Но… у природы есть предел изобретательности
Нам часто кажется, что природа придумала все, что можно, еще задолго до появления самих людей – включая колесо, точнее, его прообраз (см. «Колеса – эффективный способ передвижения. Почему же они так и не эволюционировали в природе?»). И все же есть такие структуры, которые при всей своей полезности так и не развились – и не смогут этого сделать, по крайней мере на Земле.
Например, кто-то считает, что будь у зебр встроенные пулеметы, их бы никогда не беспокоили львы. Так почему же эволюция изобретает одни вещи и пренебрегает другими?
Возникает чрезвычайно сложный вопрос: как изучить то, что еще не появилось? Для начала можно задать себе вопрос, любимый всеми порицателями эволюции, которые верят в то, что большинство изобретений природы (глаза, жгутики бактерий и т. д.) слишком сложны для образования в ходе эволюции. Зачем оно нужно? Понять это – уже половина ответа, считают они.
Как оказалось, польза всегда огромна. Крылья насекомых могли развиться от колебаний жабр – изначально ими пользовались для гребли по водной поверхности. Это пример экзаптации – явления, при котором структуры и поведение, образованные для одной цели, в корне меняют свой функционал, продолжая оставаться полезными на каждом промежуточном этапе.
Если взглянуть на эту точу зрения под другим углом, то получается, что некоторые функции не способны развиться по причине того, что их промежуточные этапы будут совершенно бесполезны. Например, двусторонняя радиосвязь оказалась бы весьма полезной многим животным: для отправления беззвучных сигналов тревоги или обнаружения других представителей своего вида. Так почему же подобная связь так и не возникла? Недавнее изобретение наноразмерных радиоприемников показало, что физически это возможно.
Ответ может крыться в том, что половина радио – совершенно бесполезна. Обнаружение природных радиоволн (например, от молнии) не расскажет животному ничего полезного об окружающей среде. То есть не возникнет отбора для мутаций, позволяющих организмам обнаруживать радиоволны. В то же время при отсутствии средств для обнаружения радиоволн их излучение не принесет никакой пользы.
Контрастность с видимым излучением едва ли можно было бы сделать ярче. Очевидно, что возможность определять наличие или отсутствие света станет весьма полезным навыком во многих средах; размытое изображение лучше, чем ничего, и так далее, вплоть до четкого ястребиного зрения.
Небо из морских водорослей
Излучение видимого света может оказаться полезным даже для существ, не способных обнаружить его самостоятельно. Например, биолюминесцентный фитопланктон подсвечивает волны в океане, приманивая хищников, питающихся врагами фитопланктона. Те же принципы применимы и к звуку – не сложно заметить, как различные формы эхолокации обособленно эволюционировали в таких группах, как летучие мыши, пещерные саланганы и киты.
Можно задаться и таким вопросом: почему никогда не образовались растения, способные парить в небе, как воздушный шар? На первый взгляд, эта идея не кажется чем-то из области фантастики: у многих морских водорослей имеются специальные поплавки, или пневматоцисты, наполненные кислородом или углекислым газом. Другие водоросли могут производить водород. Так что попробуйте заполнить большую тонкую пневматоцисту водородом, и, возможно, морские водоросли научатся летать. Летающие растения смогут выбивать воду и направлять растения к свету, что даст им значительное эволюционное преимущество. Так почему же наше небо не пестрит живыми воздушными шарами зеленого цвета?
Скорее всего, промежуточная стадия так и не смогла развиться, поскольку большие пневматоцисты с чрезвычайно тонкими мембранами оказались бы слишком уязвимыми перед хищниками и легко повреждались бы от волн. Более того, водоросли вырабатывают водород только в том случае, если в воде присутствует мало серы. К тому же молекулы газообразного водорода настолько малы, что будут попросту вытекать из любой пневматоцисты. А половина водородного шара мало на что способна, по крайней мере, на нашей планете. Даже эволюция имеет свои пределы.
Колеса – эффективный способ передвижения. Почему же они так и не эволюционировали в природе?
Нельзя с полной уверенностью утверждать, что природа никогда не изобретала колеса – миллионы лет бактерии пользовались им в качестве средства передвижения. Колесо лежит в основе бактериального жгутика, который немного напоминает штопор и постоянно вращается для движения организма вперед. Около половины всех бактерий имеют как минимум один жгутик. Каждый из жгутиков крепится к «колесу», заложенному в клеточной мембране. Колесо вращается сотни раз в секунду, приводимое в действие крошечным электродвигателем. Этот сложный образец нанотехнологий имеет даже собственный задний ход.
Так что ошибкой будет говорить, что природа не изобретала колеса. При таком разнообразии живущих бактерий в мире, должно быть, существует куда большее количество колес, чем других форм передвижения.
Есть еще и макроскопические формы жизни, которые вращаются как колесо. Например, перекати-поле. А в калифорнийских горах живет саламандра, которая при появлении опасности сворачивается в кольцо и катится дальше. Гусеница жемчужного мотылька пошла еще дальше и при появлении хищника научилась перекатам в четыре-пять оборотов по плоской поверхности.
