Текст книги "От Дарвина до Эйнштейна. Величайшие ошибки гениальных ученых, которые изменили наше понимание жизни и вселенной"
Автор книги: Марио Ливио
сообщить о нарушении
Текущая страница: 2 (всего у книги 23 страниц) [доступный отрывок для чтения: 9 страниц]
Глава 2.
Происхождение видов
Таким образом, из борьбы в природе, из голода и смерти непосредственно вытекает самый высокий результат, какой ум в состоянии себе представить, – образование высших животных. Есть величие в этом воззрении, по которому жизнь с ее различными проявлениями Творец первоначально вдохнул в одну или ограниченное число форм; и между тем как наша планета продолжает вращаться согласно неизменным законам тяготения, из такого простого начала развилось и продолжает развиваться бесконечное число самых прекрасных и самых изумительных форм.
Чарльз Дарвин.«Происхождение видов»(Здесь и далее пер. К. Тимирязева, М. Мензбира, А. Павлова и И. Петровского)
Самая поразительная черта жизни на земле – ее несказанное разнообразие. Стоит отправиться на прогулку весенним деньком, и, скорее всего, повстречаешь несколько разных птичек, множество насекомых, если повезет – белку, нескольких человек (кто-то из них, возможно, будет выгуливать собаку) и уйму различных растений. Даже если ограничиться лишь самыми очевидными чертами, живые организмы на Земле отличаются размером, цветом, формой, средой обитания, манерой питаться и способностями.
С одной стороны, здесь есть бактерии размером меньше стотысячной доли сантиметра, с другой – синие киты длиной свыше 30 метров. Среди тысяч известных нам видов морских моллюсков под общим названием «голожаберные» есть и довольно скучные на вид, а есть с такой яркой окраской, какую редко увидишь у других земных созданий. Птицы поднимаются поразительно высоко, в верхние слои атмосферы – 29 ноября 1975 года в двигатель сверхзвукового самолета, пролетавшего над Берегом Слоновой Кости в Западной Африке, попала хищная птица, и было это на высоте 11,5 километров[5]5
Этот рекорд принадлежит хищной птице под названием африканский сыч, или гриф Рюппеля (Gyps rueppellii); см. http://www.straightdope.com/columns/read/1976/how-high-can-birds-and-bees-fly
[Закрыть]. Другие птицы, например, горные гуси и лебеди-кликуны, регулярно поднимаются выше 7,5 километров. Жители океана не остаются в долгу и бьют все рекорды по глубине погружения. Скажем, 23 января 1960 года ученый-рекордсмен Жак Пикар[6]6
См., например, Jacques Piccard. Encyclopedia of World Biography, 2004. http://www.encyclopedia.com/doc/1G2–3404707243.html
[Закрыть] и лейтенант Дон Уолш из ВМС США медленно погрузились в специальном зонде под названием батискаф на самое дно глубочайшей впадины в Тихом океане – Марианской впадины к югу от Гуама. Когда они достигли наконец рекордной глубины в 10 911 метров, то с изумлением обнаружили новый вид глубоководных креветок, которые превосходно себя чувствовали, несмотря на давление почти в 1200 кг/см²! А 26 марта 2012 года кинорежиссер Джеймс Кэмерон снова достиг глубочайшей точки Марианской впадины в специально сконструированном подводном аппарате. И сообщил, что видел желейный пейзаж, пустынный, будто лунный. Однако и он заметил креветкообразных живых существ длиной не больше двух-трех сантиметров.
Сколько биологических видов живет сейчас на Земле, никто точно не знает. В недавнем каталоге[7]7
Chapman 2009.
[Закрыть], изданном в сентябре 2009 года, даны официальные названия и научные описания примерно 1 900 000 видов. Однако, поскольку большинство видов живых существ относятся к микроорганизмам или очень мелким беспозвоночным, многих из которых очень трудно найти и выявить, принято считать, что на самом деле видов живых существ несколько больше. Обычно оценки колеблются от 5 до примерно 100 миллионов различных видов, хотя вероятнее всего, что их количество – примерно 5–10 миллионов (одно из недавних исследований[8]8
Mora et al. 2011.
