Глава 11

В ожидании объяснения

Вопросы эти делятся на две большие категории. В одном случае “нет ответа” означает “нет определенного и общепризнанного ответа” – это вопросы, на которые разные ученые дают разные, противостоящие друг другу ответы. Например, есть ли признаки, по которым можно отличить эволюционно перспективные виды (и таксоны более высокого ранга) от безнадежных тупиков эволюции? Что определяет темпы эволюционного процесса и как их вообще можно измерить, если речь идет не об изменениях количественных признаков, а о появлении принципиально новых форм и структур? Идет ли эволюция плавно (пусть даже с очень разной скоростью в разное время) или скачками, когда краткие периоды бурных преобразований чередуются с долгими эпохами эволюционной неподвижности? Отличается ли чем-то принципиально “обычное” видообразование от зарождения будущих новых классов и типов и есть ли вообще у макроэволюции (эволюции крупных групп) свои законы и механизмы, несводимые к законам и механизмам микроэволюции (эволюции на внутривидовом и видовом уровнях)?

Вопросы такого рода могут оставаться нерешенными в течение многих десятилетий и даже веков (некоторые из них были поставлены еще в XIX столетии), однако всегда есть надежда, что рано или поздно тот или иной вопрос будет решен окончательно. Как мы упоминали в главе 2, уже в нашем столетии завершился спор, тянувшийся еще со времен становления СТЭ, то есть более полувека: существует ли симпатрическое видообразование? Несмотря на то, что косвенные свидетельства возможности (и широкого распространения) такого видообразования были известны по крайней мере уже в 1970-х годах, окончательно эта точка зрения восторжествовала только в середине 2000-х.

В последующих главах мы коснемся некоторых вопросов из этой категории, но здесь речь не о них. Нас будет интересовать другой тип вопросов без ответов – такие, на которые ответов действительно нет. Ни предположительных, ни конкурирующих друг с другом – никаких. Подобных вопросов не так уж много, но я не ставлю себе целью привести здесь их полный список. Мне важно показать, какого рода могут быть эти вопросы, чем именно они не вписываются в ту картину эволюции, которую рисует современная наука, и какие из этого можно сделать выводы.

Печать родины

Часто ли вам приходилось видеть синих бабочек? У европейских бабочек эта часть спектра почему-то не в чести: синий (точнее, голубой) цвет преобладает разве что в окраске самцов голубянок, да еще у нескольких видов (траурниц, адмиралов) этот колер представлен в виде маленьких пятнышек. А вот на Цейлоне много и голубых, и темно-синих бабочек, причем принадлежащих к самым разным семействам. Хотя вроде бы нет никаких разумных причин, по которым синие тона в окраске крыльев должны быть выгодны на Цейлоне, но невыгодны в Европе.

На первый взгляд – мелочь, случайное совпадение, биогеографический курьез. Но…

Вероятно, многие читатели с детства помнят навеянный множеством мультфильмов образ обезьян, которые цепляются за ветки не только всеми четырьмя руками, но и хвостом, могут висеть на нем и даже хватать им предметы – как, например, Бандерлоги в советской мультэпопее о Маугли. Те из зрителей этого мультфильма, которым довелось впоследствии побывать в Индии, были, наверно, разочарованы: тамошние храмовые обезьяны-лангуры хотя и отличаются длинными хвостами, но ничего подобного ими не делают.

На самом деле обезьяны, способные обхватить ветку хвостом и повиснуть на нем, действительно существуют – но не в Индии, а в Южной Америке. Это “фирменное ноу-хау” целого ряда южноамериканских приматов: капуцинов, коат, ревунов, паукообразных обезьян. Хвост у таких обезьян имеет специфические особенности: на его конце нижняя сторона (которая, собственно, и контактирует с захватываемым предметом) лишена шерсти, а структура кожи на ней подобна коже на ладонях и ступнях – вплоть до наличия папиллярных линий, как на пальцах. Существенно отличается и иннервация хвоста: в нее вовлечено гораздо больше нейронов мозга, как чувствительных (связанных с различными осязательными рецепторами), так и двигательных, что позволяет хвосту совершать гораздо более тонкие и точные движения, чем те, на которые способны хвосты лангуров и мартышек.

