Взгляните на этого симпатичного парня на фотографии. Это я, тринадцатилетний, во время семейной поездки в Майами навещаю мою двоюродную бабушку.

И я, как всегда, вышел на улицу, чтобы порыскать в шикарных лесных зарослях южной Флориды в поисках моих любимых чешуйчатых зверей. В этот раз мои труды увенчались успехом. Моя добыча – маленькая ящерица, красногорлый анолис, Anolis carolinensis.

Красногорлые анолисы были и являются распространенными домашними питомцами, так что когда я занялся в школе научным проектом, посвященным ящерицам, мне не нужно было искать себе объект для изучения. В восьмом классе я выяснял, меняют ли эти ящерицы свой окрас, чтобы слиться с окружающей средой. В противоположность бытующему мнению, они не меняют его.

В двенадцатом классе я пытался выяснить, какие механизмы запускают процесс размножения весной (проект провалился, но я выяснил, что ответ – в увеличении продолжительности светового дня).

Итак, будучи подготовленным, я поступал в колледж, решительно настроенный изучать герпетологию. Когда я был на втором курсе и студент-выпускник пригласил меня поехать с ним на Ямайку, чтобы ассистировать в натуралистических исследованиях, кого бы вы думали? – анолисов, – я недолго размышлял. Хотя и был расстроен, когда мне сказали, что теннисная ракетка мне там не понадобится: видимо, я по-другому представлял себе эти исследования.

Красногорлый анолис – единственный североамериканский местный вид анолисов, но в других местах данный род представлен намного заметнее. Более шестидесяти их видов обитают на одной только Кубе и почти двести пятьдесят – на материковой территории Центральной и Южной Америки. На Ямайке, которая в десять раз меньше^[29] Кубы, обитает семь видов ящериц.

Первой остановкой была морская лаборатория на северном побережье острова. Снискавшая себе славу среди морских биологов как отличное место для изучения карибских коралловых рифов, эта лаборатория обрела свою отдельную обширную клиентскую базу, и все благодаря буйным лесам, изобилующим ящерицами. Отвергнув ласты, маски и дыхательные трубки, влюбленные в сушу биологи использовали лабораторию как базу для изучения наземной фауны Ямайки.

Приехав туда, мы уже вскоре открыли для себя местное многообразие ящериц – они были повсюду и не боялись привлечь к себе внимание. У самцов анолисов (и самок отдельных видов) под горлом имеется складка кожи, которая называется подгрудок. В состоянии покоя эта складка сворачивается, так что виден только рубчик кожи, идущий почти с кончика челюсти до груди. Но когда ящерице нужно выступить с заявлением: «Исчезни, парень, это моя территория» или «Эй, леди, посмотрите на меня. Я стану хорошим папочкой», – тогда появляется подгрудок, спускаясь дугой вниз от челюсти и образуя такой большой полукруг, что ящерице часто приходится выпрямлять ноги, отталкиваясь от земли, чтобы ее стало заметно.

Ящерицы появлялись везде, где были растения. Самым распространенным видом была сухопутная ящерица ямайский кустовой анолис. Эти маленькие ребята стремительно носились от куста к кусту или свешивались с нижних веток дерева, обозревая свои владения. Так как они обитали рядом с землей, их грязновато-коричневый окрас сливался с окружающей средой.

Но на деревьях все обстояло иначе. Самым заметным был другой вид примерно того же размера, что и кустовой анолис. Обитающий среди деревьев – высоко, низко, на стволах, на ветках – анолис Грэма был в той же степени великолепен, как кустовой анолис прост: потрясающий ультрамариновый окрас головы, туловища и передних конечностей, переходящий в глубокий голубой на талии и кобальтовый на хвосте; белые точки и волнистые линии, покрывающие тело и трансформирующиеся в органический двухмерный штрихкод. Уже поражая своим роскошным внешним видом, самцы доводят его до совершенства, когда демонстрируют подгрудки ярко-оранжевого цвета, контрастирующего с разными оттенками голубого.

Но даже блистательный анолис Грэма проигрывает роскошной красоте ямайского вида ящерицы. Этот приз достается более крупному двоюродному брату анолиса Грэма, живущему на деревьях, – обыкновенной игуане, или зеленой игуане. Второе название, которое используют местные жители, не передает всех оттенков ее зеленовато-желтой шкуры. Вдоль спины ящерицы идет доисторический драконовский шипастый гребень, а вокруг глаз – желтые кольца. Будучи в два раза длиннее и в восемь раз тяжелее анолиса Грэма, зеленая игуана является королевой среди ямайских ящериц, правящим тираном, который будет рад пообедать не только насекомыми и фруктами, но и более мелкими своими сородичами.

Еще один член клана ящериц живет на деревьях, но у него другой портной. Вместо кричащих предметов мужского туалета ямайский веточковый анолис предпочитает нарочитую скромность. Он настолько неброский в своем бело-сером, покрытом коричневыми пятнами костюме, что полностью сливается с древесным окружением. Его тонкое тело почти неразличимо на ветке, на которой он сидит.

