ьтернативных кладограмм, а потом математически оценивать, какая из них достовернее прочих. Со временем оказалось, что молекулярно-генетические данные, такие как расшифрованные нуклеотидные последовательности, тоже являются превосходной пищей для филогенетического «софта», и сейчас почти все практикующие систематики опираются в основном на них. Никто уже давно не тратит время на построение кладограмм вручную. Вся черновая работа передана компьютерам, и, возможно, недалек тот день, когда процедура реконструкций филогенеза и классификации окажется полностью в ведении искусственного интеллекта (хотя лично мне бы этого не хотелось).
Как это часто случалось в истории, очередной конфликт отцов и детей закончился полной победой молодых и энергичных кладистов (сейчас большинству из них уже за 70, бывшие «анфан террибли» сделались почтенными, всеми уважаемыми профессорами и научными сотрудниками). В наши дни практически все специалисты, занимающиеся систематикой животных, в той или иной степени следуют в своей работе принципам Хеннига. Филогенетика получила «второе рождение», и вряд ли сейчас кто-то осмелится назвать ее недостаточно точной наукой.
Одной из первых «жертв» кладистики пали ни в чем не повинные птицы.
Если взглянуть на родословное древо пресмыкающихся, построенное по данным геномного анализа (рис. 4.2), то мы увидим, что птицы не образуют самостоятельного эволюционного ствола: эта группа животных помещается в самой середине генеалогического древа пресмыкающихся, причем ближе к крокодилам, чем к ящерицам или черепахам. С точки зрения Вилли Хеннига и его единомышленников-кладистов, такая позиция означает, что птицы не являются самостоятельным классом позвоночных, равнозначным пресмыкающимся. Это не более чем одна из групп рептилий. Да, но они ведь такие разные, и не только по внешнему облику, но и по анатомическому строению! Зубов у птиц нет, например. Поведение пернатых гораздо сложнее, чем поведение пресмыкающихся; некоторые птицы могут пользоваться орудиями для добывания корма (и даже умеют их изготавливать!), другие ухитряются осваивать человеческий язык, причем, как утверждают некоторые специалисты, это не просто бездумное звукоподражание[77]. Вы когда-нибудь встречали говорящую ящерицу?
* Рисунок сделан на основе филогенетического древа, опубликованного в статье: Green R. E. et al. 2014. Three crocodilian genomes reveal ancestral patterns of evolution among archosaurs. Science, 346: 1254449. https://science.sciencemag.org/content/346/6215/1254449/tab-pdf.
Все это так, отвечает сторонник кладистики, но мы же договорились, что при разработке системы берем в расчет только родство! Только оно, только подлинная генеалогия-филогения имеет значение! Неважно, насколько сходны (или несходны) птицы и рептилии, важно, что они одного рода-племени и в ходе эволюции их родословные линии не разошлись по двум разным направлениям. Практически все, что некогда считалось птичьими синапоморфиями, было обнаружено и у динозавров (см. выше). Птицы наряду с динозаврами, птерозаврами и крокодилами образуют особую группу рептилий, называемую архозаврами (в буквальном в переводе с греческого «древними ящерами»). Вот почему в современных классификациях позвоночных, разработанных систематиками-кладистами, класс птиц отсутствует[78]. С их точки зрения, он не основан на синапоморфиях и потому не может считаться действительно существующим.
Примерно то же самое приключилось с еще одним классом позвоночных, выделенным Линнеем, — с классом рыб. В современных классификациях нет и его. Оказалось, что под общим названием «рыбы» скрывались существа, более или менее сходные внешне, но достаточно удаленные по степени родства. По мнению кладистов, лопастеперые рыбы — это более близкие родственники человеку, чем щуке или камбале. Это те самые лопастеперые, что признаны прямыми предками земноводных, те самые, современными представителями которых являются двоякодышащие рыбы, а также знаменитая латимерия (если вы до сих пор про нее ничего не слыхали, загляните хотя бы в «Википедию»). В свою очередь хрящевые рыбы (акулы и скаты) оказались настолько удаленными от всех рыб и четвероногих позвоночных в генеалогическом отношении, что их пришлось выделить в совершенно особый класс. Это очень древняя группа, по отношению к которой и щука, и камбала, и человек разумный, находятся примерно в одной степени родства[79]. Акулы — это что-то вроде наших десятиюродных прадедушек, очень старых, но тем не менее до сих пор здравствующих.
Более того, если мы можем проследить полную последовательность поколений, связывающую, без единого скачка или перерыва, птиц и динозавров, и на этом основании сделать заключение о том, что они относятся к одной группе, то такой опыт можно продолжить и дальше. Никто не мешает нам наметить полную родословную, в которой вид Homo sapiens через горы времени возводит свое родство к какой-нибудь из доисторических рыб. Логика кладистического анализа такова, что все потомки одного предка должны быть объединены в одну группу. Это еще одно правило, введенное Вилли Хеннигом. Так что в каком-то смысле мы, люди, тоже являемся рыбами. Вместе со всеми прочими млекопитающими, птицами, рептилиями и земноводными (но не с акулами и скатами, которые, как я сказал выше, отстоят от нас очень далеко на генеалогическом древе). Выглядит парадоксально и даже абсурдно, но такой подход вполне допустим в рамках кладистики.
