Судьба живого
Далеко идущие биологические изменения, которые неминуемо произойдут в далеком будущем, будут предвосхищены изменениями в эволюции растений. Как мы уже видели, растения склонны эволюционировать намного медленнее, чем животные, но, когда случается новый шаг вперед, он оказывает существенное воздействие на жизнь животных. Выход растений на сушу первыми позволил животным покинуть море и заселить материки. Возникновение цветковых форм привело к эволюции общественных насекомых. Вымирание доминировавших древовидных папоротников и саговников и их замещение широколиственными деревьями обусловило вымирание крупных групп рептилий и позволило процветать млекопитающим.
Вполне очевидно, что следующий шаг в эволюции мировой флоры приведет еще к одной революции такого рода в развитии животного мира. Данный шаг едва ли окажется простым или явно выраженным, и поэтому его предсказание – нечто из разряда невозможного. Однако он улучшит систему воспроизводства растений. Если семена и плоды заменят другие образования, это неминуемо приведет к вымиранию многих животных вроде птиц и грызунов, рацион которых зависит от них. Вместо них эволюционируют иные животные – такие, которые окажутся способными собирать и поедать новые образования; разовьются новые симбиотические отношения, в которых репродуктивные структуры в обмен на обеспечение животных пищей будут успешно оплодотворяться или распространяться с их помощью аналогично тому, как птицы распространяют семена поедаемых ими ягод, пропуская их через свой пищеварительный тракт.
Независимо от эволюции растительности появятся новые группы животных. Эти группы также будут полагаться на более усовершенствованные системы воспроизводства, которые обеспечат им преимущество перед остальными, еще существующими группами. Возможно дальнейшее развитие сенсорных систем, дающее животным больше информации об окружающей среде. Чтобы перерабатывать увеличившийся поток информации, поступающей от органов чувств, было бы необходимо увеличение способности к пониманию, и возможно, что еще раз мог бы эволюционировать разум, настолько же развитый, как человеческий. Подобные усовершенствования могут возникать у менее специализированных представителей самых прогрессивных групп из числа существующих в настоящий момент – таких как насекомоядные среди млекопитающих или вороны среди птиц, или же они могут возникнуть из кого-то, кто в настоящий момент живет рядом с нами, но настолько незаметен, что его постоянно упускают из виду – в конце концов, млекопитающие шныряли под ногами динозавров около 100 млн лет, прежде чем стали чем-то значимым. В любом случае многие из основных групп наших дней еще продолжат существовать, даже если их господствующее положение будет захвачено новичками: те же рептилии по-прежнему живут вокруг нас, хотя дни их славы уже миновали.
Вновь могут произойти крупномасштабные биологические катастрофы вроде той, что имела место в конце эпохи человека. Если это случится, еще раз произойдет массовое уничтожение больших групп животных, за которым последует их стремительная смена существами, эволюционировавшими от выживших видов. Несмотря на очень масштабные кратковременные изменения окружающей среды и экосистемы, такая катастрофа вряд ли окажет долговременное разрушительное влияние на жизнь в целом.
В прошлом эволюция новых форм животной жизни соотносилась с развитием новой растительной жизни; появление растений на суше предшествовало первым наземным животным (A); общественные насекомые эволюционировали в то же время, что и цветковые растения (Б); динозавры существовали в то время, когда Земля была покрыта лесами из гигантских папоротников и саговников (В), и были замещены млекопитающими только после появления первых широколиственных деревьев (Г). Поэтому будущая эволюция новых форм животных будет, вероятнее всего, соотноситься с изменениями в растительном царстве. Среди вероятных изменений – такое, когда сократилось бы количество семян, которые должно произвести растение, чтобы обеспечить существование одного потомка. На этой иллюстрации (Д) семена дерева, хотя оплодотворение произошло обычным путем, не опадают на землю при созревании, а остаются на родительской особи, где начинают расти. Растения образуют корни и достигают зрелости только в том случае, если они сняты травоядными животными и помещены на прямой солнечный свет.
Возможны физические, не биологические катастрофы, такие как столкновение с Землей крупного метеорита. Если такой метеорит будет достаточно большим, последующий взрыв может поднять в атмосферу большой объем пыли и существенно снизить интенсивность солнечного излучения, достигающего поверхности Земли, на долгие годы. Последствиями этого могло бы стать снижение прироста растений с последующим уменьшением численности травоядных животных и сильнейшим воздействием на популяции хищников.
Увеличение объема межпланетной пыли в Солнечной системе вызовет сходные последствия, выражающиеся в снижении интенсивности света Солнца, достигающего Земли. Климатический эффект этих происшествий будет иметь далеко идущие последствия. Температура земной поверхности снизится, и ледяные шапки на полюсах начнут расти в направлении экватора. Когда в прошлые времена на Земле случались подобные ледниковые периоды, они приводили к эволюции животных и растений, приспособленных выдерживать такие суровые условия, но не наносили сколько-нибудь значительного ущерба базовой структуре жизни как таковой.