Все эти особенности, конечно, удивительны – но не более чем множество других поразительных приспособлений разных организмов к их образу жизни. Куда удивительнее другое: такими же цепкими хвостами с такими же (или сходными) приспособлениями обладает еще целый ряд южноамериканских млекопитающих, ведущих древесный образ жизни: два вида муравьедов-тамандуа, древесный дикобраз, родич енотов кинкажу и даже опоссумы. “Даже” – потому что опоссумы принадлежат к сумчатым млекопитающим (это единственная группа современных сумчатых, живущая за пределами Австралии и прилегающих к ней островов). И стало быть, эволюционно настолько далеки от обезьян (да и вообще от всех остальных цепкохвостых зверей), насколько это вообще возможно в пределах класса млекопитающих. Среди прочих членов “клуба цепкохвостых” близкого родства тоже нет. В частности, муравьеды – это сугубо южноамериканская группа, вся эволюция которой проходила только на этом континенте, в то время как южноамериканские обезьяны – потомки обезьян Старого Света, сравнительно недавно (26–40 миллионов лет назад) как-то попавших в Южную Америку из Африки.

Итак, в Южной Америке цепкохвостость встречается у целого ряда млекопитающих, относящихся к пяти разным отрядам и двум инфраклассам и сходных только образом жизни. Что наводит на мысль, что этот признак явно полезен для древесных зверей и, вероятно, легко возникает заново. Но на других континентах тоже есть тропические леса, и на растущих в них деревьях живет немало видов млекопитающих. Однако среди них мы найдем только одного по-настоящему цепкохвостого зверя – бинтуронга, необычного представителя семейства виверровых, живущего в Юго-Восточной Азии и Индонезии. Частичной цепкохвостостью обладают панголины – уникальные чешуйчатые млекопитающие Африки и южной Азии, выделяемые в отдельный отряд (состоящий из единственного рода с несколькими видами). Почему же признак, столь регулярно возникавший на одном континенте, так редок на других? И почему те немногие животные других континентов, которые ими обладают, как раз неродственны южноамериканским цепкохвостым зверям?

Похожую картину являет географическое распределение кустарников с так называемым диварикатным ветвлением: в каждом узле дочерние ветки отходят друг от друга под большим углом, часто переплетаясь при этом с соседними ветвями. Вообще говоря, такая схема ветвления встречается нечасто. Но в Новой Зеландии растет около 50 видов кустарников, ветвящихся именно таким образом, причем они принадлежат к двум десяткам разных (и не слишком родственных друг другу) семейств. Каковы бы ни были выгоды и изъяны диварикатного ветвления, странно, почему оно так распространено в Новой Зеландии и так редко в остальном мире.

Мы все – даже те, кто совершенно не интересуется ботаникой – прекрасно знаем причудливую и неповторимую форму дубового или кленового листа и вряд ли спутаем их с чьими-нибудь еще листьями. У этих деревьев есть близкая родня на Дальнем Востоке – другие виды тех же родов. Но при этом у дальневосточных дубов и кленов (а также у калины и некоторых других деревьев и кустарников, европейские виды которых отличаются сложной и оригинальной формой листа) листья совсем не такие – они цельные, овальной формы и напоминают лист ольхи или лещины. Вообще говоря, форма листа – признак довольно нестабильный, легко изменяющийся в результате единичных мутаций, а то и под влиянием чисто физиологических факторов. Но тогда тем более удивительны столь закономерные географические различия.

Особенно часты такие явления в окраске. Скажем, многие наши дневные хищные птицы имеют оперение серого или бурого цвета с темными пестринами. А их родственники в Южной Америке одеты в яркое черно-рыже-белое оперение. При этом на обоих континентах соответствующая “мода” охватывает как представителей семейства ястребиных, так и соколиных – хотя родство между ястребами и соколами куда более отдаленное, чем между видами внутри каждого из этих семейств. Скромный наряд наших пернатых хищников можно попытаться объяснить требованиями маскировки (хотя совершенно непонятно, от кого могли бы маскироваться сапсан или пустельга – при их-то способе охоты), яркое оперение их заморских родичей – половым отбором (хотя ястребы и соколы обычно строго моногамны, а у таких видов половой отбор, как мы помним, малоэффективен). Но почему в Евразии важнее одно, а в Южной Америке – другое?

Такие явления можно видеть не только у рожденных летать, но и у рожденных ползать. У рептилий и амфибий Центральной Америки очень модна так называемая “коралловая” окраска – наряд из чередующихся красных (или рыжих, или ярко-желтых) и черных колец. Такое сочетание цветов часто используется ядовитыми или жалоносными животными для предостережения хищников. И даже то, что в Центральной Америке так окрашены многие не только ядовитые, но и совершенно безобидные змеи (а также ящерицы, лягушки и саламандры), можно объяснить бейтсовской мимикрией: беззащитные виды подражают в окраске хорошо защищенным. Но вот именно кольцеобразная форма цветовых пятен – фирменный стиль Центральной Америки: у наших жерлянок или европейских саламандр желтые пятна не имеют сколько-нибудь правильной формы.

