[17]в штате Нью-Йорк изменился в худшую сторону. Гулд провел параллели между падением астероида и гибелью Джорджа Бейли и между жизнью на Земле и судьбой жителей Бедфорд-Фоллса. Если бы 65 миллионов лет назад астероид не врезался в Землю, возможно, динозавры продолжали бы жить и млекопитающие никогда не достигли бы расцвета. Вообще говоря, если бы не это случайное столкновение нашей планеты с каменной глыбой, нас могло бы не быть.
Это соударение – лишь один пример из целой череды бесчисленных и кажущихся случайными событий, произошедших за четыре миллиарда лет и приведших к тому, что сегодня мы живем на этой планете. Как жизнь каждого из нас формируется под влиянием многочисленных случайных встреч, разговоров и обстоятельств, так и история жизни формировалась через изменения космоса, планет и геномов. Позже лекция Гулда стала основой для его бестселлера “Удивительная жизнь”. В книге Гулд распространил подход “что, если” на поворотные моменты в истории жизни. Природный мир, который мы видим сегодня, включая наше с вами существование, является продуктом бесчисленных случайных событий. Переиграйте историю жизни, хоть чуть-чуть изменив любое из них, и наш мир, в том числе и наше существование, будет совершенно другим.
Впрочем, последние научные данные вкупе с результатами почти столетних исследований подводят к иному выводу. Переиграйте историю жизни с другими случайными событиями, и, возможно, некоторые результаты не так уж сильно изменятся.
Вырожденцы
Сэр Рэй Ланкестер (1847-1929) был крупным человеком – и по росту, и по обхвату. Он отличался говорливостью, категоричностью и боевым настроем. Он вырос в семье физика, развивавшего в сыне интерес к изучению природы, и с самого детства готовился к карьере ученого. В 1860-х годах он учился в Оксфорде у ведущих светил того времени.
Сэр Рэй Ланкестер
После публикации книги “О происхождении видов” ярым защитником теории Дарвина стал Томас Гексли, которого прозвали “бульдогом Дарвина”. Ничего удивительного, что Ланкестер познакомился с Гексли. У Ланкестера был такой воинственный характер, что современные историки науки прозвали его “бульдогом Гексли”. Он так яростно и иногда даже агрессивно спорил, что самому Гексли порой приходилось его утихомиривать.
Ланкестер стал разоблачителем теорий о паранормальных явлениях, чрезвычайно популярных в викторианскую эпоху. Известен случай, когда он разоблачил американского медиума Генри Слэйда на сеансе в Лондоне. Слэйд был известен тем, что во время его спиритических сеансов на грифельной доске под столом возникали сделанные мелом записи, передававшие сообщения из мира духов. Пользуясь своими внушительными габаритами, во время одного сеанса Ланкестер выхватил доску еще до начала демонстрации и предъявил уже заготовленные записи. Ланкестер был достаточно рьян, чтобы открыть против Слэйда судебный процесс.
В науке Ланкестером двигал такой же неистовый скептицизм, как при разоблачении обмана. После Оксфорда он изучал анатомию на практике при Зоологической станции в Неаполе и стал экспертом по моллюскам, морским улиткам и креветкам. В его руках анатомия этих существ выдавала свои секреты, и он продолжал добывать доказательства, к чему бы это ни приводило.
Вслед за Дарвином ученые начали искать сходство между разными видами организмов, чтобы подобрать ключ к их происхождению. Вспомните: логика Дарвина состояла в том, что анатомическое сходство разных видов свидетельствует об их происхождении от общего предка. Гексли идентифицировал несколько групп рыб, приходившихся очень близкими родственниками животным с конечностями, поскольку их плавники имели версии костей рук. Аналогичным образом он и другие ученые использовали анатомическое сходство для демонстрации родства птиц и млекопитающих с различными земноводными. Такой способ рассуждений подталкивал к выводу: более близкородственные виды должны иметь более выраженное сходство, чем дальние родственники.
Ланкестер обнаружил кое-что еще: он обратил внимание на одно обстоятельство, которое другие ученые либо не замечали, либо игнорировали. Работая с морскими животными, он отметил, что многие виды эволюционировали не путем приобретения признаков, а путем их потери. Отключение структур и упрощение, или, как говорил Ланкестер, “вырождение”, предлагало новые способы существования. Он обратил внимание, что существа, переходящие к паразитическому образу жизни, упрощаются и теряют разные части тела, часто даже целые органы. У креветок есть хвост, панцирь, глаза и нервная трубка, но паразитические ракообразные, живущие в кишечнике других существ, практически неузнаваемы по этим признакам. Они отказались от панциря, глаз и даже многих пищеварительных органов.
Изучение вырождения привело к еще более глубоким и важным выводам. Вне зависимости от того, в какой части планеты живут паразитические ракообразные и какую часть тела хозяина они избрали, будь то кишечник или жабры, они всегда теряют одни и те же части тела. И это наблюдение справедливо для многих других случаев вырождения. Пещерные животные – рыбы, земноводные или ракообразные – теряют органы, чтобы эффективнее существовать в темноте пещер, сохраняя энергию, которая в противном случае была бы потрачена на создание и поддержание бесполезных органов. Удивительно, что разные виды независимым образом эволюционируют по одному и тому же пути: они обесцвечиваются, лишаются глаз и часто сокращают размер конечностей.
