Угадайка

Полученные в Китае данные подтвердили закономерность, начавшуюся проявляться в геологической летописи. Действительно, до появления трилобитов, например фаллотасписа и эоредлихии, существовало множество животных со скелетами. Китайские находки также подтвердили представление, что кембрийский взрыв не был внезапным и мгновенным, а длился десятки миллионов лет. Но главным стало то, что эти находки прояснили невнятные рассуждения ученых из Новосибирска относительно дотоммотского мира, лишенного остатков плеченогих, брюхоногих и губкоподобных археоциат. По-видимому, тогда доминировали анабариты и другие сидящие в трубочках беспозвоночные.

Таким образом, наше знание геологической летописи расширилось настолько, что мы смогли приступить к распознаванию закономерностей эволюции определенной группы животных. А знание таких закономерностей увеличивает шансы угадать суть игры, то есть выдвинуть ряд гипотез. Но помните, нам никто и никогда не рассказывал о правилах составления геологической летописи. И оттого нашей главной целью было понимание этой игры и ее внутренних правил. Стоит не забывать и о том, что все первоначальные догадки могут оказаться далеки от истины.

И снова встает Главный вопрос: действительно ли в докембрии, то есть в “затерянном мире” Дарвина, отсутствуют окаменелые остатки животных – или это “блеф”? Если переформулировать вопрос относительно нашей карточной игры, то – где отсутствующие карты: еще в колоде (в породе)? На руках у других игроков – возможно, в музеях? Или их вовсе нет? История знает три главных маневра, избавляющих нас от ответа на этот основополагающий вопрос. Назовем их так: “догадка Лайеля” (Lyell’s Hunch), “уловка Дейли” (Daly’s Ploy) и “маневр Солласа” (Sollas’s Gambit).

“Догадка Лайеля”

В середине XIX в. кембрийский взрыв объясняли, как правило, с позиций креационизма. Об этом можно судить по некоторым замечаниям Дарвина, высказанным в 1859 г.:

На вопрос, почему мы не находим богатых ископаемых отложений, относящихся к этим предполагаемым древнейшим периодам, предшествовавшим кембрийской системе, я не могу дать удовлетворительного ответа. Некоторые выдающиеся геологи, с сэром Р. Мерчисоном во главе, были до последнего времени убеждены, что мы видим в органических остатках самого нижнего силурийского слоя первую зарю жизни.

Но у Чарльза Лайеля имелось другое объяснение. Он предположил, что отсутствие скелетных окаменелостей докембрийского периода связано с неполнотой геологической летописи. Дарвин, последовав в этом вопросе за Лайелем, допустил, что самые древние окаменелости исчезли глубоко под дном современных океанов. В эдвардианские годы великий американский геолог Чарльз Д. Уолкотт сделал еще один шаг и придумал мир, в котором животные докембрийского периода скрывались в липальском океане, донные отложения которого еще не найдены или просто исчезли. Оба мнения относятся к точке зрения, которую мы здесь называем “догадкой Лайеля”, потому что Чарльз Лайель, известнейший геолог из Оксфорда, первым об этом подумал.

Вот что сам Лайель написал в 1853 г.:

Если вслед за этим мы обратимся к ископаемым животного царства, когда они расположены геологом в хронологическом порядке, то можем спросить, подтверждают ли они мысль, что существа, с высшей организацией и с большим умственным развитием, появлялись на Земле в постепенно наступавшие друг за другом эпохи, и что животные с простейшей организацией были созданы прежде, а с более сложной после. Наши познания о силурийской [т. е. от кембрия до силура] фазе в настоящее время черпаются исключительно из горных пород морского происхождения; ибо до сих пор еще не было открыто пресноводных осадков, принадлежащих такой отдаленной древности. Впрочем, ископаемые этих горных пород сразу ставят теорию прогрессивного развития в весьма тесные пределы; ибо и они уже дают нам возможность составить весьма ясное понятие о животных с радиальной симметрией, моллюсках и суставчатых животных [кораллах, моллюсках и членистоногих], свойственных тогдашнему морю… Некоторые натуралисты полагают, что древнейшая фауна была исключительно морская; потому что мы до сих пор не нашли еще ни одной силурийской улитки, ни одного насекомого, ни одной птицы, ни одного сухопутного пресмыкающегося или млекопитающего. Но относя исследования к периоду, столь отдаленному от настоящего, мы не должны удивляться, если единственный доступный для нас слой будет ограничиваться осадками, образовавшимися вдали от суши; потому что океан, по всей вероятности, занимал тогда, как и теперь, большую часть земной поверхности.

