Эволюция. Триумф идеи - Карл Циммер

Далее Дарвин признавал, что никто по-настоящему не понимает, каким образом наследственность позволяет селекционерам проделывать подобные чудеса. Селекционеры просто знают, что некоторые черты обычно наследуются вместе. К примеру, голубоглазые кошки неизменно глухи. Но если сама по себе наследственность — загадка, ясно все же, что родители, как правило, производят на свет похожих на себя детенышей — хотя в каждом поколении наблюдается некоторая степень изменчивости.

Если бы в природе вам довелось встретить трубастого голубя или якобина, вы могли бы принять их за разные виды птиц, которые, как ни странно, способны скрещиваться между собой и давать жизнеспособных птенцов. Вообще, указывал Дарвин, в дикой природе очень тяжело отличить вид от разновидности. Биологи много лет спорят о том, принадлежат ли некоторые разновидности дуба одному виду. Дарвин предположил, что путаница здесь возникает потому, что вариации обладают некоторыми из характеристик вида. И еще потому, что они часто представляют собой зарождающиеся виды.

Как может такой зарождающийся вид превратиться в полноценный? Здесь Дарвин обратился к Мальтусу. Даже долгоживущие и медленно размножающиеся виды, такие как человек или кондор, способны удвоить свою численность за 20–30 лет. Ясно, что при такой скорости размножения любой из этих видов всего за несколько тысяч лет заполонил бы планету. Но растения и животные регулярно уничтожаются в поразительных количествах. Дарвин припомнил, как однажды четыре пятых всех птиц вокруг Даун-Хауса погибли в результате кратковременного резкого похолодания. Кажущаяся безмятежность природы скрывает под собой постоянное массовое убийство.

Некоторым представителям вида удается выжить в подобных катаклизмах; части из них просто везет, а часть обладает определенными свойствами, которые увеличивают вероятность выживания. Уцелевшие оставляют потомство, а плохо приспособленные погибают. Иными словами, природа — тоже селекционер, причем гораздо более искусный, чем люди. Человек может выводить новую породу голубей лишь по одному признаку — к примеру, по хвостовым перьям, — тогда как природа постоянно ведет отбор по бесчисленному количеству признаков, и не только телесных; немалое значение имеют и инстинкты. «Она может влиять на всякий внутренний орган, на каждый нюанс конституциональной особенности, на целый жизненный механизм, — писал Дарвин. — Человек отбирает только ради своей пользы; Природа — только ради пользы охраняемого существа».

И если человек может вести отбор на протяжении лет или в лучшем случае десятилетий, то в распоряжении природы — громадные промежутки времени. «Можно сказать, что естественный отбор ежедневно и ежечасно расследует по всему свету мельчайшие изменения, — писал Дарвин. — Мы совершенно не замечаем этих малых изменений, пока рука времени не отметит истекших веков».

Если естественный отбор будет работать над вариацией достаточно долго, она превратится в новый отдельный вид. После тысячи-другой поколений один вид птиц, состоящий из двух вариаций, может образовать два отдельных вида. Особи каждого вида борются за существование, как между собой, так и с особями других видов. При этом наиболее интенсивной оказывается конкуренция между двумя близкими видами. Со временем один из них даже может исчезнуть с лица земли. Именно этим, утверждал Дарвин, объясняются все окаменелости животных, которых сегодня невозможно найти на Земле. Они не просто исчезли — они были вытеснены другими животными.

Чтобы помочь читателю представить себе этот процесс, Дарвин нарисовал иллюстрацию — единственную во всей книге. Внизу страницы он обозначил несколько первоначальных видов, которые подобно веткам на дереве образовывали со временем новые побеги. Большая часть этих побегов засыхала — это были вымершие вариации или виды, — но некоторые из них доходили до самого верха страницы. Жизнь — не Великая цепь бытия, утверждал Дарвин, а ветвистое дерево.

«Происхождение видов» — книга, написанная с оборонительных позиций человеком, который много лет молча выслушивал, как другие ученые осмеивают эволюцию, и представлял себе, что они смеются над ним. Он выдвигает свои аргументы один за другим. Если старые виды постепенно превращались в новые, то почему разные животные так отличаются друг от друга? Ответ Дарвина состоял в том, что если конкуренция между двумя сходными видами часто приводит к вымиранию одного из них, то живущие сегодня животные — всего лишь случайная выборка из всех когда-либо существовавших видов.

Но разве не должны мы видеть эти промежуточные формы хотя бы в окаменелостях? Дарвин напоминал читателям, что окаменелости по природе своей представляют лишь отдельные фрагменты истории жизни. Чтобы превратиться в окаменелость, труп древнего животного должен оказаться удачно погребенным под слоем осадочных пород, превратиться в камень, а затем еще не исчезнуть в результате какого-нибудь извержения, землетрясения или просто эрозии. Шансы на это чрезвычайно малы, поэтому вид, включавший прежде миллионы особей, может дойти до нас в виде единственной окаменелости. Пробелы в этой летописи не должны удивлять нас — это правило, а не исключение. «Земная кора — обширный музей, — писал Дарвин, — но его естественные коллекции собирались очень несовершенным образом и лишь через долгие промежутки времени».

Как мог естественный отбор создавать сложные органы и даже целые организмы, состоящие из множества взаимозависимых частей? Как, к примеру, он мог сотворить летучую мышь или глаз? Странно было бы ожидать, что окаменелости расскажут нам эту историю целиком. Вместо этого Дарвин обратился за аналогиями к существующим животным и показал по крайней мере, что такая трансформация не невозможна. В случае с летучими мышами он указал на белок. Многие живущие на деревьях белки обладают лишь четырьмя обычными лапами и тонким хвостом. Но есть виды, у которых хвост уплощен, а кожа на теле висит свободно. Существуют также белки, у которых между лапами и даже хвостом натягивается широкая перепонка и которые могут прыгать с деревьев и скользить по воздуху. Кроме того, указывал Дарвин, бывают планирующие млекопитающие, известные как летающие лемуры: у них удлиненные пальцы и перепонка, которая натягивается от нижней челюсти до хвоста.

Получился относительно плавный переход от обычного четвероногого млекопитающего к существу с анатомией, близкой к анатомии летучей мыши. Возможно, предки летучих мышей прошли подобную эволюционную цепочку и, не остановившись на этом, сделали еще один шаг, развив у себя мускулы, необходимые для настоящего полета.

Точно так же и глаз необязательно должен был разом появиться на голове животного. Беспозвоночные, такие как плоские черви, имеют всего лишь особые нервы, окончания которых покрыты светочувствительными пигментами. У некоторых ракообразных уже есть глаза, но это всего лишь слой пигмента, покрытый мембраной. Со временем такая мембрана вполне могла отделиться от пигмента и взять на себя роль простой линзы. Так, путем небольших изменений подобный глаз мог превратиться в те точнейшие телескопы, которыми пользуются птицы и млекопитающие. Поскольку даже слабое зрение лучше, чем никакого, каждый шажок на этом пути должен подхватываться и вознаграждаться естественным отбором.

С открытием естественного отбора Дарвин вновь обратился к идеям других ученых и показал, что в рамках его теории они обретают дополнительный смысл. В молодости Дарвин восхищался теорией Пейли, но теперь показал, как природные структуры могли возникнуть без вмешательства творца. Карл фон Бэр продемонстрировал, что зародыши различных животных на ранних стадиях развития очень похожи между собой, а собственные характерные черты обретают позднее. Для Дарвина этот факт был указанием на общее происхождение животных и на то, что различия в развитии возникли уже после того, как предки этих животных разошлись на пути эволюции.