Наверное, самый яркий пример вырождения – змеи, лишившиеся конечностей (исключение составляют рудиментарные остатки конечностей у некоторых видов). Но у змей план строения тела претерпел не только упрощение: их тела удлинились за счет приобретения новых позвонков и ребер. Это связано с образом жизни и перемещением за счет скольжения. При таком способе перемещения конечности только мешают.
Ланкестер знал, что змеевидное тело есть не только у змей. Некоторые виды ящериц имеют сильно укороченные конечности и удлиненные тела. Одна отдаленно родственная группа пресмыкающихся, называемых амфисбенами (или двуходками), характеризуется длинными телами и отсутствием конечностей. Вполне простительно спутать их со змеями или ящерицами, но у них совсем другое анатомическое строение головы. В этой игре участвуют даже земноводные. Земноводное животное червяга имеет длинное тело и не имеет конечностей. Вот вам примеры, как одни и те же признаки и способы эволюции то и дело возникают у разных видов животных.
Независимые изобретения – весьма обычный случай и в человеческой цивилизации. Телефон, игрушка йо-йо или теория эволюции: идеи и технологии часто формируются в головах разных людей более или менее синхронно. Возможно, идеи носятся в воздухе, поскольку пришло их время, или напрашиваются усовершенствования существующих технологий, или работают какие-то глубинные закономерности появления изобретений. Какой бы ни была причина, “множественность” настолько распространена, что кажется общим правилом в некоторых сферах человеческой деятельности. То же самое справедливо для мира природы.
Биологическая множественность может отражать внутренние механизмы работы природы. Чтобы понять, в чем тут дело, мы должны вернуться к рассказу о неприметных животных Огюста Дюмериля.
Мир глазами саламандры
Спокойная манера говорить и доброжелательность кардинальным образом отличали Дэвида Уэйка из Калифорнийского университета в Беркли от Рэя Ланкестера. Однако начиная с 1960-х годов влияние работ Уэйка было не менее глубоким. Ланкестер специализировался на морских животных, а Уэйк посвятил свою жизнь в науке изучению саламандр.
Как бы нам повезло, если бы мы обладали некоторыми биологическими свойствами саламандр! Если у них отрезать конечность, они восстанавливают ее полностью, со всеми мышцами, костями, нервами и кровеносными сосудами. После повреждения саламандры умеют заново выращивать сердце и даже спинной мозг. У них есть удивительные новшества – от разных типов ядовитых желез до способов захвата пищи. Более сорока лет студенты и ученые из десятков стран приезжали в Беркли, чтобы изучать биологию саламандр. Уэйк – это современный Дюмериль, нашедший удивительные биологические закономерности в незамысловатых на вид саламандрах.
Дэвид Уэйк ищет саламандр в Мексике
Со времен Дюмериля известно, что саламандры обычно родятся в одной среде, а повзрослев, перебираются в другую. Многие виды вылупляются в воде, а затем в результате метаморфоза приспосабливаются к жизни на суше. И этот переход к наземному существованию требует целого ряда изменений образа жизни, особенно способа питания.
Всех хищников, грубо говоря, можно разделить на две категории. Большинство приближают рот к добыче: львы, гепарды и крокодилы зажимают в пасти или кусают, когда догоняют добычу, или тихонько поджидают, когда жертва подойдет поближе. Другие захватывают пищу иначе: они подносят ее ко рту. Взрослые саламандры относятся именно к этой категории.
Находясь в воде, саламандры засасывают насекомых или мелких ракообразных к себе в рот. Мелкие косточки в основании их гортани, а также другие кости верхней части черепа позволяют расширять ротовую полость и создавать вакуум, за счет которого вода и добыча попадают в рот. В воде такая стратегия работает хорошо, но на суше она не годится. Чтобы достичь достаточной мощности для всасывания крупной добычи в воздухе и ее перемещения в рот, на суше животным понадобился бы вакуумный насос размером больше их собственного тела.
На суше для доставки добычи в рот саламандры используют множество трюков. Некоторые виды быстро раскручивают язык, захватывают добычу и скручивают язык. Их язык высовывается почти на половину длины тела, высвобождая липкий кончик, что позволяет схватить мелких насекомых и засунуть их в рот. Для этого фокуса у саламандр есть два механизма, которые позволяют выбрасывать язык наружу и убирать его внутрь. Такой специализированный язык – одно из самых удивительных изобретений природы, и в этом механизме кроются сюрпризы, углубляющие наше понимание истории жизни на Земле в целом (пусть для кого-то подобное утверждение и отдает эзотерикой). Поскольку ценность и красота этой системы проявляются в анатомических деталях, нам нужно немного глубже исследовать анатомию саламандр.