[Закрыть] предсказывает существование примерно 8,7 миллионов видов). Удивляться подобному разбросу не приходится, если вспомнить, что, по данным последних исследований, в одной чайной ложке грязи[9]9
Gans et al. 2005.
[Закрыть] под нашими ногами могут таиться тысячи видов бактерий.
Помимо разнообразия, у жизни на Земле есть и другая поразительная черта – это невероятная адаптивность, которую мы наблюдаем и у животных, и у растений. Трубообразное рыло муравьеда, длинный подвижный язык хамелеона (способный поразить добычу всего за три сотых секунды!), мощный, характерной формы клюв дятла, хрусталик рыбьего глаза – все это показывает, что живые организмы прекрасно приспособлены к требованиям, которые предъявляет им жизнь. Мало того, что пчелы устроены так, что им удобно забираться в чашечки цветков, откуда они собирают нектар, – еще и цветы устроены так, чтобы пользоваться визитами пчел для удобства своего размножения: пыльца налипает на лапки и тельца пчел, и те переносят ее на другие цветки.
Очень много разных биологических видов налаживают поразительное взаимодействие под девизом «ты мне, я тебе» – оно называется симбиоз. Например, рыба-клоун вида Amphiprion ocellaris живет среди жгучих щупалец актинии Heteractis magnifica. Щупальца оберегают рыбку от хищников, а рыбка в уплату обороняет актинию от других рыб, которые питаются актиниями. Эту взаимную гармонию довершает особая слизь на теле рыбки, которая защищает ее от ядовитых щупалец.
Партнерские отношения налаживают даже животные и бактерии. Например, у термальных источников на морском дне живут моллюски, которые купаются в обогащенной водородом воде, и оказалось, что они, с одной стороны, выращивают внутреннюю популяцию бактерий, питающихся водородом, а с другой – сами питаются этими бактериями. Подобным же образом бактерии семейства Rickettsia, как выяснилось, к обоюдной выгоде сосуществуют с белокрылкой – вредителем сладкого картофеля: они помогает выжить этому насекомому, а следовательно, и себе самим.
Кстати, один довольно распространенный пример поразительного симбиоза на самом деле не более чем легенда. Во многих книгах описывается сосуществование нильского крокодила и птички под названием египетский бегунок, она же крокодилий сторож. Аристотель упоминает[10]10
Aristotle 4th century BCE.
[Закрыть] о том, что когда крокодил зевает, птичка влетает ему в пасть и чистит зубы – а сама таким образом добывает себе пищу, в то время как крокодил получает удовольствие и облегчение. Похожее описание[11]11
Pliny the Elder 1st century CE. http://www.perseus.tufts.edu
[Закрыть] мы встречаем и в авторитетном труде «Естественная история» естествоиспытателя Плиния Старшего, жившего в I веке н. э. Однако в современной научной литературе нет ни одного упоминания подобного симбиоза, как нет и ни одного фотоотчета, подтверждающего подобное поведение птички и крокодила. Впрочем, чему тут удивляться: у Плиния Старшего сомнительная репутация, очень многие его «научные факты» оказались выдумкой.
То, что проявления жизни не просто столь разнообразны, но и так хитроумно сочетаются друг с другом и так замечательно адаптируются, убедили многих естествоиспытателей и богословов – от Фомы Аквинского, жившего в XIII веке, до Уильяма Пейли, жившего в веке XVIII, что жизнь на Земле не могла зародиться без умелой руки высшего зодчего. Подобные идеи возникли уже в I веке до н. э. Знаменитый римский оратор Марк Туллий Цицерон[12]12
Cicero 45 BCE.
[Закрыть] полагал, что мир природы произошел от некоего божественного «разума»:
«Но если все части мира так устроены, что не могут быть ни лучше для пользы, ни красивее на вид, то рассмотрим, случайно ли они таковы, или они смогли оказаться в этом состоянии только благодаря направляющему разуму (sensus) и божественному провидению. Ведь, если то, что создала природа, лучше, чем произведения искусства, а искусство ничего не создает без участия разума, то дóлжно считать, что и природа также не лишена разума.