Эта радужная чешуйчатая палитра дала прекрасное представление обо всем многообразии ямайских анолисов, но она лишь частично поведала об их эволюционной истории. На самом деле, помимо окраса данные виды различаются многими своими свойствами.

Давайте начнем, пожалуй, с самого впечатляющего свойства. На кончике каждого пальца этих ящериц имеются плоские овальные подушечки. Переверните ящерицу на спину, и вы заметите, что нижняя часть подушечек состоит из прямоугольных, идущих внахлест чешуек. Причем у основания подушечек расположены маленькие чешуйки, в середине – пошире, а на кончике – снова маленькие.

Если вы легонько потрете пальцем подушечку, то почувствуете в ней легкое напряжение: даже не двигаясь, подушечка создает сопротивление. Поместите ящерицу на горизонтальную стеклянную поверхность, так чтобы подушечки находились в соприкосновении с этой поверхностью. Затем начните медленно приподнимать один конец стекла. По мере того, как стеклянная поверхность будет приближаться к вертикальному положению, тело ящерицы начнет провисать, но подушечки останутся крепко зафиксированными, сопротивляясь силе тяготения. Продолжайте наклонять стекло так, чтобы угол наклона превысил девяносто градусов. И тогда ящерица перевернется еще сильнее, напоминая человека-паука: а именно своими четырьмя ногами – или, если быть точнее, десятью подушечками – удерживая контакт со стеклом. Иногда даже когда стекло полностью перевернуто, ящерица продолжает удерживать хватку.

На протяжении многих десятилетий ученые размышляли над источником этой липкости ящериц. Может быть, это когти, находящие мельчайшие отверстия в стекле? Нет. Присоски? Крошечные крючки на подушечках, выполняющие роль липучки? Липкая выделяющаяся жидкость? Ничего подобного.

Долгое время считалось, что подушечки анолисов покрыты миллионами микроскопических волосков, или щетинок, каждая из которых гораздо тоньше человеческого волоса. У другого вида ящериц, геккона, – их можно часто видеть по ночам пробегающими по стенам и другим вертикальным поверхностям, преимущественно в теплых местах – тоже есть подушечки, покрытые щетинками, и они цепляются ими еще лучше, чем анолисы. Предположительно, щетинки играют определенную роль в процессе цепляния, но как это происходит, до определенного времени оставалось тайной.

Пока, наконец, в 2000 году команда ученых не разгадала эту загадку. И ответ вовсе не из области фантастики. На поверхности каждой из миллионов щетинок находятся свободные электроны, и при правильных условиях эти электроны способны связываться с электронами на поверхности стекла или иного объекта. Такое явление, именуемое силами Ван-дер-Ваальса, может проявляться настолько сильно, что ящерица будет висеть на одной единственной подушечке или даже цепляться лапой во время падения за лист растения. Попробуй-ка сделать это, Паучок!

Подобное явление, к слову сказать, привело к возникновению новой области в инженерии. Вспомните о самых лучших клеящих средствах, которые мы сейчас используем, от суперклея до ленты. Вы либо не можете отклеить эту полоску, либо она оставляет липкий след. А подушечки ящериц могут не только отменять эту свою мощную способность, но еще и не оставляют никаких следов. Именно поэтому значительное количество ученых пыталось использовать это волшебное свойство ящериц при производстве удобных для нас изделий. И в 2008 году было представлено новое средство для заклеивания ран^[30].

Теперь вернемся к ямайским ящерицам. Как и у других анолисов, у всех у них сильные клейкие подушечки пальцев. Но у отдельных видов они более липкие. Если вы поместите ящерицу на специальное приспособление, именуемое стабилографом, а затем осторожно потянете ящерицу назад, вы сможете измерить силу сопротивления подушечек пальцев ящерицы.

Этот метод был впервые испробован моим бывшим коллегой-аспирантом Дунканом Иршиком, теперь уже по праву выдающимся ученым. Результаты его исследований очевидны: количество силы, выделяемой ящерицей во время цепляния к поверхности, пропорционально размеру подушечек ее пальцев. А у кого самые большие подушечки? С заметным отрывом здесь лидирует зеленая игуана, самая крупная ящерица среди ямайских анолисов. Три других вида примерно того же размера. Но у них подушечки совсем другие: у древесного вида ящерицы, анолиса Грэма, подушечки пальцев почти в три раза больше, чем у сухопутного кустового анолиса.

Существуют две причины, почему древесным ящерицам требуется большая способность цепляться. Во-первых, обитающие на деревьях ящерицы чаще пользуются гладкими, без зацепок, поверхностями, такими как листья или очень гладкие стволы некоторых тропических деревьев. Чтобы удержаться на них, требуется более сильная хватка. Во-вторых, падение с верхушки дерева – гораздо более серьезная проблема, чем падение с ветки с высоты полуметра от земли. Большинство анолисов достаточно маленького размера, так что само падение им не навредит. Но процесс карабканья обратно сопряжен с серьезными рисками, как в плане затрата энергии, так и в плане возможной встречи с хищниками.

