников, истинных кошек и собак Старого Света.

Австралия, Южная Америка и Старый Свет дают немало и других примеров множественной конвергенции. В Австралии есть сумчатый крот: внешне практически неотличимый от более знакомых нам кротов с других континентов, он “зарабатывает себе на жизнь” той же деятельностью, что и они, и обладает такими же непропорционально мощными передними лапами для рытья, но при этом у него есть сумка. Есть в Австралии и сумчатая мышь, хотя тут сходство с мышами не столь велико, и свой хлеб насущный она тоже добывает несколько иначе. Такая “профессия”, как поедание муравьев (под “муравьями” в данном случае принято также понимать и термитов — еще один пример конвергенции, как мы вскоре увидим), была освоена самыми разными млекопитающими, которые пришли к ней независимо друг от друга. Всех муравьедов можно разделить на роющих, лазающих и наземных. В Австралии, как можно догадаться, имеется сумчатый муравьед. Он называется Myrmecobius, у него длинное тонкое рыло, которое он засовывает в муравьиные гнезда, и длинный клейкий язык, которым он сметает свою добычу. Это наземный муравьед. Есть в Австралии и роющий муравьед, известный всем как ехидна. Она относится не к сумчатым, а к группе так называемых однопроходных млекопитающих, которые откладывают яйца и настолько далеки от нас, что по сравнению с ними сумчатые могут показаться нашими близкими родственниками. Рыло у ехидны тоже вытянутое и заостренное, но из-за иголок на спине она внешне больше походит на ежа, чем на типичных муравьедов.

Южная Америка тоже вполне могла бы обзавестись своим сумчатым муравьедом по соседству с сумчатым саблезубым тигром, но так вышло, что профессией муравьедения там издавна стали заниматься плацентарные млекопитающие. Крупнейшим из современных муравьедов является Myrmecophaga (что означает “муравьед” по-гречески) — гигантский южноамериканский муравьед и, вероятно, самый квалифицированный специалист в своей профессии на Земле. У него, как и у австралийского сумчатого Myrmecobius, вытянутое и заостренное рыло — только в данном случае оно крайне вытянутое и чрезвычайно заостренное — и чрезвычайно длинный липкий язык. Еще в Южной Америке есть маленький лазающий муравьед — близкий родственник Myrmecophaga, выглядящий как миниатюрная и менее экстремальная версия последнего, — а также третья форма, промежуточная между этими двумя. Хотя эти муравьеды и относятся к плацентарным млекопитающим, с плацентарными млекопитающими Старого Света они состоят в очень слабом родстве. Их относят к отдельному семейству, специфическому для Южной Америки и включающему в себя также броненосцев и ленивцев. Это древнее семейство плацентарных млекопитающих сосуществовало с сумчатыми с самых первых дней их изоляции на южноамериканском континенте.

К “муравьедам” Старого Света относятся разнообразные (от древесных до роющих) формы африканских и азиатских панголинов, немного похожие на остромордые еловые шишки. Кроме того, в Африке встречается загадочный трубкозуб, который в основном специализируется на рытье. Отличительный признак всех муравьедов — неважно, сумчатых, однопроходных или плацентарных, — чрезвычайно низкий уровень метаболизма. Уровень метаболизма — это скорость сжигания организмом химического “топлива”, которую проще всего определить по температуре тела. У млекопитающих в целом имеется связь между уровнем метаболизма и размером животного. Чем мельче животное, тем интенсивнее идет метаболизм, точно так же как у маленьких автомобилей мотор обычно работает на более частых оборотах, чем у больших. Однако у некоторых животных уровень метаболизма нетипично высок для их размеров, а вот у муравьедов независимо от их происхождения и родства он, наоборот, обычно существенно занижен. Не вполне ясно, в чем тут дело, однако этот признак так поразительно совпадает у животных, не имеющих между собой ничего общего, кроме образа жизни, что почти наверняка он с этим образом жизни как-то связан.

