Рассказ предка. Паломничество к истокам жизни - Ричард Докинз

Алан Купер и его коллеги, с которыми мы познакомились в “Рассказе Дронта”, сравнили молекулярную генетику всех бескилевых птиц. Для ныне живущих птиц сделать это довольно легко. Нужно пойти в зоопарк и взять образцы крови у страусов, эму и остальных. Опубликовано множество последовательностей ДНК этих птиц. Но команда Купера этим не ограничилась и, воспользовавшись старыми костями из музеев, секвенировала участки митохондриальной ДНК двух родов моа и эпиорниса. Особенно примечательно, что ученые сумели собрать весь митохондриальный геном обоих родов моа, хотя те вымерли не менее семисот лет назад. Образцы эпиорнисов сохранились не так хорошо, но ученым удалось секвенировать немного их ДНК. Потом они сравнивали образцы древней ДНК друг с другом и с образцами ныне живущих бескилевых птиц. А затем с помощью “молекулярных часов” определили примерные даты эволюционных расхождений в группе.

Мне очень хотелось бы сообщить вам, что молекулярные расхождения среди бескилевых птиц совпали по времени с географическими расхождениями их местообитаний. Но, к сожалению, датирование не было достаточно точным. Не стоит забывать и о том, что в течение некоторого времени после расхождения континентов сохранялась возможность “прыжков” с острова на остров – это могли делать даже нелетающие животные. Поэтому точная дата расхождения осколков Гондваны не так важна. Ведь нелетающие птицы являются не более нелетающими, чем млекопитающие, например обезьяны и грызуны, которые как-то переправились из Африки в Южную Америку, или игуаны, которых принесло на Ангилью. Дело осложняется тем, что Гондвана раскололась очень быстро (плюс-минус несколько миллионов лет). Единственное, что мы можем точно установить на основе молекулярных данных – группа бескилевых птиц разошлась на ветви достаточно давно для того, чтобы их предки ко времени расхождения осколков Гондваны уже расселились по своим будущим ареалам.

И вот самый вероятный сценарий произошедшего. Представьте себе Антарктиду, от которой откалывались другие континенты. Конечно, эти континенты откалывались и друг от друга. Но в данном случае удобно иметь точку отсчета, а Антарктида как раз в центре. Более того: в интересующий нас период (меловой) Антарктида не была ледяной пустыней, как сейчас. Она располагалась лишь немного севернее своего нынешнего положения, однако климат там был теплым потому, что очертания континентов направляли теплые течения от тропиков к высоким южным широтам. Аналогичным образом Гольфстрим обогревает западное побережье Шотландии: там даже растут пальмы. Одним из последствий раскола Гондваны было то, что теплое течение уже не достигало южных широт. Климат Антарктиды стал холодным, соответствующим ее широте, и остался таким.

Итак, в Антарктиде жили бескилевые птицы. Что дальше – несложно догадаться. Южная Америка к тому времени уже была заселена предками нанду. Новая Зеландия откололась от Антарктиды около 70 млн лет назад и унесла с собой предков моа. Молекулярные данные указывают на то, что моа отделились от других бескилевых примерно 80 млн лет назад. Австралия потеряла контакт с Антарктидой около 56 млн лет назад. Это согласуется с молекулярными данными, которые говорят, что моа отошли от других бескилевых птиц раньше (82 млн лет назад), чем австралийские эму и казуар (около 30 млн лет назад). Видимо, киви – единственное исключение. Они не являются близкими родственниками моа и сближаются с австралийским бескилевыми. Судя по всему, они прыгали от Австралии до Новой Зеландии (через Новую Каледонию). Что касается эпиорниса, то он остался на Мадагаскаре после того, как около 75 млн лет от этого острова отделился Индостан, и жил там до появления человека.

Я обещал вернуться к страусам. Около 90 млн лет назад стало невозможно перейти по суше из Африки в другие части бывшей Гондваны. Поэтому то был последний момент, когда страус, живущий в Африке, мог отделиться от бескилевых птиц. Однако молекулярные данные говорят о том, что ветвь страусов отделилась позднее – около 75 млн лет назад.

Разгадка может показаться замысловатой, поэтому позвольте мне еще раз сформулировать проблему. Географические данные говорят о том, что 90 млн лет назад Африка уже откололась от Гондваны. Однако этому противоречат молекулярные данные, указывающие на то, что страусы отделились от фауны Гондваны около 75 млн лет назад. Где же 15 млн лет находились предки страусов? По-видимому, не в Африке. Они могли находиться в любой другой части Гондваны, потому что остальные ее осколки (Южная Америка, Австралия, Новая Зеландия и Индостан с Мадагаскаром) еще сохраняли связь друг с другом.

Но как тогда современные страусы очутились в Африке? У Алана Купера на этот счет есть остроумная теория. Индостан и Мадагаскар оставались связаны с Антарктидой широким “мостом” – Кергеленским плато (сейчас оно покрыто водой) – еще 75 млн лет назад, когда оторвалась нынешняя Шри-Ланка. До того момента предки страуса и эпиорниса сохраняли контакт с Антарктидой и, следовательно, с остальной Гондваной (кроме Африки). Купер полагает, что предки страусов и эпиорнисов во время этого разделения находились в Индии и на Мадагаскаре. Если так, то мы можем рассматривать рубеж в 75 млн лет как последнюю возможность отделения ветвей страусов и эпиорнисов от других бескилевых птиц. (Эта точка зрения согласуется с молекулярными данными.) Затем, около 5 млн лет спустя, Индостан оторвался от Мадагаскара и унес с собой предков страусов. На Мадагаскаре остались предки эпиорнисов.

Но если предки страуса остались на “острове” Индостан, как они попали в Африку? Как вы помните, Индостан после отделения от Мадагаскара уплыл на север, где пребывает и поныне. Купер полагает, что Индостан унес предков страусов, которые после столкновения Индостана с Азией расселились по материку. Уже в Азии страусы распространились далеко на север. На Аравийском полуострове страусы живут до сих пор, а в Азии, включая Индию, и даже в Европе находят их ископаемые остатки. Тогда, как и сегодня, Африка соединялась с Азией через Аравийский полуостров, и именно так страусы попали в Африку (около 20 млн лет назад). Согласно Куперу, предки страусов не были единственными животными, которые переправились в Азию на пароме-Индостане. Он считает, что животные из Гондваны сыграли главную роль в повторном заселении Азии после катастрофы, погубившей динозавров.

Легенда о птице Рухх, способной поднять слона, поражала мое детское воображение. Но разве реальная история о перемещении континентов – не большее чудо, достойное восхищения взрослых?

В 30-х годах, когда мой отец учился в Оксфорде, теорию тектоники плит (она называлась тогда теорией континентального дрейфа) высмеивали, хотя не повсеместно. Ее связывали с именем немецкого метеоролога Альфреда Вегенера (1880–1930), хотя и до него предлагалось нечто подобное. Некоторые исследователи обращали внимание на точное соответствие линий восточного побережья Южной Америки и западного побережья Африки, но чаще всего видели в этом случайность. Кое-кто замечал еще более поразительные совпадения в распределении животных и растений, которые приходилось объяснять существованием в древности “мостов” между континентами. Но большинство ученых считало, что карта мира менялась в результате колебаний уровня моря, а не горизонтального дрейфа континентов. Название “Гондвана” изначально относилось к континенту, сложенному из Африки и Южной Америки в их нынешних положениях, но с пересохшей Южной Атлантикой посередине. Идея Вегенера о том, что дрейфовали сами континенты, казалась крайне спорной.