(«О природе богов», здесь и далее пер. М. Рижского)»
Кроме того, именно Цицерон первым прибег к «метафоре часовщика», которая впоследствии стала главным аргументом в пользу гипотезы «разумного творца». Вот как он об этом писал:
«Когда ты смотришь на статую или нарисованную картину, то знаешь, что в этом было применено искусство; когда издали видишь плывущее судно, не сомневаешься, что оно движется благодаря разуму и искусству, когда наблюдаешь солнечные или водяные часы, понимаешь, что они показывают время не случайно, а благодаря искусству. А мир, включающий в себя и эти самые произведения искусства, и их создателей, и все вообще, что же, ты считаешь, лишен разумения и рассудка?»
Именно этой логики придерживался и Пейли[13]13
Paley 1802. Уильям Пейли (1741–1805) опубликовал авторитетный труд под названием «Естественная теология» («Natural Theology»), где проводил противопоставление необработанного камня с карманными часами. Как ни парадоксально, именно камни посредством радиоуглеродного анализа (см. главу 5) способны определить возраст Земли – период времени гораздо более долгий, чем успели бы измерить часы, вышедшие из рук часовщика.
[Закрыть] почти две тысячи лет спустя: хитроумный механизм предполагает наличие механика, хитроумное устройство – наличие изобретателя. Пейли настаивал, что из существования отменно сделанных часов следует существование часовщика. Разве не должны мы сделать такой же вывод по поводу столь сложного явления, как жизнь? Ведь «любые свойства механизма, любые проявления замысла, какие только есть в часах, существуют и в созданиях природы, с той лишь разницей, что в природе они куда значительнее и мощнее – настолько, что это превосходит всякие вычисления». Упорные разговоры о насущной потребности в «изобретателе» (поскольку единственная мыслимая, однако неприемлемая альтернатива, как тогда считалось, – это случайное совпадение) вполне убеждали многих естествоиспытателей и философов – примерно до начала XIX века.
Из довода о сложности устройства следовала очередная догма: предполагалось, что биологические виды никогда не меняются. Идея вечного существования коренится в длинной череде представлений о других сущностях, которые также считались вечными и неизменными. Например, согласно Аристотелевой традиции, сфера неподвижных звезд абсолютно нерушима. Правда, именно это заблуждение развеялось уже во времена Галилея, когда были открыты «новые» звезды (на самом деле это были сверхновые, то есть взорвавшиеся старые звезды). Однако выдающиеся достижения физики и химии на протяжении XVII и XVIII веков все же показали, что хотя одни сущности действительно вечны и незыблемы, а другие – нет, тем не менее некоторые из них в практических целях вполне можно считать непреходящими. В частности, было обнаружено, что химические элементы, например, кислород и углерод, полностью сохраняли свои качества с начала времен, по крайней мере – на протяжении истории человечества: кислород, которым дышал Юлий Цезарь, был точно таким же, как тот, которым дышал Исаак Ньютон. Подобным же образом и законы движения и всемирного тяготения, сформулированные Ньютоном, применимы в любых случаях, от падения яблок до движения планет, и, по всей видимости, совершенно не меняются. Однако в отсутствие каких бы то ни было четких алгоритмов, позволяющих определить, какие природные величины или концепции подлинно фундаментальны, а какие нет (невзирая на доблестный труд философов-эмпириков наподобие Локка, Беркли и Юма), многие естествоиспытатели XVIII века предпочитали просто соглашаться с древнегреческим представлением об идеальных неменяющихся биологических видах.
Вот каковы были господствующие течения в представлении о жизни на Земле, пока у одного человека не хватило отваги, воображения и глубины, чтобы свести воедино огромное количество разрозненных фактов и сплести из этих нитей великолепный ковер. Этим человеком был Чарльз Дарвин (на илл. 1 мы видим его портрет на склоне лет), а его великая единая концепция стала самой увлекательной нематематической теорией, владевшей умами человечества. Дарвин буквально перевел идею жизни на Земле из царства легенд в сферу науки.
Илл. 1
Революция
Первое издание книги Дарвина «Происхождение видов»[14]14
Само собой, «Происхождение видов» выдержало множество изданий. Особенно мне нравятся два из них: это «The Annotated Origin» («Комментированное “Происхождение видов”») с примечаниями Джеймса Т. Косты (Darwin 2009) и факсимильный репринт с предисловием Эрнста Майра (Darwin 1964).