Если сравнивать ямайских анолисов, то они заметно отличаются и другой своей анатомической особенностью – длиной ног. В данном случае лидером является сухопутный вид, кустовой анолис, у которого задние конечности существенно длиннее, чем у других видов. И, напротив, веточковый анолис – «такса» среди ящериц – имеет очень короткие ноги и длинное туловище.

У ямайских видов и карибских анолисов в целом различия в длине ног связаны с их средой обитания. У таких видов, как ямайский кустовой анолис, которые обычно лазают по широким стволам деревьев и по земле, очень длинные ноги. А у тех, которые бегают по узким веточкам, конечности гораздо короче.

Чтобы выяснить, почему, мы принесли ящериц в лабораторию и устроили им своеобразную олимпиаду. В соревнованиях по легкой атлетике первым испытанием стал забег на два метра, во время которого ящерицы должны были пробежать по узкой дорожке. Скорость их бега подсчитывалась, когда они проходили сквозь инфракрасные лучи, установленные с определенной периодичностью. Далее следовал прыжок в длину, когда мы заставляли ящериц прыгать, легонько шлепая их по хвосту.

Результаты этих состязаний были незатейливы: чем длиннее у ящерицы ноги, тем быстрее она бегает и дальше прыгает. Данное открытие было важно в плане биомеханики, но оно нас не удовлетворило: а какой прок тогда в коротких ногах?

Ответ нам дали итоги пятиборья. Мы снова оценили, насколько быстро способны бегать ящерицы, но в этот раз запустили их по пяти разным поверхностям, от очень широких до очень узких. Мы ожидали, что на широкой поверхности ящерицы с длинными ногами окажутся самыми проворными, а веточковые ящерицы с короткими ногами будут быстрее на узкой полоске, напоминающей привычные им тонкие веточки.

Мы ошибались! Все виды бегут медленнее по узкой поверхности, и веточковые виды в этом состязании оказались не быстрее остальных. Короткие ноги явно не являются способом адаптации к быстрому перемещению по тесным поверхностям.

Пока мы гоняли наших ящериц, заметили, что иногда они спотыкаются или даже падают. Мы записали эти промахи, но лишь позднее поняли, что это был недостающий фрагмент паззла. На широких поверхностях ни у одного из этих видов не возникало серьезных проблем, а неудачи случались примерно в двадцати процентах случаев. Но на узкой плоскости веточковые виды продолжали оставаться невозмутимыми, в то время как длинноногие виды испытывали огромные трудности, поскальзываясь или падая в трех случаях из четырех. Здесь-то и крылся ответ: короткие ноги не являются преимуществом при быстром перемещении по узким поверхностям, они лишь помогают без проблем преодолевать подобные среды.

Теперь, по прошествии времени, можно сказать, что подобное открытие должно было стать ожидаемым. Мы часами наблюдали за ящерицами в их естественной среде обитания. Длинноногие виды периодически бегают на больших скоростях в погоне за добычей или спасаясь от нападения хищников. В отличие от них, веточковые анолисы полагаются на свою незаметность, а не на скорость. Будучи хорошо замаскированными, они медленно подползают к своей жертве; а когда видят хищника, то пятятся к другому концу ветки и, шаг за шагом, растворяются среди ветвей. Для подобного образа жизни ключевым фактором является юркость, а не скорость, и именно такое преимущество обеспечивают короткие ноги.

ОСТРОВ ЯМАЙКА ИЗНАЧАЛЬНО вообще не был островом. Скорее он был частью Центральной Америки, соединявшейся с Юкатаном где-то в районе Мексики. Примерно пятьдесят миллионов лет назад Ямайка и материк откололись друг от друга, и появившийся в результате остров отнесло к востоку в Карибское море. При этом он ушел под воду, и волны смыли его обитателей. А спустя несколько миллионов лет они появились там снова – бери и пиши все заново. Все, что осталось на острове, было предназначено для тех первых актеров, которые должны были появиться в этом новом эволюционном театре.

Впоследствии предка ямайского анолиса выбросило волной на берег: он приплыл с другого острова Карибского моря, вероятно, с Кубы. Со временем^[31] те первоначальные виды породили множество последующих видов, и эти виды адаптировались к различным частям их среды обитания, результатом чего стали эволюционные изменения в окрасе, подушечках пальцев, конечностях и множестве других свойств.

Итогом этой дивергентной эволюции является набор видов, каждый из которых произошел от недавнего в геологическом аспекте общего предка и адаптировался к своей собственной экологической нише. У биологов есть специальный термин для этого феномена – мы называем его «адаптивной радиацией», – и многие считают его одним из важнейших аспектов эволюционного расхождения.

Адаптивная радиация – распространенное явление, которое уже давно изучают ученые. На самом деле, дарвиновские вьюрки, ставшие в определенный момент важными для понимания процесса эволюции, всего лишь пример из учебника. Но адаптивная радиация анолисов – особый случай. Чтобы понять, почему, нам придется переместиться в другое место Карибского бассейна.