Земля существует в своем нынешнем виде около 5000 млн лет и будет существовать еще примерно столько же в будущем. Жизнь в некоторых своих проявлениях впервые появилась между 1000 и 1500 млн лет после образования Земли и, возможно, закончит свое существование лишь незадолго до уничтожения самой Земли. Будущее жизни неясно. Сделать некоторые заключения относительно того, как будет эволюционировать жизнь на протяжении последующих 5000 млн лет, можно лишь с оглядкой на события прошлого.
(A) 0 млн лет
Образование Солнечной системы
(Б) 1250 млн лет
Начало жизни – возникли первые формы жизни.
(В) 4430 млн лет
Начало палеонтологической летописи – в океанах мира эволюционировали самые ранние животные с твердым скелетом
(Г) 4570 млн лет
Началась жизнь на суше – появились рыбы и первые наземные животные
(Д) 4720 млн лет
Начало века рептилий – стали развиваться самые ранние сухопутные позвоночные
(Е) 4935 млн лет
Начало века млекопитающих – млекопитающие замещают рептилий в качестве доминирующих форм жизни
(Ж) 5000 млн лет
Эпоха человека – на короткое время на Земле появилась разумная жизнь. Драматические последствия развития промышленности и сельского хозяйства
(З) 5050 млн лет
Жизнь после человека – Земля населена животными, эволюционировавшими без влияния Homo sapiens
(И) 10 000 млн лет
Земля уничтожена: превращаясь в красный гигант, Солнце начинает увеличиваться и поглощает внутренние планеты
Столкновение с телом, достаточно крупным, чтобы вызвать ударную волну, которая нарушит состав атмосферы, несомненно могло бы вызвать массовые вымирания и даже оставить континенты полностью опустошенными. Тем не менее вне зависимости от того, насколько велик урон, нанесенный атмосфере, все равно где-нибудь останется организм, который выживет, даже если такой организм не больше, чем единственная клетка: как мы уже видели, природа жизни такова, что она способна самовоспроизводиться и заполнять все возможные ниши. Эволюция начнется снова, моря вновь станут кишеть жизнью, и со временем суша вновь окажется заселенной.
Можно представить себе шкалу физических событий в порядке увеличения их значительности (и уменьшения вероятности возникновения), каждое из которых в разной степени влияет на климат Земли и, соответственно, на жизнь земных животных и растений. Событие вроде крупной метеоритной бомбардировки (A), которая может взметнуть в атмосферу тучи межпланетной пыли, перекрывая путь солнечным лучам, способно вызвать временное увеличение ледяных шапок. Положение дел станет более серьезным, если солнечный свет будет перекрыт на несколько тысячелетий; так может случиться, если Земля будет экранирована пеленой межпланетной пыли (Б), – возможно, ледяные шапки увеличатся настолько, что покроют значительную часть земного шара. В наименее вероятном случае, при космическом столкновении, достаточно значительном, чтобы нарушить характеристики земной орбиты и наклон земной оси (В), результат мог бы быть продолжительным, катастрофическим и трудно предсказуемым.
Невозможно предсказать то, какой будет новая фаза эволюции на Земле, но мы можем быть уверены, что животные окажутся совершенно непохожими на тех, что есть сейчас. Возможности генетических изменений безграничны, и системы, способные выживать, могут быть отобраны из бесчисленного множества возможных форм. Конвергентная эволюция уже не сможет вновь возродить облик тех разновидностей животных и растений, которые знакомы нам, поскольку исходный материал для эволюции окажется совершенно иным, а экологические ниши, ожидающие заполнения, не будут похожи на известные нам сейчас. Еще больший метеорит может разрушить даже слой земной коры, но чем значительнее масштаб предполагаемой нами катастрофы, тем меньше вероятность того, что она случится в течение последующих 5000 млн лет.
К тому времени Солнце израсходует весь доступный ему водород. Его верхний слой сожмется, и поверхность станет значительно холоднее. Затем в реакции начнет участвовать гелий Солнца, и оно расширится, усилив свою светимость во много сотен раз. Этим будет отмечен конец жизни на Земле. С повышением температуры реакции органических веществ, поддерживающие жизнь, окажутся невозможными. Моря выкипят, а атмосфера будет уничтожена. По мере того как Солнце – теперь уже красный гигант – продолжит расширяться, оно поглотит все внутренние планеты, включая Землю. Вскоре вся материя, способная поддерживать энергию ядерных реакций в Солнце, будет использована, и оно очень быстро в масштабах геологической шкалы времени сожмется до ничтожной части своего былого объема. Сила тяготения, участвующая в этом сжатии, заставит его светить как белый карлик до тех пор, пока вся энергия не рассеется и оно не превратится в темный холодный сгусток – черный карлик. Планеты, если они уцелеют физически, будут представлять собой не более чем темные головешки, лишенные воды и атмосферы и больше неспособные поддерживать жизнь.
Тем не менее химические и физические процессы, протекавшие на заре появления жизни на Земле, будут происходить или, скорее всего, уже могут происходить вновь на других планетах, в других солнечных системах. Данные формы жизни эволюционируют специфическим образом, чтобы соответствовать условиям, имеющимся там, хотя совершенно невозможно представить себе, какими именно окажутся те условия и, следовательно, формы жизни, которые эволюционируют, чтобы им соответствовать. И почти наверняка жизнь в той или иной форме всегда будет существовать где-то во Вселенной.