Такие явления, получившие название “географический параллелизм” или “географический стиль”, были известны еще натуралистам XIX века. За сто с лишним лет знакомства с ними ученые предложили немало гипотез для их объяснения: особенности зрения местных хищников, микроэлементный состав почвы или воды, даже перенос соответствующих генов вирусами от одного вида другому. Но ни одной из них не удалось объяснить все известные факты. Так, например, одним цейлонским бабочкам синий цвет придают соответствующие пигменты, а другим – оптические эффекты, создаваемые бесцветными хитиновыми чешуйками, покрывающими их крылья. Понятно, что никакой микроэлемент, ген или вирус не мог обеспечить столь разные пути достижения одной и той же окраски. А, скажем, цепкохвостость требует целого ряда изменений в структуре кожи, схеме иннервации хвоста и т. д. – что вряд ли может быть результатом заноса вирусом единичного гена и уж тем более – отличий в микроэлементном составе почвы.

Редкое сочинение критиков дарвинизма (по крайней мере, из числа эволюционистов) обходится без упоминаний о феномене географического стиля. В самом деле, ни классический дарвинизм, ни СТЭ, ни какая-либо еще селекционистская концепция не могут предложить сколько-нибудь правдоподобных объяснений этого феномена (хотя и не запрещают прямо его существования). Проблема, однако, в том, что никакая другая теория, концепция или подход тоже не могут предложить никаких объяснений – по крайней мере, более внятных, чем “влияние ландшафта”. Никто из критиков не предлагает никаких, даже самых фантастических гипотез, каким образом макрогеографические условия (заметим, что во всех перечисленных случаях эффект проявляется в масштабе континентов, субконтинентов или очень крупных островов) могут оказать такое влияние на эволюцию большого числа не связанных близким родством видов. Так что данная проблема не может быть использована как аргумент против дарвиновской модели эволюции (и тем более – как аргумент в пользу какой-то другой модели). Что, разумеется, не отменяет существования самой проблемы и не делает ее менее интригующей.

Травы и отравы

Люди лечились травами чуть ли не от всех болезней с незапамятных времен. Конечно, часто эти “лекарства” выбирались просто по внешнему сходству частей того или иного растения с тем органом, от расстройств которого они должны были якобы помогать (например, листьев печеночницы – с печенью или клубней ятрышника – с мужскими семенниками). И все же научная фармакология подтвердила: растения, особенно цветковые, содержат множество органических веществ, обладающих самым разным (и порой очень сильным) физиологическим действием на организмы млекопитающих, в том числе на человеческий. Эти вещества принадлежат к разным классам (кислоты, спирты, эфиры, масла и т. д.), но особенно многочисленны среди них алкалоиды – относительно сложные (“скелет” их молекул образуют 10–50 атомов углерода) соединения, содержащие азот и проявляющие в растворе свойства оснований. Сегодня химикам известно около 12 тысяч алкалоидов – и практически все они были открыты в живых организмах, в основном в высших растениях, прежде всего цветковых (небольшое число найдено также в грибах, водорослях и некоторых животных). Растительные алкалоиды усыпляют и бодрят, расслабляют и тонизируют, усиливают и угнетают работу сердца, движения кишечника и выработку гормонов, расширяют и сужают сосуды, стимулируют и подавляют деление клеток, вызывают галлюцинации и блокируют размножение одноклеточных паразитов в человеческой крови.

Но зачем они нужны самим растениям, у которых нет ни сердца, ни кишечника, ни центральной нервной системы? Какую роль играют они в растительном организме?

Одно время алкалоиды считались своего рода “биохимическим мусором”, побочными или конечными продуктами азотистого обмена. Однако для большинства растений азот – элемент слишком дефицитный, чтобы связывать его в бесполезных соединениях. К тому же алкалоиды ведут себя совсем не как отбросы: они не выделяются во внешнюю среду и не накапливаются в виде каких-то отложений в теле самого растения. Их содержание в растении закономерно меняется в соответствии с фазами развития: обычно в молодом растении алкалоидов мало, затем их содержание постепенно растет, достигая пика к моменту цветения, а после отцветания снижается (хотя известно немало исключений из этой схемы). Концентрация алкалоидов меняется и в течение суток – обычно вечером и ночью она заметно выше, чем днем. У некоторых растений алкалоиды синтезируются в одних частях (например, в корнях), а максимальной концентрации достигают в других (скажем, в плодах), куда активно переносятся из мест синтеза.

В других случаях в разных частях растения присутствуют разные алкалоиды, порой даже совершенно разной химической природы. Все это говорит о том, что алкалоиды – не конечный продукт, а активный участник биохимических превращений. В конце концов это было прямо доказано опытами с радиоизотопной меткой: меченый азот, входивший в состав алкалоидов, позднее обнаруживается в белках и других веществах.

