Глава 5.
Трилобитовый взрыв

Как волшебен театр! Вот поднимается занавес, и ты моментально переносишься в чужую жизнь. В программках не печатают краткой истории персонажей, предваряющей события на сцене. Да и не нужно никаких дополнительных историй, достаточно тех, что разворачиваются перед нами в течение двух-трех часов, пока мы уютно сидим в театральных креслах. И если пьеса хороша — и не только пьеса, а любое другое произведение искусства, — то для полноты переживаний нам хватит и того объема, какой для нее отведен; мы не будем терзаться из-за неизвестности, что было с персонажами раньше, нам нужно знать только то, что Макбет справился с угрызениями совести и возвысился над своими противниками.

Историю жизни зачастую метафорически сравнивают с театром. Животные будто выступают «актерами» на «сцене» экологии. Действием руководит переменчивая судьба, а массовые вымирания сообщают истории необходимый драматизм, хотя в действительности массовые вымирания — явление вполне ординарное. В таком виде эволюционные события воспринимаются живее, чем изложенные сухими, но точными научными терминами «статистически значимые подъемы скорости вымирания по сравнению с фоновыми показателями». И что плохого в небольшой театральщине? В истории земной жизни бывали эпизоды, в своем роде не менее драматичные, чем встреча мистера Найта с трилобитом между небом и землей — встреча, навсегда изменившая судьбу персонажа. Окидывая взглядом долгую историю жизни планеты, отчетливо видишь, как менялись роли по ходу действия — млекопитающие сменили на сцене динозавров — или как на известные роли встают молодые актеры взамен постаревших. Мне приходилось слышать, что трилобиты играли ту же экологическую роль, которую теперь исполняют крабы и омары, а большинство людей с приблизительным знанием эволюционной истории легко назначают ихтиозавров тюленями юрского периода. Мы пропустим эти сравнения, так как ни то ни другое не соответствует истине.

Когда в пьесе (а в нашем случае почти детективной) действие притормаживается, его можно снова запустить одним из отработанных театральных трюков: например, выстрелить. Бах! — публика подскакивает, она вся в напряжении; и тут под прикрытием выстрела можно безнаказанно закончить сцену и под театральные речи спокойно двинуться дальше.

Окаменевшие трилобиты появляются в ископаемой летописи внезапно 521 млн. лет назад, это ранняя эпоха кембрия, но не самое его начало (около 540 млн. лет назад). И если вам нравятся театральные метафоры, то именно в этом случае они простительны и уместны. Если вы отправитесь на геологический разрез подходящего временного интервала — а такие имеются на Ньюфаундленде, в Сибири, в Монголии, — то поначалу будете разбивать камни слой за слоем все выше и выше по разрезу (так палеонтолог обычно продирается сквозь геологическое время), но ни намека на трилобитов не увидите. А затем совершенно неожиданно вам попадется целенький Profallotaspis или прямо в руки вывалится из камня крупный, точно краб, Olenellus. У этих трилобитов большие глаза и множество туловищных сегментов: поразительные твари, букашками таких не назовешь. Их появление столь же драматично, как в «Лебедином озере» явление черного волшебника, впервые познакомившего меня с театральными взрывами. И вот с трилобитом в руках так и хочется воскликнуть: «Бах!» Собирая трилобитов все выше и выше по разрезу, продвигаясь мало-помалу к более молодым слоям, к первой находке присоединяешь десяток других видов, совсем друг на друга непохожих.

В 80-х гг. прошлого века я изучал трилобитоносные породы раннего кембрия на Ньюфаундленде. Западный берег Ньюфаундленда выдается в океан Северным полуостровом, который торчит, как жесткий грозный палец. По полуострову на север бежит всего одна дорога: она начинается у Оленьего озера и ведет к Сент-Энтони. Всего час езды — и вот вы у ворот в национальный парк «Грос-Морн». Дальше дорога огибает залив Бони, идет по скалам, которые с опрометчивой лихостью ныряют в воды этого красивого длинного глубокого фьорда. Когда-то долина, занятая теперь фьордом, была вымыта рекой, но потом в конце последнего ледникового периода уровень моря поднялся, речную долину затопило, и море дерзко вторглось в каждый ее укромный уголок. Ели, осины, березы перепутались с низкорослым ольшаником, и ходить через них практически невозможно. Не прибавляет радости и мошка с комарьем. Дорога петляет и извивается, и водителю опасно лишний раз взглянуть на окружающие пейзажи. А они, между тем, показывают складки геологических слоев, которые рассечены были при строительстве дороги; слои свернуты под разными углами, и их можно определить по углам наклона скал, спускающихся в море. На огромном плоском слое коричневых пород какие-то глупые извращенцы написали «РВ лбт СДМ». А надо было написать «Здесь великолепные трилобиты!» Впрочем, любые поиски без разрешения в этом месте невозможны, потому что существуют строгие правила относительно сбора образцов в парках Канады. Но, если разрешение получено, можно собирать где душе угодно и в случае удачи у вас в руках окажется полновесный Olenellus, а может, и фрагменты другого трилобита, схожего с Bonnia, чье имя произошло, по всей вероятности, от названия залива. С другой стороны, вам может повезти, и вы обнаружите совсем другое ископаемое — я, помнится, нашел здесь отличный экземпляр одного из примитивных иглокожих (этот тип включает в том числе современных морских звезд, морских ежей и некоторых других животных). Его название Protocystites walcotti — нетрудно догадаться, в честь кого оно названо. А рядом с ним пристроился небольшой моллюск.