[Закрыть] вышло в свет 24 ноября 1859 года в Лондоне, и с тех пор биология изменилась навсегда. (На илл. 2 мы видим титульный лист первого издания, Дарвин называл книгу не иначе как «мое дитя».) Однако прежде чем изучать основную идею «Происхождения видов», важно понять, о чем в этой книге не говорится. Дарвин не пишет ни единого слова ни о собственно происхождении жизни, ни об эволюции Вселенной в целом. Более того, вопреки распространенным представлениям, он вообще не говорит об эволюции людей – кроме пророческого оптимистического абзаца почти в самом конце книги: «В будущем, я предвижу, откроется еще новое важное поле исследования. Психология будет прочно основана на фундаменте, уже прекрасно заложенном м-ром Хербертом Спенсером, а именно на необходимости приобретения каждого умственного качества и способности постепенным путем. Много света будет пролито на происхождение человека и на его историю»[15]15
Darwin 2009 [1859], p. 488. Сам Дарвин исполнил собственное предсказание в книгах «Происхождение человека» (1871) и «О выражении эмоций у человека и животных», опубликованной год спустя. Нынешние достижения эволюционной психологии можно считать прямым следствием этих революционных трудов.
[Закрыть]. Лишь в другой, более поздней книге «Происхождение человека и половой отбор», вышедшей в свет примерно через 12 лет после «Происхождения видов», Дарвин решил подчеркнуть, что его представления об эволюции относятся и к людям. Более того, он выразился весьма конкретно: сделал вывод, что люди – прямые потомки обезьяноподобных существ, обитавших, вероятно, на деревьях в Старом Свете (то есть в Африке).
«Мы узнаем, таким образом, что человек произошел от волосатого, хвостатого четвероногого, вероятно, водившегося на деревьях и жившего в Старом Свете. Это существо, если бы все его строение было исследовано натуралистом, было бы причислено к четыреруким, так же несомненно, как и еще более древний предок обезьян Старого и Нового Света [16]16
Darwin 1981 [1871]. Спустя двенадцать лет после «Происхождения видов» Дарвин набрался отваги и обобщил теорию эволюции и на людей – вопрос, которого в «Происхождении видов» старался избегать. Практически не приходится сомневаться, что дарвинизм вызвал бы куда меньше возмущения, если бы теорию эволюции не применяли к людям. Идеи Дарвина, изложенные в «Происхождении человека», вдохновили многих членов семейства Лики на неустанные поиски и находки останков ископаемых гоминидов в Африке.
[Закрыть] .»(Здесь и далее пер. И. Сеченова)
Однако вся самая тяжкая интеллектуальная работа, связанная с разработкой идеи эволюции, была проделана именно в «Происхождении видов». Дарвин одним ударом развенчал идею разумного замысла, развеял представление о том, что биологические виды вечны и неизменны, и предложил механизм, благодаря которому достигается и разнообразие, и адаптивность.
Говоря кратко и просто, теория Дарвина зиждется на четырех столпах, поддерживаемых одним и тем же замечательным механизмом[17]17
Об эволюции и естественном отборе написано множество превосходных книг, рассчитанных на самых разных читателей. Приведу лишь несколько, которые показались мне очень полезными. Ridley 2004a – первоклассный учебник, а Ridley 2004b – чудесная антология отборных статей, как и Hodge and Radick 2009 (о Дарвине) и Ruse and Richards 2009 (о «Происхождении видов»). Dennett 1995 показывает философский подход к проблеме, который заставляет задуматься; Depew and Weber 1995 – превосходный обзор истории теории эволюции, а Wilson 1992 – широчайшее исследование по биоразнообразию. Dawkins 1986, 2009, Carroll 2009 и Coyne 2009 – великолепные научно-популярные книги; Pallen 2009 – краткое и очень доступное введение в теорию эволюции. Есть и очень полезные веб-сайты об эволюции: http://www.evolution.berkeley.edu; http://www.pbs.org/evolution; http://www.nationalacademies.org/evolution.