Торжеству идей Хеннига не помешали ни «исчезновение» классов рыб и птиц, ни другие столь же контринтуитивные новшества, вызванные последовательным применением методов кладистики. Но это совершенно не значит, что все без исключения систематики «взяли под козырек» и быстро перестроили свои системы в соответствии с новыми установками. Совсем наоборот, положения Хеннига критиковали и критикуют по сей день[80]. Здесь мы сталкиваемся с ситуацией, которая может показаться нелепой с точки зрения физика или химика. В химии, например, существует одна-единственная классификация химических элементов, представленная в виде периодической системы, основанной, в свою очередь, на периодическом законе строения элементов, сформулированном Дмитрием Менделеевым. Никому и в голову сегодня не придет, что может быть какая-то другая классификация, построенная на иных принципах. В биологии все обстоит совсем не так. Никакой единой, «официальной» и обязательной для всех системы организмов не существует. Нет никакого международного органа, который указывал бы всем ученым, как располагать исследуемые ими виды в системе. Кладистика Хеннига — всего лишь один из нескольких возможных способов классификации, и если вам она не нравится, никто и ничто не может заставить вас ее использовать. Вы имеете полное право выделять птиц в качестве отдельного класса, мотивируя это тем, что они видоизменились гораздо серьезнее всех остальных рептилий. Все-таки 66 млн лет эволюции, прошедших с момента, когда на свете не осталось ни одного «классического динозавра», штука серьезная. Птицы (да и млекопитающие тоже) за это умопомрачительно долгое время расплодились, расселились, заняли практически все доступные для них места обитания и, адаптируясь к ним, породили множество разнообразных жизненных форм. Особенно ярко это разнообразие демонстрируют млекопитающие, среди которых есть летающие, роющие, плавающие, бегающие формы, каждая со своими уникальными приспособлениями к среде обитания. Однако темпы эволюции, как морфологической, так и молекулярной, очень сильно разнятся в отдельных группах животных. Те же крокодилы за минувшие 66 млн лет изменились в морфологическом отношении сравнительно слабо. Вот почему противники Хеннига не спешат вычеркивать класс птиц из своих систем. Они настаивают, что, если строить классификацию исключительно на основе данных о родстве, то есть без учета степени эволюционной дивергенции, это ведет к в высшей степени бессмысленным выводам. Положим, человек — один из видов рыб. Формально данный тезис может быть правильным, но он игнорирует огромную степень внешних и внутренних различий между людьми и рыбами, даже самыми эволюционно продвинутыми. Поэтому информационная ценность такого утверждения крайне низка. Оно не дает нам ничего, кроме того, что рыбы и человек связаны отношением «предок — потомок».
Почему же биологи всего мира не могут созвать какой-нибудь международный консилиум и волевым усилием выработать единую и обязательную для всех систему живых организмов? Собственно, именно в этом видел свою задачу Линней и именно такую роль должна была, по его замыслу, сыграть трехтомная «Система природы». Жизнь показала, что чем больше видов животных и растений открывали натуралисты, тем сложнее было поместить их в рамки системы непротиворечивым образом. Уже через несколько десятилетий после Линнея появилось несколько альтернативных классификаций растений, не во всем согласующихся между собой. С животными дело обстоит не лучше. Даже сейчас, когда мы располагаем мощнейшими средствами молекулярно-генетического анализа, задача построения универсальной системы организмов, как и задача создания единого и окончательного филогенетического древа, пока не решена.
Отчасти этому препятствует то огромное множество объектов, которое нужно классифицировать. Линней знал около 6000 видов животных, а сейчас их описано не менее полутора миллионов, и есть все основания предполагать, что истинное число современных видов в два-три раза больше (увы, еще более вероятно, что значительная часть этого биологического разнообразия исчезнет с лица земли прежде, чем ученые-систематики успеют его должным образом описать). Число химических элементов не превышает полутора сотен, а главное — они не меняются во времени и доступны для полноценного изучения здесь и сейчас. А вот бо́льшая часть видов животных, растений и микроорганизмов, населявших биосферу Земли, успела давным-давно вымереть, так что эти самые 5–6 млн современных видов — лишь ничтожная доля от былого разнообразия жизни, может быть, не более 1–2 %. А мы уже видели, как трудно систематикам иметь дело с вымершими организмами, даже с теми, от которых остались кости, зубы или раковины. Возможность нескольких различающихся интерпретаций одного и того же комплекта ископаемых остатков (привет семантору!) — одна из причин, по которым биологам никак не удается создать полную систему всех организмов. И ладно бы только это! Есть еще «концептуальные» разногласия, споры вокруг которых ведутся буквально веками и никак не могут закончиться. Казалось бы, что может быть элементарнее, чем понятие «биологический вид»? Белая цапля и серая цапля — два разных вида. Прыткая ящерица и живородящая ящерица — тоже. Но в природе существует множество ситуаций, когда граница между видами далеко не так очевидна и однозначна. Не говоря уже о том, что сами ученые мужи (и дамы) не удосужились выработать общепринятое представление о том, что такое вид. Один дотошный систематик в конце прошлого века коллекционировал различные определения понятия «вид» и набрал не менее 27 разных! Сегодня, спустя два десятка лет, это число еще немного подросло. Понятно, что каждый конкретный ав