И почти везде в мире раннекембрийские слои примерно одинаковы. В них находится множество различных раковинок, некоторые удается сблизить к их современным родственникам из того же типа: тип — это крупное подразделение в номенклатурной иерархии животного мира (например, Моллюски, Членистоногие, Иглокожие и т.д.). Кембрийские слои, подстилающие те, в которых встречаются первые трилобиты, часто содержат мелкие раковинки, трубочки, чешуйки и решеточки, имеющие порой форму, не похожую ни на какие части никаких известных животных. Их всех объединяют под общим названием «мелкораковинные ископаемые» или чаще «мелкораковинная фауна». Но, как показали исследования Саймона Конвея Морриса и Джона Пила, разнообразие их может быть сильно преувеличено, потому что разные «мелкие раковины» могут все вместе покрывать одно сравнительно крупное животное, как это свойственно, например, халкиерии (Halkieria). Мелкие чешуйки представляют собой не более чем фрагменты своеобразной кольчуги этого животного. Но вот что действительно не преувеличено, так это внезапное появление раковин — твердых частей, скелетов, называйте их как угодно. Животным вдруг (в геологическом масштабе, конечно) удалось изловчиться и заставить минералы служить себе, поддерживать мягкие части тела. И случилось это в самом начале кембрия. Именно в это время появляются не только скелеты, но и особые местонахождения, в которых так или иначе сохраняются твари без твердых скелетов, мягкотелые, что для ископаемой летописи большая редкость. Наиболее известное из таких местонахождений — среднекембрийские сланцы Бёрджес — благодаря описанию Стивена Гулда в его «Удивительной жизни» (Wonderful Life, 1989), пожалуй, самое знаменитое. Но и в более ранних слоях, в породах раннего кембрия, подобные местонахождения почти столь же разнообразны. Так, местонахождения Чэнцзян в Китае, Сириус-Пассет в Гренландии даже более эффектны. Эти и другие подобные места недвусмысленно свидетельствуют о большом разнообразии видов уже в начале кембрия. У одних животных имелись твердые скелеты, у других их не было. Кое-какие из тех животных нам знакомы, а другие поражают и озадачивают. Среди них, без сомнения, было больше всего членистоногих — их суставчатые ножки ни с чем не перепутать. Но что за буйная феерия членистых бестий помещалась поверх обычных суставчатых ножек! У меня нет возможности описать всех этих причудливых животных: я только замечу, что много их было, и имя им легион, как и бесам, донимавшим несчастного бесноватого в Гадаре. Гулд даже лихо (и неверно) высказался, что, мол, тогда, в кембрии, разнообразие было выше, чем в последующие эпохи (если в точности цитировать Гулда, то речь шла не о разнообразии морфологических форм, а о разнообразии жизненных форм). Вот поднимается занавес, и на сцене суетятся актеры, все в потрясающих костюмах, узнаваемых и неизвестных, приготовились играть драму жизни. Такой эффектный театральный ход даже Питеру Бруку не переплюнуть. Ошеломленный богатством нарядов, брызгами блесток и пеной тюля зритель послушно восторжен и смущен. Перед нами гениальное шоу, где представлен самый разномастный народец, какой можно вообразить лишь в наркотических зоогрезах (одно животное так и назвали — галлюцигения (Hallucigenia)). Здесь пьеса без всякого вступления, у героев, как и в любой пьесе, нет предыстории, нет биографии — они играют здесь и сейчас, это моментальный портрет событий; неожиданный, блестящий вечер открывается для всех. После вялого действия вдруг взрыв — и появляется целый букет персонажей.

Но в чем история жизни не согласна с театральными аналогиями, так это в том, что, в отличие от пьесы, она требует до и после, ей нужно, чтобы было начало и в некоторых случаях конец. Мы остаемся в рамках театральных терминов ровно до тех пор, пока не приходит время смыть грим, отрешиться от первого восторга и разобрать характеры героев. У жизни есть биография, корнями уходящая в прошлое, потому что все животные произошли в конечном итоге от какого-то общего предкового вида, от своего эволюционного Адама. Это предположение объясняет наличие общих генов (или их фрагментов) у всех существ, будь они крошечные или огромные.

Внезапное появление самых разных ископаемых в тот момент геологического времени хорошо известно под именем кембрийского эволюционного взрыва. Театральная метафора в данном случае не совпадение. В ней заключена идея о цепной реакции, не поддающейся контролю: имеется в виду чрезвычайное, беспрецедентное увеличение темпов эволюции. Как и при любом взрыве, результат действия несоизмерим с маленьким размером бомбы. Но в нашем случае взрыв не разрушителен, а созидателен, поэтому, когда занавес ископаемой летописи поднимается, внезапный взрыв оставляет на сцене в лучах софитов хаос взрывного творчества. Почему нам вообще нужно рассуждать о взрыве? А потому что на самом деле ископаемых под кембрийскими слоями находят только в позднем докембрии, или венде, и все они относительно простые существа: бактерии, или примитивные водоросли, или в лучшем случае странные мягкотелые твари, известные под собирательным названием «эдиакарская или вендская фауна», чей облик необъясним, потому что для этих созданий не удается подыскать никаких предков и никаких потомков. Ведь в предыдущей сцене удивительным образом отсутствуют все признаки и черты, какие мы можем содержательно истолковать. Словно актеры кембрийской пьесы пришли откуда-то еще, втайне нарядившись и загримировавшись. Где все докембрийские брахиоподы, моллюски, иглокожие и членистоногие, которые должны были бы играть пролог? Должен сознаться, что пишу о кембрийском взрыве с некоторой робостью. Эта тема подняла такие страсти и породила так много разногласий среди исследователей, а кое-кто из них весьма несдержан. Так что я в раздумьях: стоит ли без доброго шлема вступать в эти разговоры. Вспоминаются слова Чарльза Дарвина из его «Автобиографии»: «Я рад, что избегал полемики, и этим я обязан Лайелю, который много лет назад по поводу моих геологических работ настоятельно рекомендовал мне никогда не ввязываться в полемику, так как она редко приносит пользу и не стоит той потери времени и того плохого настроения, которые вызывает». Однако трилобиты настоятельно того требуют. Некоторым может показаться странным, что наши современники могут истекать ядом из-за событий, случившихся 500 млн. лет назад. Самые страстные «взрывы», безусловно, исходили от поборников той или иной теории. Нас долгое время мучила тайна внезапного появления твердых раковинок в начале кембрия. Уже Дарвин прекрасно был о ней осведомлен; в гл. 10 «Происхождения видов» (1859) он писал: «На вопрос, почему мы не находим богатых ископаемых отложений, относящихся к этим предполагаемым древнейшим периодам, предшествовавшим кембрийской системе, я не могу дать удовлетворительного ответа». Сейчас, 140 лет спустя, у нас нет недостатка в объяснениях: есть недостаток в согласии относительно их. Мне приходится ввязываться в этот спор, потому что трилобиты наблюдали тот кембрийский взрыв — если, конечно, он был, — но, в отличие от многих своих кембрийских современников, мелькнувших эволюционным «экспериментом», как их иногда называют, и не оставивших никаких потомков, трилобиты пережили его, благополучно переправившись в ордовикские времена и потом дальше и дальше. Так как трилобиты появились вместе с другими членистоногими, они должны составлять неотъемлемую часть кембрийского взрыва или по крайней мере оказаться на линии огня.