Как я уже говорил, “муравьи”, поедаемые муравьедами, — это зачастую не настоящие муравьи, а термиты. Термитов иногда называют “белыми муравьями”, но на самом деле они ближе к тараканам, чем к настоящим муравьям — родственникам пчел и ос. Термиты и муравьи внешне схожи, поскольку взяли на вооружение один и тот же образ жизни. А правильнее сказать — один и тот же ассортимент образов жизни, потому что к профессии муравья/термита относится множество мелких специальностей, большинство из которых освоили как муравьи, так и термиты независимо друг от друга. И, как это часто бывает при конвергентной эволюции, различия не менее красноречивы, чем сходства.

И муравьи, и термиты живут большими колониями, состоящими главным образом из стерильных и бескрылых рабочих особей, всецело посвятивших себя эффективному выращиванию крылатых репродуктивных каст, которые затем разлетаются и образуют новые колонии. Интересное отличие: у муравьев рабочие — это бесплодные самки, а у термитов — и самцы, и самки. Как у муравьев, так и у термитов в колонии имеется одна крупная “царица” (реже — несколько), причем иногда (как у муравьев, так и у термитов) ее увеличение принимает гротескные формы. Как у муравьев, так и у термитов среди рабочих бывают особые касты — например, солдаты. Порой они являются настолько специализированными машинами, предназначенными исключительно для драки (это можно видеть по их огромным челюстям в случае муравьев, а в случае термитов — по “орудийным башням” с химическим оружием), что не могут самостоятельно питаться и должны получать пищу от других рабочих. Определенные виды муравьев соответствуют определенным видам термитов. Например, обычай разводить грибы возник независимо у муравьев (в Новом Свете) и у термитов (в Африке). Муравьи (или термиты) собирают растительное сырье, но не переваривают его сами, а превращают в компост, на котором выращивают грибы. Этими-то грибами они и питаются. В обоих случаях эти грибы не растут больше нигде, кроме соответствующих муравейников или термитников. Грибное плантаторство также было открыто конвергентно и независимо сразу несколькими видами жуков.

Да и среди самих муравьев попадаются интересные случаи конвергенции. Хотя большинство муравьиных колоний ведут оседлый образ жизни в стационарном гнезде, однако, по-видимому, можно неплохо заработать на жизнь и кочуя, сбившись в гигантскую мародерствующую армию. Это называется легионерским поведением. Все муравьи, понятное дело, совершают вылазки за кормом, но представители большинства видов возвращаются с добычей в свое постоянное гнездо, где остаются царица и молодняк. Ключевым отличием легионерского образа жизни является то, что в этом случае и молодь, и царицу армия таскает с собой. Яйца и личинок рабочие несут в своих челюстях. Параллельные виды “муравьев-кочевников”, очень похожие друг на друга и внешне, и повадками, обитают в Африке и в Центральной и Южной Америке. Эти виды не особенно близкородственны. Не вызывает сомнений, что общие признаки, связанные с “армейской” профессией, выработались у них самостоятельно и конвергентно.

Колонии муравьев-легионеров отличаются гигантской численностью: до 1 млн особей в Америке, а в Африке — около 2 млн. В обоих случаях периоды кочевья чередуются с фазами “простоя” в относительно стабильных лагерях или “биваках”. Как американские, так и африканские муравьи-легионеры — а точнее, их колонии, если рассматривать колонию как единое целое, похожее на гигантскую амебу, — являются, каждые для своих джунглей, безжалостными и опасными хищниками. И те и другие разрывают на мелкие кусочки все живое на своем пути и приобрели себе зловещую и таинственную репутацию в тех краях, где обитают. Считается, например, что крестьяне в некоторых частях Южной Америки при приближении армии муравьев уходят из деревень, побросав все свои пожитки, и возвращаются только тогда, когда легионы пройдут, не оставив после себя нигде, даже между соломинками кровель, ни таракана, ни скорпиона, ни паучка. Помню, как ребенком в Африке я боялся муравьев-кочевников больше, чем львов или крокодилов. Думаю, имеет смысл взглянуть на эту дурную славу под другим углом, приведя здесь слова Эдварда О. Уилсона — не только автора книги “Социобиология”, но еще и крупнейшего в мире специалиста по муравьям:

Что касается вопроса, который мне постоянно задают, то отвечаю: нет, на самом деле муравьи-легионеры не являются грозой джунглей. Хотя их колония представляет собой “животное”, весящее около 20 кг и вооруженное примерно 20 млн ртов и жал, и это, безусловно, самое грозное создание в мире насекомых, они все же не так страшны, как о них них рассказывают. В конце концов, муравьиная армия передвигается со скоростью, не превышающей одного метра за три минуты. Любая дееспособная мышовка, не говоря уже о человеке или слоне, спокойно может уйти с дороги и наблюдать со стороны за всем этим неистовым воинством — объектом не столько опасным, сколько странным и удивительным, венцом эволюционной истории, которая так далека от истории млекопитающих, как это только возможно на нашей планете.

В Панаме, будучи уже взрослым, я отошел с дороги и наблюдал со стороны за американским вариантом муравьев-кочевников, которых так боялся ребенком. Они текли мимо меня, как сухая похрустывающая река, и я готов подтвердить, что зрелище это в самом деле странное и удивительное. Легионы муравьев, ступавших как по земле, так и друг по другу, все шли и шли, час за часом, а я дожидался царицы. Наконец она приблизилась, и ее присутствие внушало трепет и благоговение. Видна была только движущаяся волна простых смертных, бурлящий пульсирующий шар из сцепившихся конечностями муравьев. Она была где-то в середине этой кучи тел рабочих, вокруг которой теснились многие шеренги солдат с угрожающе раскрытыми челюстями, готовых убить и погибнуть, защищая свою царицу. Простите мне мое любопытство — я проткнул клубок из рабочих особей прутиком в безуспешной попытке добраться до виновницы всех этих предосторожностей. В то же мгновение 20 солдат вонзили в прутик свои массивные мускулистые клещи — возможно, чтобы больше никогда не извлечь их обратно, — в то время как десятки других уже карабкались по нему вверх, так что я почел за благо поскорее его бросить.

Мне не удалось увидеть ее даже мельком, однако где-то в глубине бурлящего клубка она была — центральная база данных, хранилище оригиналов ДНК всей колонии. Эти оскалившиеся солдаты были готовы погибнуть за царицу не потому, что они очень любили свою мать, и не потому, что она вдолбила им идеалы патриотизма, а просто-напросто потому, что их мозги и их челюсти были созданы генами, отпечатанными на исходной матрице, хранящейся в ее теле. Они отважно сражались, потому что их гены были унаследованы от длинного ряда цариц, жизни — и гены — которых были сохранены благодаря таким же бравым солдатам. Солдаты, напавшие на меня, получили свои гены от своей царицы, точно так же как и те, прежние солдаты получали гены от своих предковых цариц. Мои солдаты охраняли не что иное, как ковчег Завета, оригинальные копии инструкций, предписывающих им охранять. Все эти странные утверждения будут разъяснены в следующей главе.

Итак, мне было странно и удивительно, и с одной стороны, к этим чувствам примешивался воскресший полузабытый страх, а с другой — они были преображены и усилены зрелым пониманием того, ради чего происходит весь этот спектакль, — пониманием, которого мне не хватало в моем африканском детстве. Еще более странно и удивительно мне было от осознания, что история муравьев-легионеров достигала этого своего венца не однажды, а дважды. Как бы ни было похоже то, что я видел, на муравьев, которых я боялся ребенком, это были не они, а их дальние родственники из Нового Света. Они делали то же самое, что и африканские муравьи-кочевники, и по тем же причинам. Стало темнеть, и я вернулся домой, снова чувствуя себя испуганным ребенком, но счастливый от знакомства с новым уровнем понимания мира, вытеснившим темные африканские страхи.

Назад: Глава 3 Накопление небольших изменений

Дальше: Глава 5 Власть и архивы

Глава 4 Прокладывая маршруты через зоологическое пространство

Глава 4
Прокладывая маршруты через зоологическое пространство