[Закрыть]. Эти столпы – эволюция, градуализм, происхождение от общего предка и видообразование. А основной механизм, который движет всем этим и скрепляет воедино разные элементы, заставляя их взаимодействовать, – это естественный отбор, который, как нам теперь известно, в некоторой степени обеспечивается и другими средствами эволюционных перемен, о которых во времена Дарвина еще не знали.
Приведу весьма сжатое изложение главных составляющих теории Дарвина. В основном это описание собственных идей Дарвина, а не модернизированная в соответствии с нынешними научными представлениями версия его концепций. К сожалению, в некоторых местах нам все же не удастся обойтись без линий доказательств, накопленных уже после Дарвина. Однако, как мы обнаружим в следующей главе, Дарвин все же сделал одну серьезную ошибку, которая могла бы полностью дезавуировать главную его идею – идею естественного отбора. Сам Дарвин в этой ошибке не повинен, в XIX веке никто не имел ни малейшего представления о подлинной сути генетики, однако Дарвин не понял, что та теория наследования, из которой он исходит, губит концепцию естественного отбора на корню.
Итак, первый столп его теории – эволюция как таковая. Хотя у некоторых соображений Дарвина по поводу эволюции были предшественники[18]18
Выдающаяся работа по истории и происхождению теории эволюции – Gould 2002. Другой высококачественный исторический обзор – Bowler 2009.
[Закрыть], все же французским и английским натуралистам (в их числе особенно выделяются Пьер-Луи Моро де Мопертюи, Жан-Батист Ламарк, Роберт Чемберс и дед Дарвина Эразм Дарвин) не удалось убедительно объяснить, какой механизм стоит за эволюцией. А вот как описывал эволюцию сам Дарвин: «…Воззрение, до недавнего времени разделявшееся большинством натуралистов, а ранее разделявшееся и мною, а именно, что каждый вид был создан независимо от остальных, – ошибочно. Я вполне убежден, что виды не неизменны и что все виды, принадлежащие к тому, что мы называем одним и тем же родом, – прямые потомки одного какого-нибудь, по большей части вымершего вида». Иначе говоря, виды, с которыми мы сталкиваемся сегодня, существовали не всегда. Напротив, они – потомки каких-то более ранних видов, которые уже вымерли. Современные биологи проводят различие между микроэволюцией – небольшими переменами (вроде тех, которые иногда наблюдаются у бактерий), которые вызваны эволюционным процессом на протяжении относительно недолгого времени и, как правило, наблюдаются в пределах локальных популяций, – и макроэволюцией, результатом эволюции на протяжении длительных периодов, обычно у вида в целом (к макроэволюции относится и массовое вымирание – как у динозавров)[19]19
Примеры микроэволюции – сопротивляемость антибиотикам и пестицидам, развивающаяся всего за несколько лет. Пример макроэволюции – развитие млекопитающих из рептилий. Превосходный обзор теории макроэволюции см. у Carroll, Grenier, and Weatherbee 2001.
[Закрыть]. За годы, миновавшие с выхода в свет «Происхождения видов», идея эволюции настолько прочно заняла позицию основного принципа всех исследований в науках о жизни на Земле, что Феодосий Добжанский, один из самых выдающихся биологов-эволюционистов ХХ века, в 1973 году опубликовал эссе под названием «Биология имеет смысл только с точки зрения эволюции»[20]20
Dobzhansky 1973.
[Закрыть]. В конце этой статьи Добжанский отметил, что французский философ и священник-иезуит Пьер Тейяр де Шарден «был креационистом, однако понимал, что Творение в нашем мире реализуется посредством эволюции».
Идею второго столпа – градуализма – Дарвин позаимствовал в основном из трудов двух геологов. Один из них – Джеймс Геттон, живший в XVIII веке, другой – современник, а впоследствии и близкий друг Дарвина Чарльз Лайель. Геологические данные показывают, что крупные географические зоны покрыты одинаковыми горизонтальными слоями. В сочетании с тем, что в этих слоях обнаруживали разные ископаемые останки, это натолкнуло ученых на мысль, что перемены происходили шаг за шагом. Геттон и Лайель – главные прародители современной теории актуализма или униформизма[21]21
Чарльз Лайель (1797–1875) в своем влиятельном труде «Principles of Geology» («Начала геологии») подробно проработал концепцию, согласно которой геологические изменения есть результат постоянного накопления крошечных перемен за неизмеримо долгое время. См. Lyell 1830–1833.