Одно из ископаемых в сланцах Бёрджес — это трилобит Olenoides, еще один из тех редких видов, на которых изучались прекрасно сохранившиеся конечности. В силу особых условий захоронения в сланцах Бёрджес до нас дошли поблескивающие отпечатки не только ножек и жабр, но и пищеварительного канала. Olenoides (см. приложение рис. 7), как и Triarthrus, изучали многие ведущие трилобитчики, начиная с Чарльза Дулитла Уолкотта. В 1980-х гг. Гарри Уиттингтон — и это не удивительно -выполнил сравнительное описание Olenoides. Важно, что у него все ножки были единообразными, именно такими, как я описал раньше у других видов. На цефалоне находились три пары конечностей и пара антенн; на каждом туловищном кольце крепилась двуветвистая ножка. Отличие состояло в том, что у Olenoides и на заднем конце имелась пара особых, похожих на антенны придатков — их называют хвостовой вилочкой, или по-научному хвостовой фуркой. Но общий план строения остался по-прежнему неизменен. Гарри подметил, что основания ходильных ножек были массивны и снабжены острыми шипами, направленными внутрь, к оси симметрии животного, т.е. получался коридор из шипов. Он интерпретировал его как своеобразный фильтр, который задерживает пойманную живность и направляет по коридору ко рту, расположенному под гипостомой. Olenoides был хищником и мог проглотить весьма внушительную добычу: например, различных «червей», которые нередко встречаются в сланцах Бёрджес. Хищники и жертвы объявились вместе.

Трилобиты были среди тех многочисленных персонажей, которые столь эффектно появились при первых аккордах боевика «Бёрджес». Но многие годы до открытия в 1909 г. Уолкоттом местонахождения Бёрджес трилобиты оставались единственными известными членистоногими кембрия, это преимущество было следствием лучшей сохранности кальцитового панциря перед хитиновым. В их строении собралось все примитивное, что в принципе имеется у членистоногих созданий. Потому по молчаливому согласию их назначили предками всех членистоногих. Хотя даже ранние натуралисты осознавали, что трилобиты довольно сложные существа — есть глаза и все такое. И как тогда объяснить их внезапное появление? Чарльз Дарвин выразил необычную уверенность в гл. 10 «Происхождения видов»: «Нельзя, например, сомневаться в том, что все [кембрийские] трилобиты произошли от какого-нибудь одного Crustacean, которое должно было существовать задолго до кембрийского периода…» Эти строчки написаны за 13 лет до того, как Томас Гарди столкнул своего героя с другим «примитивным ракообразным». Трилобитов отнесли к членистоногим почти инстинктивно. Антрополог Кеннет Оакли обнародовал информацию о трилобите с дырочкой — вероятно, это была подвеска, — найденном в Трилобитовом гроте в Йонне во Франции. Артефакты в этой пещере датируются поздним палеолитом, так что от этого времени нужно отсчитывать историю взаимоотношений трилобитов и человечества. В той же пещере найдена красивая резьба в форме жука. «Кажется логичным, — заключает в 1965 г. Оакли, — что трилобит выглядел для наивных, но наблюдательных и рассудительных магдаленцев подобием насекомого в камне». Так оно и было. Магдаленцы видели насекомого, Дарвин — ракообразного, Уолкотт — скорпиона, и у каждого была своя правда.

Но объективный ответ на простой вопрос — кто же ближайший родственник трилобита? — пока ускользал и хочешь не хочешь напрямую был связан с проблемой кембрийского взрыва. Сначала стали известны и другие кембрийские членистоногие, покусившиеся на эксклюзивное право трилобитов считаться самыми примитивными. Любое из них может претендовать на приоритет. Одни из них также имеют знакомые нам ветвистые конечности. И даже вот как: следы, которые оставляют такие конечности, сохраняются в ископаемой летописи и появляются немного раньше самих окаменевших членистоногих. Предполагалось, что эти следы — их именуют Rusophycusu Cruziana — от трилобитовых ножек, но, когда выдвигалось это предположение, других подозреваемых, кроме трилобитов, еще не было. А теперь они известны. Поэтому открытие местонахождения Бёрджес с остатками мягкотелых, а также других мест, подобных ему, но более раннего геологического возраста, только все усложнило. Тем не менее я попробую предложить простое объяснение. Когда Гарри Уиттингтон и его ученики Дерек Бриггс и Саймон Конвей Моррис (теперь они уже сами известные профессора) в 1970-1980-х гг. занимались фауной из Бёрджес, они подчеркивали прежде всего своеобразие этих животных. Положим, они описывали «костюмы» своих персонажей впервые и во всех деталях, чего со времен Уолкотта, поднявшего занавес этой пьесы, никто не делал. Так много различий в строении ножек, панцирей, так загадочны те или иные признаки найденных животных, что все они, казалось бы, говорят за то, что членистоногие и примкнувшие к ним сородичи произошли не от одного, а от нескольких предков. Подобные случаи корректно называть полифилетичным происхождением. На пике популярности «взрывологии» полифилия стала расхожим объяснением. Гарри Уиттингтон считал, что разные типы членистоногих из Бёрджес произошли параллельно от разных докембрийских мягкотелых предков. Согласно этой, но только доведенной до крайности точке зрения некоторые кембрийские животные настолько отличались от всех остальных, что каждый из них заслуживал выделения в высшую таксономическую категорию — в отдельный тип. Это и не моллюски, и не членистоногие. А кто же тогда? Так пусть это будет особый тип, сам по себе. Известны слова Саймона Конвея Морриса, когда тот, открывая ящик с новым материалом и рассматривая новых ископаемых, воскликнул: «Черт! Опять новый тип!» Вероятно, потом у него появились причины признать неверными эти слова. В более скромном варианте этих трудноопределимых тварей с экстравагантной внешностью называют «неудачными планами строения». В них нет недостатка: членистоногие с гигантскими передними конечностями, или колоссальными перистыми антеннами, или с бессчетными сегментами. И все они появились где-то в районе основания кембрия около 540 млн. лет назад в результате невероятного всплеска эволюционного творчества. Настоящий взрыв. Эффектное появление на геологической сцене жизненного многообразия посчитали естественным актом эволюционной истории. Среди выпущенных тогда на сцену пробных персонажей были и трилобиты; они, безусловно, участники всех событий и должны были видеть сквозь чудесные хрустальные глаза своих щетинистых или тонконогих соседей. Ни одно другое «пробное» кембрийское животное не обзавелось столь изощренным оптическим приспособлением.