Спустя пять лет после моего первого путешествия, я снова вернулся на Ямайку, но в этот раз уже в качестве аспиранта, собирающего материал для моей собственной диссертации. И снова я отправился в морскую лабораторию и привел в замешательство новую поросль морских биологов, оставшись на берегу и изучая ящериц.

Но в этот раз Ямайка была лишь первой моей остановкой. Собрав весь необходимый материал, я начал перемещаться по острову. В зеленых тропических лесах горы Лукуилло в Пуэрто-Рико я снова обнаружил многообразие сосуществующих рядом ящериц анолисов, каждый из которых занимал свою собственную природную нишу. Но многообразие это было особенным. Точнее, там были одинаковые виды-специалисты, встречающиеся на Ямайке. Вверху, в кроне деревьев, обитает один крупный, похожий по размеру и внешне на зеленую игуану, и другой, меньший по размеру, зеленый вид, который перемещается в зарослях растений с помощью своих очень крупных кончиков пальцев. Рядом с землей живут длинноногие коричневые ящерицы с маленькими подушечками пальцев, которые как никто умеют быстро бегать и далеко прыгать. А на ветках живет хорошо замаскированный коротконогий вид, неспособный к стремительному передвижению, но хорошо приспособленный для лазания по узким поверхностям.

Если бы вы не знали этого, то подумали бы, что эти живущие на острове двойники – близкие родственники. Причем веточковые анолисы – порождение двух родственных островных ветвей; зеленые игуаны – седьмая вода на киселе, а длинноногие наземные бегуны – результат недавнего эволюционного расхождения. Но они не являются родственниками. Все природно и анатомически отличающиеся друг от друга ямайские виды происходят от одного общего ямайского предка и более тесно связаны, чем их двойники с Пуэрто-Рико.

На Ямайке одна адаптивная радиация, а на Пуэрто-Рико – другая, но при этом две эти независимые эволюционные ветви породили очень похожий набор специалистов (по правде говоря, должен признать, что это совпадение неидеальное: на Пуэрто-Рико обитает дополнительный тип, который не эволюционировал на Ямайке, но адаптировался к жизни в траве).

На следующий год я отправился в Доминиканскую республику, территория которой вполовину меньше острова Эспаньола (его островной напарник, Гаити, также богат ящерицами). Там я тоже обнаружил многообразие видов анолисов и в очередной раз теперь уже знакомых мне двойников, тот же набор из пяти видов, обитающих на Пуэрто-Рико. И опять ответом было то, что они не близкие друг другу родственники: несмотря на их похожий внешний вид, ДНК говорит о том, что веточковые анолисы с трех островов не являются близкими родственниками, как не являются ими ни коричневые наземные виды, ни один из других коренных представителей данной среды обитания.

В конечном итоге, несколько лет спустя я, наконец, получил разрешение посетить Кубу – непростая задача, учитывая наложенное США торговое эмбарго и кубинскую подозрительность относительно того, что любой гринго, приехавший работать на лоне природы, это реальный шпион ЦРУ, готовящий почву для захвата страны. Я не буду в очередной раз повторять очевидное: здесь был тот же набор видов-специалистов, независимо эволюционировавших на кубинской почве.

Ящерицы анолисы, обитающие на четырех островах Больших Антильских островов, поразительно похожи. Четыре типа специалистов живут на всех островах. В большинстве случаев виды определенного типа настолько одинаковы, что их по ошибке можно было принять за один и тот же. Еще один тип специалиста обнаружен на трех из этих островов, а еще два типа, о которых я не упомянул, встречаются только на Кубе и Эспаньоле. И на каждом острове совсем мало видов, у которых бы не было двойника, эволюционировавшего на любом из всех остальных островов.

КАКОЕ-ТО КОЛИЧЕСТВО ЛЕТ анолисы Больших Антильских островов были единственным подробно описанным случаем повторяющейся адаптивной радиации. Однако недавно был обнародован ряд других примеров, и оказалось, что конвергенция целых радиаций^[32] не настолько редка, как считалось ранее.

В недавнем примере фигурируют улитки с малоизвестных японских островов^[33]. Улитки относятся к роду Mandarina и не имеют общего названия. Их родина – территория из тридцати островов Огасавара, расположенных в шестистах милях к югу от Токио. Тот факт, что эти острова малоизвестны, вполне объясним: они отдаленные, крошечные (общая площадь составляет тридцать четыре кв. мили) и почти не заселены (население две тысячи четыреста человек). Но размер и малонаселенность островов Огасавара с лихвой компенсируются их природной красотой. Признанные в 2011 году объектом всемирного наследия, острова богаты своим биоразнообразием, причем настолько, что их еще иногда называют «Галапагосом Востока».

И род Mandarina с девятнадцатью видами, разбросанными по островам, одна из составляющих этой репутации. Подобно анолисам, сосуществующие рядом местные виды неизменно расходятся в том, как они используют свою среду обитания: одни живут исключительно на деревьях, обычно на листьях; другие встречаются и на стволах деревьев, и на земле. Чисто наземные виды делятся на тех, кто обитает на открытых пространствах, и тех, кто живет в укрытиях.

