Рассказ предка. Паломничество к истокам жизни - Ричард Докинз

Вот к чему я веду. Случайная мутация, дающая сразу новый тип, окажет такое влияние на сотню измерений одновременно, что нужно быть исключительно везучим, чтобы оказаться на другом островке жизнеспособности, а не посреди океана нежизнеспособности.

Креационисты неудачно уподобляют естественный отбор урагану, который проносится по свалке и случайно собирает “Боинг-747”. Они упускают из виду последовательную, кумулятивную природу естественного отбора. Но сравнение со свалкой соответствует гипотетическому внезапному появлению нового типа. Эволюционный шаг такого масштаба, как, например, моментальный переход от земляного червя к улитке, действительно является таким же невероятным, как ураган на свалке.

Итак, теперь мы можем с уверенностью отклонить третью гипотезу. Остаются две – или некий компромисс между ними. Я в этом случае предпочту не делать выводов до появления дополнительных данных. Сейчас все больше ученых признает, что показания “молекулярных часов” отодвигали основные точки ветвления на сотни миллионов лет назад, в докембрий. С другой стороны, тот факт, что ископаемые большинства типов почти не встречаются в докембрийских отложениях, не должен заставлять нас думать, что все эти типы быстро эволюционировали. Пример с ураганом указывает на то, что кембрийские ископаемые наверняка имели непрерывную цепочку предков. Эти предки существовали, но по каким-то причинам оказались не способны к фоссилизации. На первый взгляд идея, что множество животных 100 млн лет могло оставаться невидимым, кажется невероятнее, чем если бы они оставались невидимыми лишь 10 млн лет. По этой причине некоторым больше нравится гипотеза замедленного “кембрийского взрыва”. С другой стороны, чем внезапнее взрыв, тем труднее поверить, что все это многообразие могло появиться за такое короткое время. Этот аргумент – палка о двух концах, и он не может помочь нам сделать выбор между двумя гипотезами.

Многоклеточная жизнь присутствует в палеонтологической летописи еще до Чэнцзяна и Сириус-Пассет. Около 20 млн лет ранее, на границе кембрия и докембрия, появляется множество микроскопических ископаемых, которые сильнее всего похожи на раковинки. Их так и называют: “мелкораковинная фауна”. Для большинства палеонтологов стало неожиданностью, когда некоторые “раковинки” оказались чешуйками (склеритами) панциря лопастеногих – родственников онихофор. Это означает, что расхождение между группами первичноротых произошло еще до “кембрийского взрыва”.

Есть и более древние свидетельства разнообразия животных. За 20 млн лет до кембрия, в эдиакарском периоде позднего докембрия, была повсеместно распространена загадочная эдиакарская фауна (по названию возвышенности Эдиакара в Южной Австралии, где ее впервые обнаружили). Трудно сказать, что собой представляли эти животные, однако то были одни из первых существ, от которых остались окаменелости. Некоторые, возможно, были губками. Другие напоминают медуз. Есть похожие на актиний или на морские перья (это перьевидные родственники актиний). Некоторые похожи на червей или слизняков и, возможно, имели настоящую двустороннюю симметрию. Большинство же из них совершенно загадочны. Например, что думать о дикинсонии (Dickmsonia)? Это коралл? Червь? Гриб? (См. вкладку.) Или нечто совсем не похожее на все, что мы знаем? К эдиакарской фауне относится очень похожее на головастика ископаемое из Австралии. Формально оно еще не описано, но предполагают, что относится оно к хордовым (это, напомню, тип, к которому принадлежат позвоночные). Это было бы потрясающе. Но время покажет. Зоологи признают, что эдиакарская фауна пока не слишком помогает проследить родословную большинства современных животных.

Существуют также отпечатки окаменелостей, которые ученые считают следами или норами докембрийских животных. Это указывает на существование достаточно крупных ползающих животных. Но, к сожалению, следы почти ничего не говорят о том, каковы были эти животные. В Доушаньто (Китай) найдены еще более древние, главным образом микроскопические, окаменелости. Они похожи на эмбрионов, хотя неясно, какие животные из этих эмбрионов вырастали. Еще древнее дискообразные отпечатки из Северо-Западной Канады (600–610 млн лет). Эти животные, пожалуй, еще загадочнее эдиакарской фауны.