Когда Гулд в «Удивительной жизни» представлял первый вариант теории взрыва, он описывал различных животных и сопровождал описания выводами, следующими из их строения. С известной щедростью он приписывал большинство новых идей о кембрийских событиях Саймону Конвею Моррису. «Как многому в этой книге, и самим примером, и его предварительной проверкой, я обязан Саймону Конвею Моррису», — такая вводная фраза типична для «Удивительной жизни». И все же над переописанием фауны из сланцев Бёрджес работала целая команда под руководством Гарри Уиттингтона. Саймон Конвей Моррис, Дерек Бриггс, Дэвид Брутон, Крис Хьюз — все они изучали разных животных из коллекций Бёрджес. Когда я только получил место специалиста по трилобитам, туда же, в Кембридж, в музей Седжвика, прибыли «мальчики из Бёрджес» и, уютно устроившись в своих кабинетах, дни и ночи напролет лихорадочно препарировали, фотографировали, обсуждали своих непостижимых животных. А я присутствовал как восторженный наблюдатель, которому дозволялось по ходу дела участвовать в беседах и философствованиях. Я бился вместе с Дереком Бриггсом над ископаемыми членистоногими Sanctacahs и Canadaspis, разложенными в обычных деревянных лотках с обычными темными сланцами, на поверхности которых волшебно объявлялись все эти необычные твари. На первых порах меня интересовало, как эти замечательные создания могут прояснить вопрос о родственных связях трилобитов. И в те годы, что удивительно, мне не приходилось ни от кого слышать слово «взрыв».

Как всегда случается с большинством новых и привлекательных теорий, едва только она появилась в научном обиходе, немедленно в ее поддержку отовсюду, из разных источников, стали набираться факты, и теория о быстрых эволюционных трансформациях в некий критический исторический момент стала набирать силу. В прошлой главе мы встретились с HOX-генами — теми, что контролируют процесс развития всех животных. Членистоногие, как правило, состоят из сгруппированных так или иначе сегментов, и читатель уже знаком с соответствующей упаковкой у трилобитов — с цефалоном, туловищем и пигидием. Но у других членистоногих сегменты могут быть сгруппированы иначе: в голове может помещаться разное число сегментов и в туловище тоже. Похоже на компоновку поезда: его можно составить из разных наборов пассажирских и моторных вагонов. И вот согласно одной из теорий кембрийский взрыв записал тот ключевой момент, когда HOX-гены начали по-всякому перекомпоновывать наборы сегментов и конечностей. Они, HOX-гены, выполняют работу демона-распорядителя на биологической сортировочной станции, формируя новые подвижные составы. И во время великой кембрийской демократии целый выводок этих экспериментальных составов был выпущен в мир — а там выбирайся, как знаешь. Одни из них оставили эволюционное потомство, другие канули в никуда, когда закончился период невероятного эволюционного плодородия. Другая теория предполагает удвоение геномов в ту творческую эпоху, в результате чего вдвое возросла вероятность обновления морфологии. И даже на миг показалось, что дарвиновский «необъяснимый случай» может быть, в конце концов, объяснен. Взрыв стал поворотным этапом жизни, преодолевшим, вероятно, какой-то экологический предел, который стоял на пути докембрийского мира, и тогда возможности жизни сказочно расширились, и в эволюционной пьесе внезапно прописались совершенно новые персонажи. На какое-то время в действие допускались любые необычные герои. То был древний карнавал безумств, эволюционный Марди Гра, когда в один геологический день в праздничном шествии дурачились любые маски, на какие только способно воображение сюрреалиста. Смотри — монстр со стеклянными глазами! Оглянись! Оглянись! Вон высунулся из трубки кто-то блестящий с завитушками, сирота безродная! Шоу уродов открыто весь день.

Даже жаль, что костюмы нужно снимать и разглядывать изнанку. Многие предпочитают блестящую внешность дотошному анализу — внешность вызывает улыбки и радостные чувства, а анализ, напротив, требует вдумчивости и мозговых усилий. Но разборчивое осмысление необходимо, если мы действительно хотим определить место трилобитов в безумной кембрийской толчее. Во-первых, нашлись такие специалисты, которые сомневались в правильности концепции, представленной Стивеном Гулдом, хотя все восхищались самим стилем изложения. Одним из таких скептиков был я сам, о чем сообщил в рецензии на «Удивительную жизнь» для журнала Nature сразу после выхода книги. К тому времени я уже начал смотреть на животных из сланцев Бёрджес немного под другим углом.