Этой разнице в условиях обитания сопутствуют различия в анатомии. Древесные виды меньше наземных: возможно, потому что непросто тащить за собой на дерево раковину, особенно когда у тебя нет ног. Кроме того, у древесных видов большее отверстие в раковине, что обеспечивает улитке лучший контакт тела с древесными поверхностями. У полудревесных видов особенно плоские раковины, что соответствует их склонности забиваться в узкие укромные уголки среди растений. Два наземных вида также отличаются друг от друга: у живущего на открытых пространствах вида более незаметный окрас и более плоская форма.

Иными словами, здесь имеет место адаптивная радиация улиточного типа. И точно так же, как в случае с карибскими анолисами, радиация улиток повторяется на всей территории островов Огасавара. На нескольких островах улитки эволюционировали от одного родственного вида, породив набор различных видов других коренных представителей. И так же, как с анолисами, когда мы сравниваем виды, обитающие на всех островах, мы видим, что на каждом острове эволюционировал одинаковый набор специалистов. В некоторых случаях природные двойники стали настолько конвергентны, что по строению раковины их не отличишь друг от друга.

Можно привести еще один пример повторяющейся адаптивной радиации, на этот раз из воздушной среды. Из более чем пяти тысяч существующих сегодня в мире видов млекопитающих одну пятую часть составляют летучие мыши – их, согласно последним подсчетам, тысяча двести сорок меховых летающих видов. Особенно успешной группой является род ночницы. Существуют более сотни видов ночниц. На самом деле, если вы встретили летучую мышь в Северной Америке, ею запросто может оказаться маленькая коричневая летучая мышь – малая бурая ночница, очень распространенный и полезный вид, способный ежедневно проглатывать объем насекомых, равный половине веса их тела.

Несмотря на наличие у всех видов ушей, похожих на мышиные, не все виды ночниц выглядят одинаково. Согласно традиционной классификации различают три основных группы животных, которые отличаются как анатомически, так и своим образом жизни. Подобно маленькой коричневой ночнице подрод Selysius со свистом проносится в воздухе в погоне за насекомыми. У них маленькие лапы, а между задними конечностями находится крупная перепонка, которой они пользуются, как перчаткой ловца, чтобы хватать насекомых прямо в воздухе. Летучие мыши подрода Leuconoe имеют узкие крылья и обычно охотятся над водой. Иногда они даже ловят рыбу с поверхности воды, хватая ее своими длинными, покрытыми шерстью задними лапами. И, наконец, вид подрода Myotis – это животные с крупным туловищем, большими ушами, широкими крыльями, которые сдергивают добычу с листьев, ветвей или с земли.

Ранее считалось общепризнанным фактом, что эти три подрода представляют разные эволюционные группы, причем каждый тип эволюционировал однократно, а потом породил множество похожих видов, разбросанных по всему миру. Но потом проведенный сравнительный анализ ДНК^[34] перевернул всю картину мира. Проведя секвенирование нескольких генов, взятых у трех четвертей всех существующих видов ночниц, ученые обнаружили, что традиционная, основанная на анатомическом строении классификация весьма и весьма ошибочна. Точно так же, как в случае с ящерицами анолисами и улитками Mandarina, анатомически и природно отличающиеся друг от друга летучие мыши, которые обитают в одном и том же регионе, были ближе друг к другу, чем к похожим видам из других регионов. Идея об общей эволюции каждого типа, повторяемой всей мировой диаспорой, была развенчана. Вероятней всего, ночницы одинаковых трех типов неоднократно подвергались адаптивной радиации во многих частях света.

Истории, подобные описанным примерам с анолисами, улитками и ночницами, становятся все более распространенными. Очевидно, природные условия разных мест настолько одинаковые, что в каждом месте естественный отбор обеспечивает эволюцию похожего набора коренных представителей. И эти конвергентные воздействия настолько сильны, что получившиеся в итоге виды кажутся близкими родственниками, а не результатом независимых эволюционных радиаций.

Приведу два последних примера – результаты основанных на анализе ДНК изученных обитателей Мадагаскара. Несколько лет назад мы узнали, что в противоположность бытовавшему когда-то мнению лягушки Мадагаскара не связаны близкими родственными узами с их природными двойниками из Индии. Скорее их расхождение произошло непосредственно в месте обитания на Красном острове, породив роющих лягушек, водных обитателей и древесных лягушек, очень похожих на тех, что живут в Индии^[35].

Птицы с Мадагаскара поют одинаково. Несмотря на их значительную схожесть^[36] с представителями африканской птичьей фауны, недавно проведенный анализ ДНК показал, что огромное многообразие воробьинообразных Мадагаскара является по большей части результатом обширной внутриостровной диверсификации видов. Как мы видели в первой главе, то же самое относится и к эволюционной радиации австралийских птиц, которая породила целую обойму разнородных природных коренных представителей, конвергентных с различными видами северной птичьей фауны.

МЫСЛИТЕЛЬНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ ГУЛДА требует возвращения в прошлое, чтобы начать эволюцию с тех же самых начальных условий и проследить, пойдет ли эволюция тем же самым путем. Но существует и другой способ поставить подобный опыт. Вместо того, чтобы прокручивать пленку назад, может, просто прокрутить ее в одно и то же время, но в разных местах? Другими словами, создайте идентичные природные условия в различных местах и заселите их неотличимыми друг от друга популяциями. А затем посмотрите, будут ли они следовать одними и теми же эволюционными траекториями.

Да, конечно, это мыслительный эксперимент, идеальный мир, в котором возможно все. В реальном мире подобный эксперимент невозможен, потому что вне лаборатории вы не найдете двух по-настоящему идентичных мест, и в них с течением времени будут происходить несхожие события.

И все же острова неспроста называют пробирками для эволюции.

Их изолированность дает им независимость: то, что происходит на одном острове, не влияет на происходящее на других островах (по крайней мере, это касается видов со слабыми способностями к рассредоточению). И хотя жизнь на них никогда не бывает идентичной, многие острова, в частности, расположенные в одном общем регионе, как правило, бывают относительно похожими.

В идеальном мире идентичные популяции ящериц оказались бы на четырех одинаковых островах, и на протяжении миллионов лет за их эволюцией велось бы наблюдение. Будет ли утопичным исследование всего того, что отличается от реально происходивших изменений с ящерицами анолисами, обитающими на Больших Антильских островах? В реальном мире такая исследовательская программа может быть точной настолько, насколько сама природа способна прокрутить пленку Гулда.

И результаты, конечно же, противоречат тезису Гулда. Пленка была одновременно прокручена на четырех островах Большой Антильской гряды, и итог эволюционного развития ящериц оказался очень похожим на каждом из островов. Тот факт, что Ямайка отличается от Кубы, так же как Куба отличается от Пуэрто-Рико, усиливает отклонение: путь эволюции ящериц не был продиктован конкретными обстоятельствами, возникавшими на каждом острове.

То же самое касается наземных улиток, ночниц и многих других существ. Повторяющиеся адаптивные радиации происходили во многих местах, и сейчас регулярно всплывают новые подобные случаи. Очевидно, что эволюция и вправду повторяет себя. Независимые друг от друга эволюционные «броски костей» выдают, в сущности, одинаковые результаты, вне зависимости от обстоятельств.

ТАИТИ, БЕРМУДЫ, МАДЕЙРА, БАЛИ. Все любят острова, но ни у кого нет такого непреодолимого влечения к ним, как у эволюционных биологов. Дарвин черпал свое вдохновение в промежуточных остановках на островах во время легендарного путешествия на «Бигле», как и Альфред Рассел Уоллас в ходе поездок по Юго-Восточной Азии. И с тех самых пор, как Дарвин и Уоллас сообща объяснили теорию эволюции естественным отбором, биологи возвращались на острова, чтобы оценить все свежим взглядом. А потому большая часть того, что мы узнали об эволюции на протяжении последних полутора столетий, берет свои корни именно в островных исследованиях.

Что же заставляло эволюционных биологов возвращаться в эти места?^[37] Здесь я могу дать два ответа. Во-первых, с точки зрения ученого, острова представляют собой повторяющиеся природные эксперименты эволюции. Каждый океанический остров или архипелаг – это отдельный мир, и все эволюционные изменения здесь не зависели от того, что происходило в других местах. Это означает, что, сравнивая один остров с другим, мы можем получить представление об эволюционном потенциале и предсказуемости. Выдает ли эволюция похожие конечные результаты снова и снова? В случае с анолисами и улитками с островов Огасавара – да, но насколько повсеместен этот результат? Как сильно варьируются возможные исходы эволюционной диверсификации? Ученые нацелены выяснить это, сравнивая схожести и различия представителей островной фауны и флоры.

А вот более забавный ответ: острова – это круто! И я говорю не о красоте окружающей среды, а, скорее, об их необычайном многообразии, удивительных растениях и животных, настолько отличающихся от обитателей материков. Возьмем, к примеру, Новую Каледонию, гористый остров в южной части Тихого океана. Его медные склоны покрыты тропическими лесами. И в этих джунглях обитают удивительные существа: ведущие ночной образ жизни гекконы величиной с мое предплечье; практичные вороны, изобретающие свои собственные инструменты из листьев пальмы. А еще есть экзотичное растение тапериба, вырастающее из зачатков цветков; острохвостая гигантская сухопутная черепаха с рогами на голове, живущий на суше крокодил (к сожалению, последние два вида были истреблены первыми поселенцами Новой Каледонии).