Были предложены и другие гипотезы о роли алкалоидов в жизни растений: одни ученые видели в них регуляторные вещества наподобие гормонов, другие – средство защиты от поедания животными. У каждой из них есть набор вроде бы подтверждающих ее фактов: например, многие растения в самом деле несъедобны для большинства травоядных из-за высокого содержания в них ядовитых или резких на вкус алкалоидов. Хорошо знакомый всем отвратительный вкус позеленевшей картошки – это вкус алкалоида соланина, вырабатывающегося во всех зеленых частях картофеля и некоторых других растений семейства пасленовых. Эти растения не трогают не только позвоночные, но и большинство насекомых-листоедов. Однако трудно представить, что ту же роль играют алкалоиды-наркотики вроде всем известного морфина. Не меньшие трудности испытывают теории, приписывающие алкалоидам роль регуляторов или формы запасания азота.

Некоторые же факты не укладываются вообще ни в одну теорию. Почему алкалоиды встречаются лишь у небольшой части (10–15 %) цветковых растений? Почему каждый вид вырабатывает строго определенные алкалоиды – так, что большинство названий этих веществ образованы от латинских имен соответствующих растений? Почему при этом некоторые алкалоиды обнаруживаются в совершенно разных растениях? (Например, теобромин, придающий горечь шоколаду, назван так по латинскому названию дерева какао – Theobroma, – из плодов которого был впервые выделен, но впоследствии его обнаружили также в растениях семейства падубовых, совершенно не родственного какао.) В то же время один и тот же вид растений обычно вырабатывает не один индивидуальный алкалоид, а несколько – иногда сильно различающихся по своему химическому строению и не являющихся производными друг друга. Рекорд принадлежит тропическому кустарнику раувольфии, в корнях которой содержится 35 различных алкалоидов.

Близкие виды растений (в пределах одного рода) часто содержат один и тот же алкалоид, но при этом его концентрация в их тканях может различаться на несколько порядков. Например, в соке опийного мака морфин и другие опиатные алкалоиды в сумме составляют до 20 % всего сухого вещества, в то время как в других видах мака их содержание настолько ничтожно, что его можно обнаружить только самыми изощренными методами современной химии. Такие же различия порой наблюдаются и между растениями одного вида – причем не только растущими в разных краях, но порой и между соседними. Если алкалоиды зачем бы то ни было нужны растению – почему близкие виды, географические расы и просто отдельные экземпляры прекрасно обходятся без них? А если не нужны – почему те виды и особи, в которых их содержание высоко, тратят ресурсы на синтез бесполезных веществ? И, конечно, самый главный вопрос: почему их вообще так много и почему они так сильно и разнообразно действуют на животных? Как могло возникнуть это ошеломляющее разнообразие?

Современная эволюционная теория не дает даже предположительного ответа на эти вопросы. Как не дают его и любые альтернативные ей теории и концепции.

Паразит, отменяющий смерть

Вероятно, все читатели этой книги знают о таком драматическом явлении – нересте лососей. Влекомые инстинктом, рыбы заходят из моря в реки и начинают подниматься вверх по течению. Они проползают на брюхе по перекатам, перепрыгивают водопады, их строй так плотен, что, кажется, по их спинам можно перейти реку. Сухопутные и пернатые хищники выдергивают из этой массы одну рыбу за другой, но оставшиеся упорно продолжают свой путь. Наконец, достигнув тех вод, в которых они сами когда-то появились на свет, лососи приступают к тому, ради чего совершали это трудное и опасное путешествие, – к нересту. Самки мечут икру, самцы поливают ее молóками. А когда последняя икринка или капля семени покидают тело рыбы, в нем включается программа самоуничтожения: одновременно в разных тканях появляются очаги некрозов, они растут, сливаются… и вот уже вниз по течению плывут неприглядные останки того, что совсем недавно было красивой, сильной, полной жизни рыбиной.

Так нерестятся горбуша, кета, кижуч, нерка и другие виды тихоокеанских лососей. А вот у лосося атлантического (более известного нам под именем семги), как говорится, возможны варианты. В наши северные реки зрелые рыбы заходят из моря на протяжении всего сезона – от окончания ледохода до середины осени (а некоторые не вполне созревшие рыбы “занимают места” с предыдущей осени, дозревая в реках целый год). Сам нерест начинается осенью и длится до ледостава. Вскоре после него часть рыб скатывается по течению в море, остальные зимуют в реке и возвращаются в море весной. По дороге к морю и особенно сразу после возвращения в него значительная часть рыб погибает. Однако многие остаются живыми и принимаются восполнять ресурсы, потраченные на нерест (в пресных водах взрослые рыбы ничего не едят и живут только за счет накопленных ранее запасов). Через год или два, сформировав в своем теле новую порцию икры и молок и поднакопив жирку, они снова возвращаются в родные реки, нерестятся еще раз – и снова уходят живыми. Так может повторяться до пяти раз – и кажется, что этот срок ограничен не столько старением рыбы (такая “многоразовая” семга может жить до 13 лет), сколько малой вероятностью ни разу за все это время не попасться в когти медведю, в зубы тюленю или в рыбачью снасть.