Мы работали вместе с Дреком Бриггсом — экспертом по членистоногим из Бёрджес. И стали обращать внимание не столько на специфику каждого отдельного вида, сколько на их общие черты, искать существенное сходство каждого с каждым. Методически работа строилась на так называемой кладистике. Опуская технические детали, принципы кладистики по сути просты: это способ группировки или классификации организмов на основе их признаков, причем важно учитывать эволюционную продвинутость каждого признака. Вот простой пример. Применим кладистический анализ к слону, землеройке и ящерице; у землеройки и слона выделится несколько общих характеристик, таких как наличие матки, молочных желез, теплокровности и шерсти (у слона сильно поредевшая), и эти черты сразу покажут, что их родство между собой теснее, чем с ящерицей. Слон и землеройка — млекопитающие, и мы допускаем, что столь сложное приспособление, как молочные железы, сформировалось в ходе эволюции всего однажды. С другой стороны, и землеройка, и ящерица — насекомояды, а слон — растительноядное животное, но эти черты ничего не говорят о родственных связях животных, а отражают адаптацию к пищевым предпочтениям. Также и невероятный слоновий хобот не приближает нас к оценке родства слона с ящерицей и землеройкой, потому что не хобот делает слона млекопитающим. Кладистика работает только с эволюционно значимыми признаками, а признаки, общие для всех, не считаются. Четыре ноги у ящерицы, землеройки и слона свидетельствуют в пользу их принадлежности к какому-то более крупному объединению, в данном случае к тетраподам, или четвероногим, и общего предка этой группы нужно искать в девонских эпохах, но это не поможет решить классификационную задачу слона, землеройки и ящерицы. Поэтому мы с Дереком занялись инвентаризацией общих признаков всех членистоногих из сланцев Бёрджес, т.е. признаков, которые присутствовали бы сразу у нескольких видов (но не у всех): например, у видов со сходным числом ножек или с одинаковым числом головных придатков. Мы надеялись, что распределение этих общих признаков поможет нарисовать дерево сходства — диаграмму родственных связей между нашими ископаемыми животными. Тогда, как и на генеалогическом древе королей, можно будет увидеть, кто с кем в близком родстве и какие могут объявиться дальние родственники. Помимо прочего, мы хотели вывести общего предка членистоногих, а не выдумывать какой-то мифический персонаж. Чем больше анализируешь животных, тем больше возможных путей их группировки; число возможностей растет непропорционально быстро, и скоро уже вручную не справиться, и для поиска наилучшего варианта приходится подключать компьютерные мозги. Да еще нужно учитывать, что некоторые признаки могли возникать не один, а несколько раз. «Наилучший» вариант — не слишком осмысленное слово, потому что кто определит, что лучше, а что хуже? Но у кладистов есть свои способы определять, что есть наилучшее. И большинство их стоит на том, что чем проще, тем лучше. В конце 1980-х многие ученые, практиковавшие кладистику, использовали программу PAUP (аббревиатура от Phylogenetic Analysis Using Parsimony, т.е. филогенетический анализ с использованием парсимонии); ее разработал американский специалист из Иллинойса Дэвид Суоффорд. Среди эволюционистов Суоффорд известен не менее, чем Хокинг среди астрофизиков.

И мы разбирали наших членистоногих, в том числе и Olenoides, по деталькам, по черточкам, стремясь дойти до самой сути в надежде построить их родословное древо. Если какое-нибудь замысловатое животное ловко устраивалось на этом дереве, это означало, что его специфичность преувеличена адептами взрыва. Их гипнотизировала пестрота внешнего облачения, и они не замечали под ним обычного, одинакового для всех платья.

Нас удивило, насколько легко все членистоногие из сланцев Бёрджес встроились в родословное дерево. Это была первая попытка построить объективное дерево родства, и один из любопытных результатов этой работы состоял в том, как высоко на этом дереве поместились трилобиты. Слишком высоко, чтобы и дальше числиться среди примитивных членистоногих! Будь они примитивными, они бы были где-то в основании дерева. Неожиданно оказалась осмысленной необычность хрустальных трилобитовых глаз. Также самым безжалостным образом отбраковалась идея о происхождении членистоногих от нескольких независимых предковых форм: иначе не выстроилось бы так легко простое и логичное родословное дерево с одним общим предком. Некоторые из членистоногих проявили себя не менее необычными, чем трилобиты, просто за сотню лет знакомства мы уже успели привыкнуть к трилобитам. Чем ближе знаешь, тем лучше… ммм… узнаешь.

Если взрыв и был, то происходил он в значительной мере организованно. Конечно, кое-какие детали нашего дерева, выросшего на сланцах Бёрджес, требовали доработки: оно было первой попыткой такого рода, еще сырой, какими, впрочем, всегда бывают попытки. В течение следующих десяти лет то же самое пробовали выполнить и другие исследователи, например наш приятель Мэтью Уилз, и при этом в их версиях сохранились многие черты того первого дерева. Иными словами, наше дерево во многом было выстроено правильно.

Мы с Дереком задумывали опубликовать это дерево в журнале Nature, но этот журнал придерживался своей идеологии. Читателю, наверное, небесполезно узнать, что опубликовать статью в научном журнале — дело непростое. Сначала нужно подать рукопись, соблюдая с абсолютной, безупречной тщательностью все требования к шрифтам, названиям, длине параграфов и т.д. Затем журнал посылает рукопись рецензентам, и если речь идет о журнале Nature, то в нем самые въедливые рецензенты, какие только есть на свете. В большинстве случаев они рекомендуют «отклонить». Только уникумы вроде Ричарда Фейнмана или Стивена Хокинга получают обычно благосклонное добро на публикацию, остальным смертным уготована известная мера горечи. Не один новичок-писатель испытывал муки, получив из редакции лаконичный ответ: «Редакция сожалеет…» Поэтому можете представить наше неудовольствие, когда статью с описанием дерева вышибли из Nature. Мы зализали раны и решили подать ее в американский аналог журнала Nature — в Science — пожалуй, единственный научный журнал с такой же высокой репутацией. К нашему облегчению, после месяца-двух агонии нашу небольшую статью туда взяли, и она увидела свет в 1989 г.

