Невероятная случайность бытия. Эволюция и рождение человека - Элис Робертс

Родители говорят об этом нечасто, но именно это иллюстрирует крайне низкую вероятность нашего бытия: после того как этот конкретный сперматозоид оплодотворил эту конкретную яйцеклетку, она сумела отыскать путь в матку, надежно имплантироваться в ее стенку и развиваться там без нарушений до момента рождения.

Учитывая, насколько сложным является эмбриональное развитие, зависящее как от взаимодействия генов, так и от свойств развивающихся тканей, а эти свойства зависят от того, насколько тесно прилегают друг к другу их клетки, остается только удивляться, что генные мутации не нарушают этот процесс еще чаще. Важно понимать, что у этих мелких изменений и «починок» есть свои пределы. Возможности изменения и без того сложного организма весьма сильно ограничены. Эти ограничения встроены в механизмы развития – с точки зрения генов есть механизмы, которые могут работать, и механизмы, которые работать не могут. То же касается и ограничений, наложенных на природу биологических материалов, а это означает, что будущее любого вида не сулит ему неограниченных возможностей развития. Следует еще раз подчеркнуть, что естественный отбор далеко не столь всевластен в определении направления эволюции, как можно было бы вообразить. У естественного отбора, в свою очередь, достаточно ограниченный выбор.

Ограниченная природа эмбрионального развития означает также, что индивидуальные признаки варьируют не произвольно, не вне зависимости друг от друга. Надо соблюдать осторожность, анатомируя организм и глядя на каждый из его признаков с точки зрения эволюции: индивидуальные признаки не появляются изолированно, они никогда не создавались для независимой, самостоятельной деятельности, и некий признак, который выглядит как независимая важная анатомическая структура, так как отличается от признаков других животных, может на деле оказаться лишь причудливой аномалией развития.

Для иллюстрации этого положения Стивен Джей Гоулд использовал архитектурную аналогию, приведя в пример собор Святого Марка в Венеции, где мы видим треугольные пространства между капителями колонн и сводом купола. Эти пространства называются «пазухами свода». Пазуха не является важной частью архитектурного облика, она появляется просто вследствие того, что надо каким-то образом заполнить пространство между капителью колонны и контуром свода. Но уж коль скоро эти пазухи есть, то их используют. Например, в соборе Святого Марка на пазухах свода изображены четыре евангелиста.

Смысл утверждения и аналогии Гоулда заключается в том, что не все признаки организмов возникли непосредственно в результате естественного отбора. Многие признаки появляются «попутно» – то есть являются такими же побочными феноменами, как пазухи сводов, сопутствующими другим признакам, которые были отобраны (эти признаки являются биологическими эквивалентами капителей и свода купола собора Святого Марка). Важно не увлекаться идеей о всесилии адаптации, потому что не все анатомические и поведенческие черты являются прямым результатом естественного отбора. Некоторые элементы «конструкции» нашего организма на самом деле являются пазухами – возможно, они появились по неким конструктивным причинам, как пазухи Сан-Марко, или, возможно, они появились в результате ограниченности биологического материала, использованного на построение организма, или, что тоже возможно, для построения использовалось ограниченное количество генетической информации. Эти ограничения играют важную роль в определении формы тела и его частей. Естественный отбор может выбирать только среди возможных вариантов, и вариации уже определены ограничениями еще до того, как в игру вступает естественный отбор. Мы должны всегда иметь в виду, что каждый данный признак может быть не проявлением адаптации, а простой «пазухой». Даже те признаки, которые Дэн Либерман определял как специфически адаптивные к бегу, могут быть всего лишь «пазухами». Длинные ноги, крупные мышцы ягодиц и спины могли быть просто побочным эффектом увеличения массы тела представителей вида Homo erectus. По мере того как мы будем больше узнавать о генетике развития, мы сможем с большим основанием судить о том, является ли какой-то данный признак приспособительным, или это просто «пазуха свода».

Эволюционная история организма и механизм развития эмбриона вместе накладывают ограничения на развитие, то есть в любой данный момент эволюция может пойти по ограниченному числу путей. Наряду со схожестью близкородственных животных, обитающих в одинаковых природных условиях, это означает, что нам не стоит удивляться примерам конвергентной эволюции, когда сходные эволюционные приобретения независимо возникают у нескольких разных видов.

Приведу один удивительный пример: похоже, что среднее ухо млекопитающих животных – с его тремя слуховыми косточками – возникало по меньшей мере четыре раза у четырех разных, хотя и родственных, видов. Возвращаясь к нашим кузенам, человекообразным обезьянам, мы, вероятно, не должны удивляться тому, что сходные способы локомоции возникали независимо друг от друга у разных, хотя и близкородственных видов. Для некоторых крупных приматов хождение по земле с опорой на костяшки пальцев передних конечностей было вполне очевидным решением. При преимущественно древесном образе жизни больший смысл приобретало умение повисать на руках и перемещать вес тела с помощью двух нижних конечностей. Приспособление к этим типам поведения возникало, вероятно, параллельно, а не последовательно, в качестве признака, унаследованного от какого-то одного общего предка. Вполне вероятно, что такие древние обезьяны, как Oreopithecus, перемещались по земле на двух ногах, как и мы, гоминиды. Вероятно, бипедализм не является сугубо человеческим признаком, как было принято думать раньше, – на самом деле он, вероятно, возникал не раз у представителей нескольких эволюционных ветвей приматов, так же как среднее ухо млекопитающих. Всегда существовали как ограничения развития, так и его преимущественные направления, особенно среди нескольких родственных видов, обитавших в сходных природных условиях, – и поэтому нет ничего удивительного в том, что одинаковые решения могли возникать независимо друг от друга по нескольку раз.

Может показаться, что такие ограничения делают эволюцию весьма предсказуемой, так как если определенные признаки имеют место, то к ним, вероятнее всего, присоединятся и другие из того же набора. Однако нельзя сбрасывать со счетов возможность случайных событий, оказывающих огромное воздействие на пути развития видов, причем воздействие, не отличающееся отсеивающей точностью естественного отбора. В результате катастрофического массового вымирания может полностью исчезнуть вид или группа видов, успешных до происшедшей катастрофы, и перспективы других видов существенно изменятся. Катастрофа, уничтожившая динозавров, была одним из таких непредсказуемых событий. Не имеет никакого значения, насколько хорошо ты приспособлен к окружающей среде в эволюционном плане, если тебе на голову падает метеорит. Так, 66 миллионов лет назад в районе мексиканского полуострова Юкатан упал Чиксулубский астероид, после чего дни динозавров были сочтены. Последствия столь массового вымирания предсказать невозможно, но после падения Чиксулубского астероида небольшая группа животных – наши млекопитающие предки – оказались способными размножиться, дать начало множеству разных видов и расселиться в экологических нишах, освободившихся после вымирания многих видов. Если бы этого события не произошло, то вероятность появления человека, наверное, была бы исчезающе мала.