Почему одни рыбы гибнут после первого же нереста, а другие могут нереститься многократно? Российский ихтиолог Валерий Зюганов связал это с отношениями, связывающими семгу с двустворчатым моллюском – европейской жемчужницей. (Этот моллюск называется так потому, что именно он служит источником речного жемчуга – который многие, вероятно, видели на одеждах русских князей, царей, вельмож и архиереев, на декоративных переплетах священных книг и других творениях русского средневекового прикладного искусства.) У жемчужницы есть расселительная личиночная стадия – так называемый глохидий. Такая личинка есть у многих двустворчатых моллюсков, но глохидий жемчужницы – паразит. Покинув мантийную полость моллюска-родителя, это микроскопическое (всего 50 микрон в диаметре) существо внедряется в жабры проплывающей мимо рыбы и некоторое время там паразитирует, питаясь за счет хозяина – благо жабры всегда обильно снабжаются кровью. Пройдя определенный путь развития, подросши и сильно изменившись, глохидий покидает хозяина, оседает на дно и превращается в крохотного двустворчатого моллюска. Когда тот вырастет и созреет для размножения, цикл начинается сначала. Глохидии жемчужницы паразитируют в основном на семге (и ее родственнице кумже, также способной к многократному нересту).

Зюганов и его сотрудники обнаружили корреляцию между “многоразовостью” семги и ее зараженностью глохидиями. По его данным, зараженная глохидиями семга становится также более устойчивой к термическому шоку, кратковременному пребыванию вне воды, травмам и т. д. В общем, кому паразит, а кому живой эликсир бессмертия.

Похоже, ушлая личинка наловчилась каким-то образом блокировать у хозяина программу самоуничтожения. Зачем ей это нужно, понятно: в холодной воде наших северных рек развитие глохидия идет медленно и занимает от 8 до 11 месяцев. Если бы сразу после нереста семга умирала, заражать ее не имело бы никакого смысла. (Кстати, на тихоокеанских лососях тоже паразитируют глохидии местных видов жемчужниц, но они успевают завершить эту стадию развития до того, как их хозяин умрет.) Загадка состоит в другом: почему это не происходит самопроизвольно, без милосердного вмешательства паразита? С этим вопросом тесно связан другой: а зачем вообще лососям программа самоуничтожения? Как мог возникнуть в эволюции такой парадоксальный феномен?

Вообще говоря, запрограммированная смерть после размножения – явление хоть и нечастое в мире животных, но не уникальное, оно встречается в самых разных группах. Так заканчивают свою жизнь многие насекомые (самый известный и очевидный пример – поденки), осьминоги, некоторые полихеты и т. д. Единой теоретической модели – чем именно и при каких условиях может быть выгодна такая стратегия размножения – не существует: для разных случаев обсуждаются разные наборы гипотез, по крайней мере часть из которых явно неприменима к другим случаям. Так, например, “одноразовость” богомолов предположительно объясняется тем, что это избавляет личинок от конкуренции и прямого каннибализма со стороны взрослых насекомых. (При этом образ жизни богомолов таков, что вероятность повторного успешного спаривания для взрослого насекомого невелика.) Считать ли эти объяснения убедительными в случае богомолов – в значительной мере дело вкуса (прямых доказательств их правильности нет), но в любом случае применить их к лососям невозможно: как уже говорилось, эти рыбы в нерестовых водоемах не питаются вообще.

Самое популярное объяснение “одноразовости” лососей состоит в том, что массовая гибель взрослых особей резко повышает трофность нерестового водоема – содержание в его воде доступной для разложения органики, что создает кормовую базу для бактерий, и биогенных элементов (соединений азота, фосфора, калия и т. д.), необходимых для развития фитопланктона – микроскопических водорослей. Бактерии и водоросли, в свою очередь, служат пищей для микрозоопланктона (инфузорий, коловраток и тому подобных существ), а ими будут питаться вышедшие из икринок мальки лососей, пока не подрастут. Учитывая, что лососи обычно в самом деле нерестятся в водах, крайне бедных органикой и биогенными элементами, это объяснение можно было бы принять. Однако в случае с семгой оно явно не годится: даже те рыбы, что умирают после нереста, делают это вдали от нерестилищ – обычно уже в море. Представить же, что бактерии или биогенные элементы самостоятельно поднимаются обратно вверх по течению, как-то уж очень трудно. Однако мальки семги выживают ничуть не хуже мальков горбуши или кеты.