С тех пор многое стало известно об ископаемых, которые по времени предшествовали фауне из сланцев Бёрджес. Стало более чем ясно, что у описанных членистоногих из Бёрджес имеются родичи, старшие по геологическому возрасту. Так, фауна Чэнцзян в Китае преподнесла нам множество красивейших животных. На фоне историй их описания стычки по поводу Бёрджес выглядят почти пристойными. Сборами коллекций занимались несколько противоборствующих групп, жаждавших первенства. Местным крестьянам платили за окаменелости, даже если они стянули их из-под носа у конкурентов. И были альтернативные публикации. Вероломство правило этими рыцарями меча и кинжала. Чэнь Цзюнь Юань с командой западников соперничал с доктором Хоу, у которого была своя команда западников. Порой не знаешь, чье авторство должно стоять после названия вида Чэня или Хоу. Грег Эджкомб, исключительно дружелюбный австралиец, немало сделавший для того, чтобы об этих животных узнали в мире, услышав от меня о приезде гостей из Чэнцзяна, злобно зашипел сквозь зубы: «Больше никогда! И никаких б… х уговоров». Видно, было нечто в этих древних животных, что вырвало из уст милого человека столь нелитературное слово.

Науке, конечно, нет дела до этих смертоубийственных баталий. Правда все равно оказывается на поверхности, а что ценой раздавленных амбиций и трусливого надувательства — так это не важно. Через пару десятилетий все эти кровавые войны вокруг китайских ископаемых будут смотреться трагикомедией подобно старинной американской вражде между профессором Копом и профессором Маршем, когда те соревновались, кто больше назовет динозавров. Что же касается взрыва, то с удлинением эволюционных линий во времена старше Бёрджес «интрига» кембрийских событий, как назвал это Гулд, стала еще таинственней. А если добавить еще дерево Форти-Бриггса (или его последующую более продуманную версию), то сразу встает очевидный вопрос. Если в раннем кембрии уже процветало множество разных членистоногих, включая и трилобитов, разместившихся близко к верхушке дерева, то получается, что предковые линии должны были разделиться где-то в позднем докембрии. А эти предковые линии отделились от своих прародителей еще раньше, а те от своих, и такое ветвление уводит нас в дремучие слои истории жизни на планете. Не может быть праправнука, если не было прапрадедушки. Мы уже встречались с подобным рассуждением в прошлой главе, когда исследовали происхождение глаз. Они, глаза, затянули нас в глубины истории. Глаза трилобитов связаны генетическим сходством с глазами других животных вплоть до самых примитивных зрительных пятен. Оценки времени расхождения основных групп животного мира примерно такие — от 1000 до 650 млн. лет (оценки строятся на молекулярных часах, которые, естественно, несовершенны), а это гораздо больше, чем начало кембрия — около 540 млн. лет назад. Может быть, головокружительная первая сцена затмила, скрыв, более ранний и более скромный Пролог?

Несколько лет назад я исследовал самых ранних трилобитов. Трилобиты, которые встречаются в самых нижних кембрийских горизонтах в разных частях мира, очень непохожи друг на друга: это не просто разные виды, но разные роды и даже разные семейства. Если отправиться в Китай, то там найдется маленький компактный трилобит, называемый Eoredlichia, и он решительно отличается от Olenellus. Если поискать в штате Нью-Йорк, то вам попадутся Olenellus и его сородичи и ни намека на Eoredlichia. Комариным летом в Сибири на реке Лене вы увидите лучшие обнажения кембрия в мире. Там вам встретится Bergeroniellus — совсем другой трилобит. И если все они произошли от одного общего предка, то в нашей палеонтологической летописи, очевидно, упущено важное звено — тот самый промежуток времени, когда сформировались все эти виды и расселились по разным континентам. Все указывает на то, что в основании кембрия какая-то часть слоев в разрезах отсутствует. Без всякого сомнения, это справедливо для великолепнейших разрезов на реке Лене. В них под первыми слоями с кембрийскими ископаемыми хорошо заметны следы эрозии. Не этот ли промежуток с эрозией был временем, когда «…трилобиты произошли от какого-нибудь одного Crustacean, которое должно было существовать задолго до кембрийского периода…», о чем писал Чарльз Дарвин?

Но кое в чем мы можем быть уверены: никакие разновидности ракообразных [Crustacean] не были предками трилобитов, а зато у трилобитов и мечехвостов Limulus (с. 182), которых относят к подтипу хелицеровых, имелся общий предок, и он, в свою очередь, отделился от общего с ракообразными ствола. Таким образом, трилобиты оказываются многоюродными родственниками ракообразных, но не их производными. Также выясняется, что у многих ископаемых членистоногих, находящихся вблизи основания дерева, имеются признаки, которые усилиями Уолкотта признаны типично трилобитовыми. К таковым относятся, например, двуветвистые конечности — подобными конечностями обладали многие самые разнородные мягкотелые членистоногие. Двуветвистые конечности имели и те членистоногие, что обозначили линию ракообразных, и те, что вели к Limulus и скорпионам. Одним словом, двуветвистые конечности были примитивными. Любое из этих животных могло оставить те простые следы, которые мы знаем по ранним кембрийским отложениям Ньюфаундленда. Прояснилось и другое. Самые ближайшие родственники типичных членистоногих — это мягкотелые животные онихофоры, или так называемые бархатные черви. Это современные животные, их и сейчас можно найти под трухлявыми стволами в местах с теплым и влажным климатом. Но в кембрии их было гораздо больше, и они были разнообразнее, к тому же жили они не на суше, а в море. Грэхем Бад продемонстрировал, что целый ряд необычных загадочных существ — на самом деле онихофоры. К ним относится и диво дивное из Бёрджес — бесподобная галлюцигения (Hallucigenia). Это нам урок — не судить о родстве по внешнему виду, иначе вон куда могла бы нас завести теория Гулда: все эти твари выглядят куда как оригинально, и проще всего отнести их к пробным вариантам, ошибочным экспериментам, да и дело с концом. Но в действительности на этих животных следует смотреть как на важные вехи на пути истории жизни. Кладистика учит нас, что нужно обращать внимание прежде всего на общие черты и по ним искать родственные связи, а не по субъективным оценкам оригинальности внешнего облика. И если требуется определить место хоботных в сценарии природы, то нужно принять к сведению слоновью матку, а не хобот.