“Догадка Лайеля” означает здесь, что кембрийский взрыв не является настоящим взрывом и что богатый окаменелостями докембрийский мир еще не найден. Возможно, это необходимый шаг – нежелание принимать отрицательные доказательства или предопределенность в истории жизни. Фактически то была основная гипотеза, относительно которой можно проверять заявления о “прогрессивном развитии” жизни. Лайель считал, что мы должны предполагать (пока нет доказательств противного), что в прошлом все было устроено точно так же, как сейчас. Иными словами, он говорил о принципе актуализма. Эта гипотеза была и остается хорошей отправной точкой для сильных прогнозов и предположений.

Должно быть, в 1859 г. Дарвин хорошо понимал опасность “догадки Лайеля”. Затруднение в его случае заключалось в том, что геологическая летопись была слишком мало изучена. Когда он писал “Происхождение видов”, то, должно быть, чувствовал необходимость угадывать “суть игры”. Можно лишь предполагать, чего он действительно ждал от ископаемых. Скорее всего, его ожидания были недалеки от представления, что животные, какими мы их теперь определяем, появляются в геологической летописи в начале кембрийского взрыва, однако этому предшествовало довольно долгое, в целом последовательное развитие.

“Догадка Лайеля” до сих пор в ходу у некоторых молекулярных биологов, особенно при реконструкции по геному современных животных. Такие реконструкции порой проводят в отрыве от геологической летописи. И это справедливо. Исключение окаменелостей из рассмотрения имеет кажущееся преимущество: это помогает избежать опровергающих доказательств, которые в данном случае выражаются в отсутствии окаменелостей или молекул. А опровергающие доказательства иногда считаются слабее подтверждающих, потому что, как сказал астроном Карл Саган, отсутствие доказательств не является доказательством отсутствия. Это суждение можно проиллюстрировать эффектом Лазаря, отмечаемым, когда исследователи находят организмы, считавшиеся вымершими. Самый известный пример – это, пожалуй, целакантообразные (Coelacanthiformes). Эти примитивные рыбы считались вымершими в конце мелового периода (вместе с динозаврами), пока в 1938 г. одну такую не поймали у берегов Южной Африки. Другой, менее известный, но не менее замечательный пример, – примитивные моллюски неопилины (Neopilina), “вымершие” около 300 млн лет назад и однажды живыми поднятые на поверхность у берегов Пуэрто-Рико. Не менее романтична история гинкго двулопастного: описанное палеонтологами дерево “воскресло” в монастырском саду в Японии.

Отбрасывание опровергающих доказательств может показаться отличной идеей на ранних этапах исследования. Но они все же являются неотъемлемой частью математических моделей и вероятностей. Чем дольше играть, тем яснее должна вырисовываться картина. Так, последние двести лет геологи играли в игру “догадка Лайеля”, но, как видим, убедительных находок в докембрии трилобитов и более развитых животных не случилось. Не будем также забывать, что бедолага Лайель допускал возможность обнаружения остатков млекопитающих в породах палеозойского времени.

Однажды на вопрос, какое единственное наблюдение опровергло бы эволюцию, оксфордский биолог Дж. Б. С. Холдейн бросил: “Ископаемые кролики в докембрии!” Однако долгожданные сообщения о кембрийских кошках и докембрийских кроликах так и не появились, и уже к 1859 г. “догадка Лайеля” стала казаться сомнительной. Предсказательная сила приема не подтверждалась, и его применение уменьшилось.

Теперь мы видим, что Дарвин, не желая войны, старательно избегал разговоров о “прогрессивном развитии” и вместо этого сетовал на неполноту геологической летописи. Его прогноз был слишком мрачным. Он явно чувствовал себя обязанным поддержать гипотезу, по сути, неэволюционную. Дарвин оказался в ловушке, подстроенной Лайелем. Вскоре проблему “затерянного мира” попытались решить иначе.