“Казус семги” опровергает и другую версию – что “одноразовость” – де позволяет увеличить долю ресурсов, вкладываемых в потомство, и потому произвести больше икринок или/и обеспечить каждой из них больший запас питательных веществ. Ни число икринок, выметываемых особью за один нерест, ни их средний размер или содержание в них запасных веществ у “многоразовых” и “одноразовых” рыб достоверно не различаются, но при этом поскольку “многоразовые” приходят на нерест неоднократно, то и общее число произведенного каждой рыбой за всю жизнь потомства оказывается существенно больше.

Словом, с какой стороны ни посмотри, получается, что запрограммированная смерть после нереста не только не дает никаких преимуществ, но и наоборот – выглядит явно проигрышной стратегией по сравнению с отсутствием таковой. Как такой механизм мог возникнуть в эволюции – совершенно непонятно. Но это еще полбеды – можно предположить, например, что он возник как адаптация к каким-то факторам, действовавшим во время формирования современных видов лососей, но отсутствующим сейчас.

Настоящая проблема – как этому феномену удается сохраняться сейчас? Как мы уже знаем, любой физиологический механизм, не поддерживаемый постоянно естественным отбором, быстро распадается из-за накопления мутаций. Еще быстрее должен деградировать механизм, против которого работает естественный отбор. Но даже если бы мы этого не знали, достаточно одного того факта, что глохидий как-то блокирует эту программу. Вряд ли он проделывает для этого какие-нибудь сложные многоэтапные манипуляции – скорее всего он эволюционно нащупал какое-то ключевое звено программы, которое можно вывести из строя одним простым действием (скажем, выделив вещество, связывающее какой-нибудь “гормон смерти” – химический сигнал, запускающий разрушение тканей лосося). Но если такое звено существует – оно должно хотя бы изредка ломаться, выходить из строя и без вмешательства паразита, просто в результате мутаций. И тогда особи с такими мутациями должны получить преимущества перед “нормальными” собратьями, обреченными умереть после первого же нереста, и быстро вытеснить их.

Однако этого не происходит. Одни особи семги живут долго и многократно приходят на нерест. Другие живут только до наступления зрелости, а затем, отнерестившись, гибнут. Такое положение существует на протяжении по крайней мере сотен поколений, и никто никого не вытесняет.

Это противоречит уже не только духу, но и букве теории – если не дарвинизму как таковому, то, во всяком случае, наиболее распространенному сейчас “геноцентрическому” подходу к эволюции. Те, кто читал книги Ричарда Докинза, вероятно, вспомнят его страстные и убедительные рассуждения о том, что естественный отбор неизбежно должен поддерживать признаки, вредные для вида или популяции, но при этом повышающие вероятность размножения той особи, у которой они появились. С выводами уважаемого ученого трудно не согласиться – тем более что в живой природе мы видим множество подтверждений его тезиса. Но вот, оказывается, есть и примеры обратного: по каким бы причинам ни возникла в эволюции проходных лососей программа самоуничтожения, любая мутация, которая ее инактивирует, позволит своему носителю очень сильно увеличить свой генетический вклад в следующее поколение лососей. И если верна гипотеза Валерия Зюганова, это означает, что инактивировать эту программу можно и даже, вероятно, не так уж трудно. Но вопреки всем рассуждениям корифея (и стоящим за ними классическим концепциям социобиологии) мы не видим стремительного распространения в популяции таких мутантов. Почему?

Справедливости ради следует сказать, что гипотеза Зюганова сегодня хотя и имеет немало сторонников (в том числе и среди европейских зоологов) и получила ряд косвенных подтверждений, отнюдь не является бесспорной. Некоторые весьма авторитетные ученые (в том числе ведущие российские специалисты по пресноводным жемчужницам) отрицают какую-либо связь способности атлантических лососей к многократному нересту с заражением их личинками жемчужниц. И в качестве одного из аргументов они приводят примеры конкретных нерестовых рек, в которых жемчужницы не живут, но при этом доля рыб, приходящих на нерест повторно, весьма высока. Не берусь судить, кто прав в этом споре, но если семга все-таки может избежать самоуничтожения и без помощи благодетельного паразита – тем более удивительно, почему эта способность не распространилась на всю популяцию.

Феномен многократного нереста семги выглядит загадочным, но при этом уникальным в своем роде случаем, курьезным исключением из общего правила. Однако есть и другие сходные примеры. И по крайней мере один из них известен всем: биология саранчи.