Таким образом, перед нами парадокс. У нас есть реконструированное родословное дерево, которое помогает понять, как именно и в каком порядке формировались морфологические признаки перед своим эффектным появлением на сцене, но нет никаких остатков этой ранней истории. Даже их следы и норки чрезвычайно редки до самого позднейшего докембрия. И где же они, эти животные, могли прятаться? Либо во время кембрийского взрыва резко ускорилось видообразование во всех линиях сразу и из временной окрестности взрыва расползлись повсюду трилобиты и иже с ними. Либо есть какое-то другое объяснение. Все равно как у Т. Элиота в «Макавити — волшебный кот»:

Можно, конечно, в отношении некоторых разрезов говорить о потерянном отрезке времени, примерно так, как мы это видели в сибирских обнажениях, но подобное объяснение не сработает для восточного Ньюфаундленда, где в породах записана вся история целиком без всяких перерывов. Мне больше нравится другое объяснение. Ранние линии членистоногих были представлены мелкими животными, которые плохо сохраняются в ископаемом состоянии. Ведь, чтобы считаться настоящим членистоногим, совсем не обязательно иметь крупные размеры (то же, кстати, справедливо в отношении как моллюсков, так и всех других). В современных морях изобилуют крошечные членистоногие, от которых не осталось ни следа в палеонтологической летописи.

Я люблю рассказывать, например, про веслоногих рачков, представителей современного планктона, которых порой так много, что море от них становится черным. Но при этом известен единственный ископаемый экземпляр веслоногих, и тот сохранился на теле окаменевшей рыбы. Или насекомые — если бы не янтари, чудом донесшие до нас законсервированные древние экземпляры, то наши знания о насекомых были бы ужасающе неполны (а так нам известны даже самые эфемерные насекомые — грибные комарики — такие нежные, что они рассыпаются от дуновения ветра). Поэтому можно предположить, что в начале кембрия вместе с появлением новых типов животных они еще и выросли в размерах. И произошло это чрезвычайно быстро. Мы знаем из палеонтологической летописи, что увеличение размеров достигается весьма легко. Так, млекопитающие после вымирания динозавров 65 млн. лет назад очень быстро укрупнились. Вполне вероятно, что из-за того же увеличения размеров у животных появилась возможность секретировать раковину Когда животное вырастает до критического предела, ему становится жизненно важно иметь хорошую основу для крепления мускулатуры — вот откуда необходимость в твердом скелете. Так или иначе, взрыв явил на сцену персонажей, до поры репетировавших представление сотню миллионов лет.

В данном объяснении скрыта надежда на будущие открытия. Возможно, один из читателей этих строк откроет некий аналог докембрийского янтаря. Недавно в Китае были найдены окаменевшие эмбрионы животных, клеточка к клеточке минерализованные фосфатом кальция. Хотя возраст этих ископаемых — поздний докембрий, это ничего не доказывает. Хотелось бы — ох, как хотелось бы! — чтобы в мире нашлись доказательства пропущенных сцен из эволюционной истории, те крошечные существа, в которых видны были бы признаки будущих жизненных линий. Где-нибудь отыщется маленький трилобит, в котором мощно выразится перспектива бесчисленных вариаций, костюмов, прошедших чередой в следующие 300 млн. лет. Поиски идут дальше.

Но на этом взрывы не закончились. Еще несколько были отыграно на фоне сланцев Бёрджес и кембрийских эпох уже после публикации «Удивительной жизни». Большинство споров о правдоподобности взрывного появления типов животных проходило на страницах научных журналов с соблюдением всех благопристойностей. Учтивость и еще раз учтивость! Стив Гулд, даже зная о моем с ним несогласии, всегда был сердечен со мною: встречаясь в конференц-залах, мы приветствовали друг друга без всякой задней мысли. Не думаю, что он втайне припрятал мою миниатюрную фигурку и с вожделением втыкал в нее булавки, а я, в свою очередь, не планировал потихоньку раздобыть его личные вещи и наводить порчу. Ученые редко опускаются до такого. Им прежде всего нужна правда. Ричард Докинз рассказывает милую историю про маститого профессора, который вышел на сцену, чтобы пожать руку своему юному коллеге, только что в пух и прах разгромившему его любимую теорию. И профессору аплодировали стоя. Примерно так полагается поступать по всем правилам этикета.

В Смитсоновском институте в Вашингтоне была устроена выставка ископаемых из сланцев Бёрджес, и люди могли своими глазами увидеть этот невероятный бестиарий; да и литература к выставке была подобрана беспристрастно и обоснованно. Более или менее одновременно с выставкой вышла в свет книга двух Макменаминов — Марка и Дианы — профессоров небольшого Университета Восточного побережья, в которой была отражена крайняя степень приверженности теории взрыва. Книга называлась «Появление животных» (The Emergence of Animals, 1991). В этой книге они указали, что в кембрии появилось более сотни типов животных, большинство из которых вымерли, не оставив потомков. Просто повыскакивали, как чертики из табакерки, а потом самоликвидировались: что-то типа эпатажных произведений постдадаистов. Эта позиция перегулдила Гулда десятикратно. Самым таинственным образом авторы скрыли, как они выделили свои сто с лишним кембрийских типов, какие критерии позволили им присвоить этим животным высшие таксономические категории. Ни полслова об этом. И если все эти пресловутые «типы» не произошли от одного предка, то как им удалось независимо выработать так много общих черт? А если общего предка все же не исключать, то не должны ли они все принадлежать к одному типу? Ни строчки пояснений. Остается предположить, что слишком мало требовалось этим автором, чтобы выделить отдельный тип: животное должно было появиться в кембрии и иметь необычный внешний наряд. Время действия само по себе гарантировало новизну.