Острова полны разными диковинами, эволюционировавшими на них причудливыми видами. Но мой любимый пример островной специфичности взят из городка Бедрок графства Кобблстоун, родины Фреда Флинстоуна и Барни Раббла. Знающие читатели вспомнят множество технологических успехов того прогрессивного времени: автомобили с ножным приводом и аэропланы с пропеллерами, напоминающими птеродактилей, похожая на птичий клюв игла проигрывателя для пластинок и строительный кран «Бронтозавр». Но самым лучшим был пылесос, приводимый в действие хоботом шерстяного «мамонта» размером с пинту, стоящего на колесиках.

Нет никаких сомнений в том, что голливудские создатели мультсериала «Флинстоуны», легендарная команда Уильяма Ханна и Джозефа Барбера, вдохновлялись реальными карликовыми мамонтами, обитавшими на греческом острове Крит в недавнем геологическом прошлом. Будучи менее четырех футов в холке, эти мини-мамонты весили всего около пятисот фунтов, три процента от веса их истинных предков.

А может быть, Ханна и Барбера думали о другом острове, потому что у Крита не было монополии на низкорослых толстокожих. На самом деле миниатюрные слоны эволюционировали на многих островах по всему миру, причем в разные эпохи. Некоторые из относительно недавних видов сосуществовали даже с современными людьми: на островах Мальта, Корсика, Сен-Поль у побережья Аляски, Флорес, где они обитали вместе с комодскими варанами, и даже на Нормандских островах у побережья южной Калифорнии.

Из всего этого изобилия мелких хоботных можно извлечь три урока. Во-первых, можно заработать кучу денег, выращивая миниатюрных джамбо. Кто не захочет иметь в качестве домашнего питомца слона размером с шотландского пони?

Я бы взял двух! Во-вторых, это еще один пример конвергентной эволюции. Поместите слона на остров, подождите немного, и, вуаля, вы получите невероятно усохшего гиганта.

Но гораздо более важным является то, что эволюция островных слонов маленького размера демонстрирует общее эволюционное правило, относящееся не только к хоботным, но также применимое ко многим крупным млекопитающим. Это и карликовые бегемоты, эволюционировавшие на нескольких островах Средиземного моря и в других местах; и олени, уменьшившиеся в размере на восемьдесят три процента после нескольких тысяч лет изолированной жизни на острове Джерси, и даже гоминид ростом три с половиной фута («хоббит», или, если использовать научный термин, – «человек флоресский»), который появился на одном из индонезийских островов семнадцать тысяч лет назад. Поместите любой вид крупного млекопитающего^[38] на остров, и с большой долей вероятности он станет маленьким, иногда просто крошечным.

Еще одной островной эволюционной тенденцией является утрата способности летать у имеющих крылья животных: крылья становятся меньше, отдельные их части утрачиваются, а иногда исчезает целое крыло. Неспособность летать у птиц многократно эволюционировала на островах по всему свету: дронт на Маврикии; пастушки (маленькие птицы, которые напоминают скрещенных курицу и цаплю); ибисы на Гавайях и Реюньоне; галапагосский баклан и многие другие пернатые, включая уток, гусей, попугаев, сов и сокола. Способность летать утрачивали не только птицы. Не избежали этой участи и островные насекомые – в частности, жуки, уховертки, мотыльки, сверчки и осы.

Крупные млекопитающие становятся меньше, птицы и насекомые теряют свои крылья. Может сложиться впечатление, что острова – территория эволюционного процесса уменьшения. Но не будем подменивать общее частным. Некоторые типы организмов на островах увеличиваются в размерах, и растения здесь – главный пример. Семена деревьев, как правило, не выдерживают продолжительного плавания через океан: в первую очередь, потому что они очень крупные.

В результате лишь немногие материковые деревья попадают на острова. Это означает, что на новых островных образованиях, как правило, не хватает высоких растений. Есть объяснение тому, почему деревья вырастают такими высокими: в этом случае гиганты не затеняют друг друга и, значит, могут легко получать солнечный свет, максимально усиливая процесс фотосинтеза. Как следствие, на острове, где нет деревьев, любой сорняк или цветок, который чуть выше остальных, будет иметь преимущество. Со временем можно ожидать, что когда-то маленькие растения эволюционируют в формы, напоминающие деревья. Именно это и происходит. На одном за другим острове материковые виды кустарников, сорняков или маленьких цветов становятся высокими деревьями с корой и центральным стволом, в целом неотличимыми от деревьев на материке.

Однако не все эволюционные закономерности относятся к островам. Пожалуй, два самых известных примера эволюционной предсказуемости демонстрируют то, как меняются размер и форма млекопитающих и птиц при удалении от экватора. Вспомните о медведях. Два самых крупных вида животных – бурый и белый – обитатели Крайнего Севера. Точно так же самая крупная кошка – уссурийский тигр – значительно крупнее других подвидов тигров и всех остальных существующих видов кошачьих. Правило Бергмана, названное так в честь немецкого биолога XIX века, описавшего это явление, говорит о тенденции к увеличению размера животного в условиях более холодного климата – в высоких широтах или в горах – внутри одного вида или среди близкородственных видов.