С давних пор люди не могли понять: почему саранча никогда не встречается поодиночке? Почему она может существовать только в виде огромных стай? Откуда берутся эти стаи и куда деваются в промежутках между нашествиями?

Эта загадка саранчи была разгадана лишь около ста лет назад. Замечательный русский энтомолог (и впоследствии кавалер британских орденов Святого Георгия и Святого Михаила) Борис Уваров обратил внимание на то, что в местности, где появилась саранча, не удается найти определенный вид безобидных одиночных кобылок. Как известно, саранча тоже относится к подотряду кобылок – это несколько видов кобылок, способных образовывать огромные стаи и мигрировать на большие расстояния. Однако тех кобылок, которых “недосчитался” Уваров, никто в то время с саранчой не связывал – их относили к другому виду и даже другому роду, хотя и в том же семействе.

Дальнейшие исследования Бориса Петровича показали: все виды саранчи – это лишь иные жизненные формы некоторых видов одиночных кобылок. Если вышедшие из яиц личинки кобылок слишком часто встречаются с себе подобными (это обычно случается, когда вслед за несколькими благоприятными годами наступает засушливый и расплодившиеся личинки волей-неволей вынуждены стягиваться на “островки благополучия” – чаще всего к берегам водоемов), их развитие резко меняется: они растут быстрее, чем обычные личинки, приобретают другую окраску и (после последней линьки) заметно более крупные крылья. А самое главное – они гораздо активнее, беспокойнее, больше двигаются и испытывают потребность собираться в большие скопления. Процесс идет лавинообразно, по механизму положительной обратной связи: активно двигаясь и кучкуясь, личинки еще сильнее мозолят глаза друг другу – и тем неотвратимее развиваются в саранчу. Часто они трогаются в путь, даже не дожидаясь последней линьки, которая даст им крылья, – и тогда можно видеть огромные стаи (так называемые кулиги) бескрылых “кузнечиков”, упорно бредущих в избранном ими направлении. А обретя крылья, эти насекомые поднимаются в воздух и могут улететь за многие сотни километров, сея опустошение. Их поход грозит бедой практически всем обитателям тех мест, где эта стая приземлится: уничтожая почти всю зеленую массу, саранча фактически разрушает местные пищевые цепочки, обрекая на голод местных растительноядных животных, а вследствие этого – и хищников. (Разумеется, в это время ее в огромных количествах поедают все, кто хотя бы в принципе способен питаться животной пищей, – от хищных насекомых до домашних овец. Но в каждом конкретном месте этот пир продолжается всего несколько дней, а уничтоженными оказываются плоды как минимум целого вегетационного сезона.) Однако и самим саранчукам он не сулит ничего хорошего: те из них, кого не сожрут хищники, не убьют люди, пытающиеся защитить свои посевы, и не забросит ветром в открытый океан, с наступлением осени все равно умрут – так же неотвратимо, как тихоокеанские лососи после нереста.

Правда, с самим “нерестом” дела у стайной саранчи обстоят гораздо хуже, чем у лососей. Хотя во время своих “походных привалов” эти насекомые находят время и для спаривания, оно обычно кончается ничем. Дело в том, что саранча, будучи в гастрономическом отношении практически всеядной (она пожирает не только любые части любых растений, которые только в состоянии сгрызть, но и ткани и другие изделия из растительных волокон), довольно привередлива в выборе мест для откладки яиц. Ей требуется мягкая, достаточно увлажненная почва в местности с жарким засушливым климатом. Такое сочетание условий встречается нечасто и на очень ограниченных территориях (обычно это земли, прилегающие к степным и пустынным рекам и озерам). Вероятность того, что стая, летящая куда глаза глядят, найдет такое благословенное место раньше, чем вся погибнет, невелика. Правда, во время миграций оплодотворенные самки постепенно снижают требования и нередко откладывают яйца в местах, хотя бы отдаленно похожих на нужные. Но как показывают наблюдения, образующиеся таким образом “метастазные” популяции саранчи существуют не более нескольких лет. Иными словами, в генетическом отношении наводящие ужас огромные стаи представляют собой тупик: гены всех входящих в них особей будут практически неизбежно потеряны – если не сразу, то через считаные поколения.