[Закрыть], согласно которой процессы наподобие эрозии и образования осадочных пород происходили в прошлом примерно в том же темпе, что и в настоящем (к этой концепции мы вернемся в главе 4, когда у нас пойдет разговор о лорде Кельвине). Дарвин отстаивал ту точку зрения, что подобно тому, как геологические процессы медленно, но верно формируют облик Земли, эволюционные изменения – это результат трансформаций, занявших сотни тысяч поколений. Следовательно, нельзя ожидать, что можно будет заметить существенные перемены меньше чем за десятки тысяч лет (разве что мы имеем дело с организмами, которые размножаются очень быстро, наподобие бактерий, которые, как мы теперь знаем, способны за очень короткое время выработать у себя устойчивость к антибиотикам). Однако в противоположность теории униформизма, темпы эволюции, как правило, у каждого вида в разное время разные. Как мы еще увидим, скорость, с которой происходит эволюция, в основном определяется естественным отбором. Некоторые «живые ископаемые», например, миноги[22]22
Научное название Priscomyzon riniensis. Gess et al. 2006.
[Закрыть] – морские позвоночные, лишенные челюстей, с воронкообразным ртом – судя по всему, практически не эволюционировали на протяжении последних 360 миллионов лет. К делу не относится, но любопытно само по себе, что идею пошаговых изменений выдвинул в XVII веке философ-эмпирик Джон Локк. Это ему принадлежит глубокое замечание: «Границы видов, по которым их различает человек, человеком и созданы».
Третий столп теории Дарвина – понятие общего предка[23]23
Этот столп дарвиновой теории эволюции подтверждают многие замечательные открытия и находки, например, находки ископаемых пернатых динозавров вроде Microraptor gui или динозавра мэй подтверждают гипотезу, что птицы произошли от рептилий.
[Закрыть] – в современном виде вдохновляет всех, кто занимается поисками происхождения жизни. Дарвин первым отметил, что, несомненно, все представители того или иного таксономического класса, скажем, все позвоночные, произошли от общего предка. Однако воображение увлекло его далеко за пределы этой концепции. Хотя его теория была выдвинута задолго до того, как появилось представление, например, о том, что у всех живых организмов есть общие свойства – код ДНК, небольшой набор аминокислот и особые молекулы, которые служат своего рода валютой при производстве энергии, – Дарвину хватило храбрости провозгласить: «Аналогия заставила бы меня сделать еще один шаг – допустить, что все животные и растения происходят от одного общего прототипа». Правда, после этого он оговаривается, что «аналогия может иногда быть неверным путеводителем», однако все же заключает: «Мы должны допустить, что и все органические существа, когда-либо жившие на земле, могли произойти от одной первобытной формы».
Однако, спросите вы, если вся жизнь на Земле произошла от одного общего предка, откуда взялось такое поразительное разнообразие? Ведь мы уже решили, что именно это свойство жизни нуждается в объяснении. Дарвин не стал увиливать и встретил эту трудную задачу лицом к лицу: недаром слово «виды» вынесено в название его книги. Для решения задачи[24]24
О видообразовании хорошо рассказано в Schiltaizen 2001 и Coyne and Orr 2004.
[Закрыть] разнообразия Дарвин выдвинул еще одну оригинальную идею – идею видообразования, ответвления отдельных видов. Все формы жизни ответвились от общего предка, как ветви дерева – от общего ствола, считает Дарвин. От ствола отходят сучья, а от них – тонкие веточки, так и древо жизни[25]25
Интересное обсуждение понятия «древо жизни» можно найти в Dennett 1995.