А теперь посмотрите на голову белого медведя, в частности, на его уши. Они очень маленькие. Такие же у его соседа, северного жителя, полярной лисицы, у которой еще и заметно короткие лапы. В противоположность ей знакомая всем рыжая лисица из менее холодных краев имеет более крупные уши и длинные лапы. А у фенека из африканских пустынь уши удлиненные.

И снова тенденция – правило Аллена, названное в честь американского биолога XIX века: выступающие части тела млекопитающих и птиц становятся короче в условиях высоких широт.

Относительно этих двух правил ведется немало споров, и они, конечно же, являются всего лишь обобщениями с множеством исключений. И все равно все ученые сходятся в одном: причиной эволюционных изменений является температура. На севере теплокровным животным – тем животным, которые генерируют собственное тепло, чтобы поддерживать высокую температуру тела, – приходится минимизировать потерю тепла. Тепло вырабатывается каждой клеткой тела животного и уходит с его поверхности. По мере того, как животное становится крупнее, коэффициент отношения поверхности тела к объему тепла уменьшается, что приводит к уменьшению потери тепла. Более короткие выступы тела также ограничивают потерю тепла. И, напротив, в жарком климате проблема прямо противоположная: животным приходится избегать перегрева, так что более высокие коэффициенты отношения поверхности к объему при маленьком размере тела и крупных выступах более эффективны.

А теперь я приведу еще одну, последнюю общую тенденцию^[39], впервые отмеченную Дарвином полтора столетия назад: у одомашненных животных, как правило, развивается похожий набор признаков. Так, к примеру, у многих домашних видов животных обычно появляются белые участки шерсти с вкраплениями более темного цвета. Подобный пегий окрас встречается у мышей, крыс, морских свинок, кроликов, собак, кошек, лис, норок, хорьков, свиней, северных оленей, овец, козлов, крупного рогатого скота, лошадей, верблюдов, альпак и гуанако. Висячие уши появляются у разных пород кроликов, собак, лис, свиней, овец, козлов, крупного рогатого скота и ослов. Закрученные хвосты появились у собак, лис и свиней. У большинства домашних видов, включая, как ни печально, собак и кошек, уменьшился объем мозга по сравнению с их дикими предками. И, конечно же, все домашние животные стали более послушными.

Почему эти признаки неоднократно эволюционировали, никто не знает.

Ни один из этих признаков, за исключением послушности, не стал целью программ искусственного отбора. Как правило, заводчики не пытались разводить породы с белыми пятнами, так же как они не разводили намеренно козлов с висячими ушами или свиней с закрученными вверх хвостами. Скорее всего, эти признаки стали сопутствующим результатом селекции какого-то другого признака.

Эволюция данных признаков была продемонстрирована в ходе долгосрочного эксперимента, проведенного в Сибири^[40]. В конце 1950-х годов русские генетики Дмитрий Беляев и Людмила Трут закупили на эстонской звероферме сто тридцать черно-бурых лисиц. Они оценивали их агрессивность по отношению к людям и выбирали для разведения самых послушных. Тот же самый критерий Беляев и Трут применяли в отношении их потомства. По прошествии шестидесяти лет такой селекции получившиеся в итоге лисы больше напоминали собак: виляли хвостами, требовали внимания, любили, когда им чесали живот. Кстати, в настоящее время их можно приобрести в качестве домашних питомцев (вот только стоимость транспортировки лис из Сибири будет заоблачной).

Но вместе с изменением поведенческой модели у лис также развились анатомические особенности, характерные для «синдрома одомашнивания». У многих лис сейчас появилась белая полоска на лбу; в состоянии возбуждения они поднимают хвосты вверх, а уши у большинства щенков висят так же, как у джек-рассел-терьеров.

Почему эти признаки развились у лис и у одомашненных животных в целом, пока непонятно. Основной гипотезой является то, что селекция одинаковых животных приводит к гормональным изменениям, которые формируют более послушный характер. Но эти гормоны влияют сильнее, чем поведение, особенно в период беременности, когда гормоны регулируют развитие эмбриона и, таким образом, оказывают воздействие на анатомию. Как следствие, изменение на гормональном уровне, являющееся результатом селекции определенной модели поведения, имеет массу других последствий, которые способствуют формированию набора признаков, регулярно проявляющихся в процессе одомашнивания.

ПОВСЕМЕСТНО РАСПРОСТРАНЕННАЯ КОНВЕРГЕНЦИЯ, повторяющиеся адаптивные радиации, общие эволюционные правила – свидетельства эволюционного детерминизма могли бы показаться безграничными. Возможно, Конвей Моррис и компания правы в том, что эволюция повторяет себя предсказуемым образом.

Но есть одна проблема. Большая часть доказательств, в особенности тот длинный список случаев конвергенции и повторявшейся адаптивной радиации, была собрана постфактум. Они не только не являются экспериментами, с помощью которых мы проверяем, насколько предсказуема эволюция, их даже нельзя считать беспристрастной выборкой. Да, это случаи, когда эволюция действительно повторяла себя. Но сколько случаев, когда этого не происходило?