Сама такая “двухипостасная” биология оказалась для науки того времени совершенно ошеломляющим сюрпризом. Но с ее биологическим смыслом поначалу никаких проблем не возникло. В 1921 году, когда Уваров обнародовал свое открытие, эволюцию “по умолчанию” рассматривали как процесс, направленный на благо вида. С этой точки зрения феномен саранчи выглядит как остроумное решение проблемы вспышек численности (за которыми неизбежно следуют распространение болезней, подъем численности хищников, а главное – подрыв собственной кормовой базы). Саранча просто сбрасывает свои “демографические излишки” в другие экосистемы, тем самым перекладывая на них все сопряженные с этим издержки и проблемы. Кроме того, перелетная форма несет и расселительную функцию: если какая-то из мигрирующих стай все-таки наткнется на подходящий для данного вида кобылок, но не заселенный им биотоп, она может его колонизировать. Но это – редкая удача, главное же – что чрезмерно размножившиеся кобылки не сожрут все свои обычные кормовые растения в родных местах. А популяция там восстановится за счет тех немногих особей, которые почему-либо не были вовлечены в самоубийственную миграцию.

Но с точки зрения современных представлений, ставящих во главу угла не “благо вида”, а вероятность размножения и перехода в следующее поколение конкретных версий конкретных генов, существование такого механизма попросту невозможно. Любая мутация, выводящая из строя “переключатель” программ развития (как бы он ни был устроен), будет давать своему обладателю огромные преимущества: он не погибнет бесплодно в дальних краях, а останется дома и передаст свои гены потомкам. Причем доля его потомков от общего числа особей следующего поколения, скорее всего, будет весьма значительной, поскольку таких, как он – оставшихся и переживших исход, – будет очень немного. При таких условиях мутанты, неспособные развиваться в саранчу, должны быстро вытеснить обладателей исправного “переключателя”. Однако же этого не происходит. И значит, либо мы не заметили чего-то важного (например, жесткого отбора против “постоянно-оседлых” мутантов в периоды между вспышками численности), – либо в наших теоретических представлениях что-то не так.

Возможно, именно такого рода примеры заставили одного из основателей социобиологии Эдварда Уилсона в последние годы пересмотреть свои прежние взгляды и вновь ввести в рассмотрение понятие группового отбора (то есть отбора на такие особенности строения или/и поведения, которые, снижая шансы своего обладателя на выживание, в то же время повышают шансы на выживание той группы особей, к которой этот обладатель принадлежит) – невозможность которого он и его единомышленники пытались доказать в течение добрых тридцати предыдущих лет. Правда, феномен саранчи (а тем более – жизненную стратегию проходных лососей) не так-то просто объяснить даже и с позиций группового отбора. Но модели, допускающие его существование, по крайней мере, не содержат прямого запрета этих феноменов.

* * *

Подведем итоги. Как уже было сказано выше, приведенная здесь небольшая коллекция примеров, не находящих объяснения в современной эволюционной теории, не претендует на полноту или хотя бы представительность. Помимо всего прочего, полный обзор таких казусов с пояснениями, в чем состоит странность каждого, составил бы отдельную книгу. Вероятно, такая книга была бы весьма интересной и поучительной, но это была бы совсем другая книга – не та, которую вы держите в руках.

Я же привел эти явления просто как примеры того, что современная теория эволюции, несмотря на все ее огромные успехи, вовсе не представляет собой универсальное решение всех проблем. Как и во всякой живой и развивающейся теории, в ней есть свои трудности, уязвимые места, пробелы и нерешенные задачи.

Никто сейчас не может сказать, когда тот или иной из этих феноменов будет убедительно объяснен. Но нет и никаких оснований считать, что этого не случится никогда. История эволюционной теории знает случаи, когда феномен, долгое время остававшийся загадкой и вызовом для ученых, вдруг получал простое и красивое объяснение в свете новых фактов или/и новых гипотез. Так, например, загадка происхождения биолюминесценции (свечения живых организмов), интриговавшая еще самого Дарвина, обрела неожиданное и элегантное решение после того, как в палеоэкологии утвердилась идея “кислородной революции” – пережитого некогда биосферой превращения из анаэробной в аэробную.

Возможно, кто-то из читателей отнесется к приведенным мною примерам как к своего рода интеллектуальным загадкам и попробует найти собственное объяснение для них. Что ж, эволюционная биология – не тайная священная доктрина, к которой допускаются только посвященные. Каждый вправе обсуждать и осмыслять накопленные ею факты и идеи. Советую только помнить, что в современной науке очень трудно высказать совершенно новую – хотя бы даже и неверную – содержательную идею. Так что прежде, чем обнародовать плоды своих размышлений (а еще лучше – прежде, чем пускаться в сами размышления), было бы разумно ознакомиться с тем, что уже было высказано учеными по соответствующей теме.

Мы же возвращаемся к основному предмету данной книги. Итак, ни конкурирующие теории, ни нерешенные проблемы не смогли поколебать теорию эволюции, основанную на идее естественного отбора. Теперь нам предстоит выяснить, как она вписывается в общую научную картину мира. И в первую очередь – насколько она согласуется с тем, что узнали об устройстве и функционировании живых организмов другие, более молодые области биологии.