[Закрыть] получилось в результате всевозможных ответвлений и отпочкований, в результате которых образовывались отдельные виды. Многие из них вымерли – подобно тому, как засыхают и отламываются ветви. Однако, поскольку при каждом разветвлении количество видов-потомков данного предка удваивается, количество разных видов стремительно растет. Но в какой момент происходит видообразование? По современным представлениям, в основном тогда, когда группа представителей того или иного вида оказывается в географической изоляции. Например, какая-то группа переселилась на дождливую сторону горного кряжа, а остальной вид остался на сухой стороне. Со временем из-за разной среды обитания эти популяции двинулись разными эволюционными тропами и утратили возможность порождать плодовитое потомство – то есть превратились в разные виды. В более редких случаях видообразование создает новые виды посредством скрещивания старых. Похоже, именно это и произошло в случае итальянского воробья[26]26
Elgvin et al. 2011.
[Закрыть], который, как доказано в 2011 году, генетически находится между испанским (черногрудым) воробьем и домовым воробьем. Итальянский и испанский воробьи – это разные виды, однако итальянский и домовый образуют гибриды.
Удивительный факт: знаменитый писатель Владимир Набоков[27]27
Наблюдения Набокова подтверждает исследование Vila et al. 2011.
[Закрыть], автор «Лолиты» и «Бледного огня», в 1945 году выдвинул сенсационную гипотезу эволюции группы бабочек под названием Polyommatus. Набоков всю жизнь интересовался бабочками и отметил, что они прибывали в Новый Свет из Азии несколькими волнами на протяжении миллионов лет. Группа ученых, изучавшая последовательности генов, в 2011 году, к собственному удивлению, подтвердила гипотезу Набокова. Они обнаружили, что у американского вида есть общий предок, живший около 10 миллионов лет назад, однако многие американские виды ближе связаны с бабочками Старого Света, чем со своими соседками.
Дарвин прекрасно понимал, как важно понятие о видообразовании для его теории, и включил в книгу схематический чертеж «Древа жизни» (на илл. 3 мы видим оригинальный рисунок из записной книжки Дарвина за 1837 год). Это единственный рисунок на всю книгу. Как ни удивительно, Дарвин приписал вверху страницы предупреждение «I think» – «Я так думаю».
Илл. 3
Биологи-эволюционисты во многих случаях сумели выявить, какие факторы непосредственно повлияли на видообразование: это касалось и пар видов, которые, вероятно, недавно отпочковались от одного какого-то вида, и пар, которые вот-вот разойдутся в стороны. На более детальном уровне сочетание данных молекулярной биологии и палеонтологии – науки об ископаемых – позволило выстроить относительно подробное и обоснованное филогенетическое древо семейств[28]28
В выдающемся труде Meredith et al. 2011 филогенез семейств млекопитающих и оценка сроков возникновения ответвлений строится на основе всего 26 генов.
[Закрыть] ныне живущих и недавно вымерших млекопитающих.
Тут я не сдержусь и позволю себе маленькое отступление – отмечу, что по моему личному мнению у идей общего предка и видообразования есть одна особенность, которая придает теории Дарвина особую ценность. Лет десять назад, когда я работал над книгой «Ускоряющаяся Вселенная»[29]29
«The Accelerating Universe». Livio 2000.
[Закрыть] («The Accelerating Universe»), я пытался выяснить, какие именно составляющие придают гипотезе о строении вселенной «красоты» в глазах ученых. В конце концов я пришел к выводу, что два жизненно необходимых условия – это простота и так называемый принцип Коперника (в случае физики третьим ингредиентом оказалась симметрия). Под простотой я подразумеваю редукционизм[30]30
Это слово зачастую ошибочно употребляют в пренебрежительном значении (как синоним слова «упрощенчество»), и тогда оно означает, что человек пренебрегает тонкостями и полностью сводит одну дисциплину к другой. Никто не станет анализировать «Дон Жуана» Байрона с точки зрения законов физики. Хорошее объяснение, что такое редукционизм в том смысле, в котором я употребляю это слово, можно найти в Weinberg 1992.
[Закрыть] в том смысле, в каком его понимает большинство физиков: способность объяснить максимум явлений минимумом законов. Именно такова была и остается цель современной физики. Физикам, например, не нравится, что у них есть одна замечательная теория для субатомного уровня (квантовая механика) и другая не менее замечательная теория (общая теория относительности) для Вселенной в целом. Нет, им непременно требуется единая «Теория Всего», которая объясняла бы и то, и другое (мы вернемся к этой теме в главе 11).