Мне бы хотелось привести оценки возраста для каждого из 39 рандеву в этой книге. Большую часть можно датировать вполне уверенно с помощью окаменелостей и “молекулярных часов”, откалиброванных с помощью таких окаменелостей. Однако очевидно: чем глубже в прошлое мы заходим, тем чаще окаменелости нас подводят. Мы уже не можем надежно откалибровать “молекулярные часы” и входим в область, не поддающуюся датировке. Для полноты картины я все же привел примерные датировки жизни сопредков №№ 23–39. Последние данные, мне кажется, поддерживают (хотя бы отчасти) гипотезу о замедленном “взрыве”. Прежде я склонялся скорее к тому, что никакого взрыва не было вообще. Когда мы получим новые данные (на что я очень надеюсь), я не удивлюсь, если они отодвинут нас еще глубже в докембрий, где мы будем искать общих предков современных типов. Или, возможно, новые данные укажут нам на мгновенный “взрыв” и на то, что общие предки основных типов животных сменяли друг друга на коротком временном отрезке в 20, даже 10 млн лет в начале кембрия. И в этом случае я уверен, что даже если мы правильно отнесем двух кембрийских животных к различным типам на основании их сходства с современными животными, в кембрии они были гораздо ближе друг к другу, чем их нынешние потомки. Кембрийские зоологи поместили бы их не в отдельные типы, а лишь, например, в подклассы.

Я не удивился бы, увидев, что любая из этих двух гипотез доказана. Сам я не хочу брать на себя этот риск. Но я скорее съем свою шляпу, чем поверю, что кто-то докажет третью гипотезу. У нас есть все основания думать, что эволюция в кембрийском периоде была по сути такой же, что сейчас. Что касается рассуждений о распрямившейся после кембрия пружине эволюции и новых типах, внезапно появившихся в райских лучах рассвета беззаботного экспериментаторства, то я ответственно заявляю, что все это – глупость.

Спешу добавить, что я не имею ничего против поэзии кембрия. Но предпочитаю версию Ричарда Форти, изложенную в прекрасной книге “Жизнь: неавторизованная биография”:

Представляю, как однажды вечером стою на кембрийском берегу – примерно так, как стоял на берегу архипелага Шпицберген, когда впервые задумался о биографии жизни. Прибой был бы почти таким же. Там, где море встречается с сушей, лежала бы полоса чуть липких округлых строматолитовых матов, оставшихся от обширных зарослей докембрия. Ветер дул бы в спину с красных равнин без признаков жизни, и по ногам меня хлестали бы острые песчинки. А на грязном песке у ног я видел бы следы червя – знакомые узкие извивающиеся бороздки. Я видел бы следы, оставленные спрятавшимися ракообразными… И не слышал бы ничего, кроме ветра и прибоя.

Эпилог к рассказу Онихофоры

Большую часть книги я беззаботно разбрасывался датировками рандеву и даже опрометчиво оценивал сопредков как прародителей в том или ином поколении. Мои датировки главным образом основаны на ископаемых. Однако допущение при таком датировании (см. “Рассказ Секвойи”) может быть огромным. К тому же от ископаемых мало проку, если мы пытаемся отыскать предков мягкотелых животных, например плоских червей. Около 70 млн лет назад целаканты исчезли из палеонтологической летописи, и находка в 1938 году живого экземпляра стала сенсацией. Палеонтологическую летопись и в ее лучшие времена нельзя назвать надежной. А теперь, добравшись до кембрия, мы остаемся и вовсе без ископаемых. Что бы мы ни подразумевали под “взрывом”, никто не спорит, что почти все предки кембрийской фауны по каким-либо причинам не фоссилизировались. Поэтому породы не могут нам помочь в поиске сопредков, живших до кембрия. Но, к счастью, ископаемые – не единственный источник данных. В “Рассказе Эпиорниса”, “Рассказе Двоякодышащей рыбы” и так далее я упоминал о “молекулярных часах”. Пришло время объяснить, как они устроены.

Как бы было здорово, если бы доступные для измерения эволюционные изменения происходили с фиксированной скоростью! Тогда мы могли бы использовать в качестве “часов” саму эволюцию. И не нужно думать, что это был бы замкнутый круг: ведь мы могли бы откалибровать эволюционные “часы” по тем отрезкам эволюции, для которых существует полная палеонтологическая летопись, а затем экстраполировать полученные данные на “темные” отрезки. Но как измерить скорость эволюции? И, даже если мы это сделаем, можем ли мы надеяться, что эволюционные изменения будут происходить с фиксированной скоростью?

Увы, нет никакой надежды, что длина ног, размер мозга или число усиков будут эволюционировать с неизменной скоростью. Эти признаки важны для выживания, и скорость их эволюции наверняка очень непостоянна. Скорость эволюции предопределена принципами самой эволюции. Как бы то ни было, трудно представить себе единую методику измерения скорости видимой эволюции. Как измерять эволюцию длины ног: в миллиметрах на миллион лет, в процентах на миллион лет, как-либо иначе? Дж. Б. С. Холдейн предложил единицу измерения скорости эволюции – дарвин, на основе пропорционального изменения в течение жизни одного поколения. Однако когда “дарвин” попробовали применить к ископаемым, оказалось, что результаты варьируют от миллидарвинов до килодарвинов и мегадарвинов. Впрочем, это никого особенно не удивило.