Примерно через десять лет после «Удивительной жизни» на арену вышла еще одна книга и атаковала мир с еще большей яростью. На сей раз автором выступил Саймон Конвей Моррис — звезда гулдовского мироздания, один из первых кембриджских enfants terribles. За те десять лет, которые прошли с момента утверждения в «Удивительной жизни» всей значимости ископаемых из Бёрджес, у Саймона была масса возможностей высказать свое независимое суждение. Я выше обрисовал его пересмотренное мнение: это был более или менее рассеянный, приглушенный взрыв. Саймон принимал необходимость более ранней, предшествующей истории животных, в то же время справедливо указывал на своеобразие кембрийского периода, когда появились твердые раковины, причем чрезвычайно быстро, и не только они, но вместе с другими ископаемыми, у которых таких твердых частей не было. И нет тут ничего особенно искрометного. Я бы сказал, что Саймон согласился рассматривать кембрийские фауны в контексте ключевого этапа истории жизни животных. Все взрывы он приберег лично для Стивена Гулда. Я никогда не встречал таких мрачных нападок у профессионала. И был совершенно ошарашен. Гулд, по словам автора, не писал, а разглагольствовал. И оригинальности у того, мол, не было, а были «потуги на оригинальность». Вот один из весьма показательных пассажей из книги «Горнило творения» (Crucible of Creation, 1998): «Снова и снова Гулд бросается в бой… до странного невосприимчивый к, казалось бы, смертельным ударам… Гулд сообщает восхищенной публике, что наши знания о эволюционном процессе ужасающе неполны… Мы глядим сквозь измышления рокового толкователя и видим стройное здание эволюционной теории все в солнечном свете и нимало не изменившееся». Таким велеречивым способом Гулда назвали шарлатаном. Зависть к успеху — одна из наименее привлекательных человеческих черт, и так как в биологических науках у Гулда, пожалуй, не найдется конкурентов, по крайней мере среди ученой братии, то пусть нас не удивляет, что соперники уделяют ему все свое внимание. Конечно же, иметь другое мнение совершенно законно, и это необходимая составляющая любого прогресса. Но что меня покоробило — так это редкая нетерпимость и желчные нападки. А если вдуматься в смысл сносок, то попытки выставить Гулда в дурном свете проступают еще резче. Гулд (вместе с Р. С. Левонтиным) опубликовал в 1979 г. знаменитую статью с весьма претенциозным названием «Паруса Сан-Марко и панглоссова парадигма: критика адаптационизма» (The spandrels of San Marco and the Panglossian paradigm: a critique of the adaptationist programme). Но посвящена она важной теме: все ли признаки, которые имеются в природе, сложились с какой-то конкретной целью, все ли имеют определенное назначение. В одной из своих ядовитых сносок Саймон Конвей Моррис выговаривает Гулду за незнание архитектурной терминологии — совершенно очевидно, что те конструктивные детали в Сан-Марко никак нельзя называть парусами. Упрекает так, будто из-за этого терминологического укола может лопнуть внушительная база всей работы. Для подобного критического рвения нужен какой-то глубинный источник. Почему Саймон кусает руку, некогда вскормившую его? Если взглянуть на маленьких серебристых ископаемых, буднично лежащих в лотке, с трудом верится, что они могут вызвать такие страсти; трилобиты и их родичи не в ответе за словесные перепалки, разгоревшиеся вокруг них. Конвей Моррис и Гулд впоследствии выясняли отношения на страницах журнала Natural History. Я не готов подписаться под циничной точкой зрения, что подобные споры являются частью продуманной стратегии для увеличения продаж; на мой взгляд, такую глубокую неприязнь невозможно подделать. Но все это мне напомнило балладу Брет Гарта «Общество на Станиславе», описывающую шумный скандал в научных кругах вокруг — чего бы вы думали? — ископаемых костей:

Мне причина Саймонова гнева видится лишь в одном — Гулд перехвалил его. Вспомним историю Докинза, когда молодой профессор наступает на пятки старому. «Удивительная жизнь» стала мировым успехом; и там навсегда впечатан тот Конвей Моррис, который говорит: «О, черт! Опять новый тип!» — Конвей Моррис ранних 1980-х. Ну а Конвей Моррис 1990-х отрекается от прежних идей и вполне справедливо: ученые должны продвигаться. Однако в книге нет никаких упоминаний о прежних версиях, будто их и не было вовсе. Это полнейшее преображение истории в угоду настоящему. Так что причина гневных Саймоновых взрывов не в зависти к Гулду, а скорее, в неприязни к прошлым своим суждениям. Средний читатель «Горнила творения», мало знакомый с историей вопроса, не догадается, что автор некогда был очень близок к точке зрения Гулда (или даже полностью разделял ее). И читатель опять же не догадается, что Саймон в 1989 г. получил Шухертовскую медаль Американского палеонтологического общества и вручал этот исключительно почетный знак сам Гулд. «История — вздор!» — провозгласил Генри Форд в 1919 г. В отношении автомобильной промышленности подобное высказывание, возможно, небезосновательно, но сделает мало чести историку.

Что до трилобитов, то они смотрели на мир, на события вокруг своими кристальными глазами, и я постараюсь передать их долгий взгляд, не отвлекаясь на желчную возню простых людишек. Сначала любителям трилобитов представлялось, будто эти животные появились чудесным образом из ниоткуда, потом они сделались родственниками ракообразных; вскоре трилобиты заслужили право зваться отдельным типом животных, а теперь они сдали назад и причисляются наряду с другими животными к членистоногим, ну а ближе всего к ним стоят мечехвосты. О них и их родичах сочиняют теории взрыва, выбросившего весь этот народец на свет божий. Но, может быть, настало время упаковать динамит подальше и распрощаться на время с взрывоопасной метафорой. Она довольно наделала шуму.