Принцип Коперника назван в честь польского астронома Николая Коперника, который в XVI веке сместил Землю с престижной должности центра мироздания. Теории, следующие принципу Коперника, не требуют, чтобы люди занимали какое-то особое место – они справедливы и без этого. Коперник научил нас, что Земля – не центр Солнечной системы, и дальнейшие астрономические открытия лишь укрепили нас в убеждении, что, с точки зрения физики, люди не играют в мироздании никакой особой роли. Мы живем на крошечной планетке, которая вращается вокруг заурядной звезды, в Галактике, где таких звезд сотни миллиардов. Наше физическое ничтожество этим не ограничивается. Мало того, что в наблюдаемой Вселенной около двухсот миллиардов галактик, но даже обычная материя – вещество, из которого состоим и мы, и все звезды, и газ во всех галактиках – составляет всего лишь чуть больше четырех процентов энергетического бюджета Вселенной. Иначе говоря, в нас нет совершенно ничего особенного (в главе 11 мы поговорим о некоторых предположениях, согласно которым слишком сильно скромничать по примеру Коперника тоже не стоит).
И редукционизм, и принцип Коперника – фирменные черты эволюционной теории Дарвина. Дарвин объяснил более или менее все, что связано с жизнью на Земле (кроме ее происхождения) одной единой теорией. Большего редукционизма и представить себе нельзя. К тому же его теория – насквозь коперниковская. Люди развивались точно так же, как и любой другой организм. Метафора древа жизни предполагает, что самые молодые почки отделены от главного ствола примерно одинаковым количеством разветвлений, и единственная разница – то, что они смотрят в разные стороны. Точно так же в эволюционной схеме Дарвина все живущие на данный момент организмы, и люди в том числе, – продукт примерно одинаковых эволюционных путей. Люди в этой схеме не занимают никакого особого, уникального места, они отнюдь не венец творения, а результат адаптации и развития своих предков на Земле.
Это был конец «абсолютного антропоцентризма». Все твари земные – одна большая семья. По словам влиятельного биолога-эволюциониста Стивена Джея Гульда, «Дарвинова эволюция – это не лестница, а куст». Именно это в большой степени и послужило причиной того, что теории Дарвина так упорно сопротивлялись в течение более 150 лет: многие боялись, что теория эволюции сместит человека с пьедестала, который он сам себе воздвиг. Дарвин заставил переосмыслить природу всего сущего и место человека в мироздании. Обратите внимание, что при такой картине мира, где выживают лишь наиболее «приспособленные» (о чем мы скоро поговорим в контексте естественного отбора), вполне можно сказать, что насекомые намного превзошли человека, ведь их так много. И в самом деле, английский генетик Дж. Б. С. Холдейн[31]31
См., например, Hutchinson 1959.
[Закрыть], как рассказывают (впрочем, может быть, это и выдумка), на вопросы теологов, можно ли сказать что-нибудь о Творце на основании изучения творения, отвечал, что Господь «страстно любит жучков». Сегодня мы знаем, что даже в размере генома люди сильно уступают – хотите верьте, хотите нет – пресноводной амебе[32]32
Следует учесть, что определение генома проводилось устарелыми методами и может быть не вполне точно. McGrath and Katz 2004.
[Закрыть] под названием Polychaos dubium. У нее целых 670 миллиардов пар нуклеотидов ДНК – то есть геном этого микроорганизма более чем в 200 раз больше генома человека!
Следовательно, теория Дарвина с запасом удовлетворяет двум критериям подлинно красивой теории (конечно, они несколько субъективны, что и говорить). Неудивительно, что «Происхождение видов» вызвало тектонический сдвиг в мировоззрении – пожалуй, такое не удавалось еще ни одному научному труду.
Вернемся к самой теории. Дарвину было недостаточно просто заявить об эволюционных переменах и о причинах разнообразия. Он считал, что его главная задача – объяснить, как именно проходят эти процессы. А для этого ему нужно было объяснить, почему в природе налицо общий замысел, при помощи какой-то теории, которая послужила бы достойной альтернативой теории творения. Профессор из университета Тафтса философ Дэниел К. Деннетт назвал его идею естественного отбора ни много ни мало «самой лучшей идеей в истории человечества».
