Если есть что-то, что может претендовать на звание жизненной силы, так это электричество, от которого в той или иной форме зависит наша жизнь. Его действие проявляется не только в передаче сигналов нервной системы и в мышечной активности, но и на внутриклеточном уровне: электричество играет важную роль внутри любой живой клетки. Под действием электрических сил биомолекулы приобретают определенную форму, необходимую для построения и функционирования ферментов, клеточных мембран, ДНК, сахаров и жиров. Электрические импульсы запускают все молекулярные механизмы, участвующие в репликации клеток, двигательной активности, восстановлении, фотосинтезе, метаболизме, функциях зрения, слуха, вкуса и обоняния. Сигналы распространяются по нервам в виде волн, состоящих из электрически заряженных частиц, перетекающих по нервным клеткам. Энергия, заряжающая все клетки организма, вырабатывается митохондриями – своеобразными энергетическими станциями, действующими на внутриклеточном уровне. Взаимодействие клеток организма с бактериями осуществляется через электрические сигналы, проходящие по молекулярным нанопроводам[347], а развитием эмбрионов управляют биоэлектрические сигналы[348].
Гумбольдт умер в 1859 году. Последний труд Гумбольдта, над которым он работал 27 лет, сочинение в пяти томах под названием «Космос», представлял собой обширный опыт физического мироописания, только алфавитный указатель которого насчитывал тысячу страниц. Автор предпринял смелую попытку воссоединить в одной книге знания из разных областей науки: географии, антропологии, биологии, геологии, астрономии, физики и химии. Со времен Аристотеля никому из ученых не удавалось представить знания о Вселенной как единое целое. Гумбольдт убеждает читателей в том, что главным его побуждением «всегда было стремление обнять явления внешнего мира в их общей связи, природу, как целое, движимое и оживляемое внутренними силами»[349]. «Жизненная сила» еще присутствует в его книге, но эти слова уже лишены налета мистицизма. Напротив, в попытке представить мир как единое целое присутствует стремление продемонстрировать единообразие/синтез разных форм жизни, о котором речь пойдет дальше.
Несмотря на то что идея «единства законов и принципов, управляющих жизненными силами Вселенной» была принята многими учеными, поскольку она объясняла алгоритм жизни, никто из них не имел представления о том, как эти «законы и принципы» объясняют многообразие и сложность форм жизни. Даже самые стойкие последователи механистической теории не могли объяснить с точки зрения механики происхождение хотя бы одного биологического вида, не говоря уже о тысячах новых, ежегодно пополнявших коллекции таких натуралистов, как Александр фон Гумбольдт. Американский поэт Джойс Килмер (1886–1918) позже признается в своем самом известном стихотворении «Деревья»:
Стихи создам и я, глупец,
А дерево – лишь Он, Творец[350].
Изменить эту установку было под силу лишь принципу простоты, и это стало следующей задачей для науки.
14Главное направление развития жизни
Самая теория [естественного отбора] до крайности проста, а факты, положенные в ее основу, хотя весьма многочисленны и распространяются на все организмы, могут быть сгруппированы в небольшое число легко определимых категорий.
Благодаря природной целесообразности некоторые части тела животных устроены так, чтобы обеспечивать жизнеспособность особи. Например, передние зубы, как правило, острые и приспособлены для кусания, в то время как моляры тупые и больше подходят для пережевывания пищи… Следовательно, их существование определяется не столько предназначением, сколько жизненной необходимостью. Причина в том, что… они случайно стали тем, что обеспечивает выживание.
18 июня 1858 года в поместье Даунхаус, находившееся в полумиле от деревни Даун в графстве Кент, пришло письмо. Оно было адресовано выдающемуся натуралисту Чарлзу Дарвину (1809–1882), которому в то время было 49 лет. Имя Дарвина стало известно благодаря огромной популярности, которую завоевала его книга «Путешествие натуралиста вокруг света на корабле “Бигль”», опубликованная 19 годами ранее. Книга содержала не только рассказ о путешествии на знаменитом корабле, но и описания удивительного разнообразия растений и животных, которое обнаружил автор за время пятилетней экспедиции в южной части Атлантического, Тихого и Индийского океанов. Больше всего молодого натуралиста поразило и озадачило то, что каждый остров, на который он высаживался, составлял ареал обитания определенных видов животных и птиц. Он пишет:
Впервые внимание мое было полностью привлечено тогда, когда я сравнил многочисленные экземпляры дроздов-пересмешников… и, к своему изумлению, обнаружил, что все птицы с острова Чарлз принадлежат к одному виду (Mimus trifasciatus), все птицы с острова Альбемарль – к виду M. parvulus, а с острова Джемс и Чатам[354] (между которыми расположены два других острова, играющие роль связующих звеньев) относятся к виду M. melanotis[355].
Почему птицы, обитающие на близлежащих островах, относятся к разным видам?
У последователей креационизма[356] был готовый ответ на этот вопрос: так решил Всевышний. Однако к началу XIX века многих ученых-биологов уже не устраивали отсылки к Богу. Почти двумя столетиями ранее Ньютон сравнивал труд Творца «с работой опытного часовщика, которому приходится время от времени заглядывать вглубь Вселенной, чтобы проверить исправность работы механизма». Однако подобная кропотливая работа над каждым дроздом или зябликом на крошечных островах архипелага больше походит на навязчивую идею.
Чарлз Дарвин размышлял над загадкой происхождения видов с момента возвращения из экспедиции на «Бигле». Несмотря на то что черновик, в котором он попытался изложить свою теорию, был написан 16 лет назад, он не спешил его печатать, поскольку считал, что нужно собрать побольше фактов. По этой причине следующие 20 лет он занимался изучением червяков и разнообразной береговой живности, в частности усоногих раков, а также работал с образцами, собранными многочисленными натуралистами-любителями, к услугам которых он нередко прибегал. Эти «охотники за насекомыми» прочесывали леса, джунгли, болота, саванны и пустыни по всему миру в поисках редких экзотических экземпляров флоры и фауны, чтобы потом продавать их музеям и в частные коллекции натуралистов.
Автор письма, доставленного в поместье Даунхаус в июне 1858 года – Альфред Рассел Уоллес, – принадлежал к таким натуралистам-охотникам. Его имя было знакомо Дарвину, поскольку несколькими годами ранее Уоллес сообщал через Сэмюэля Стивенса, агента Дарвина в Лондоне, о том, что в последней партии образцов обнаружился «любопытный экземпляр подвида домашней утки, предназначавшийся специально для мистера Дарвина»[357]. Кроме того, Дарвин знал, что в 1855 году Уоллес написал научную статью (что довольно необычно для натуралиста-охотника), которая называлась «О законе, который регулировал появление новых видов»[358]. Известно, что Уоллес даже писал Дарвину, спрашивая его мнение по поводу теории, изложенной в этой статье, однако так и не получил ответа. Тем не менее статья и последующее письмо заставили Дарвина задуматься над тем, что происхождение видов интересует не только его, но и безвестного натуралиста-охотника.
Письмо, полученное Дарвином в 1858 году, отличалось от предыдущих корреспонденций тем, что в него была вложена черновая рукопись. Начав читать, Дарвин был потрясен. Текст начинался цитатой из сочинения английского экономиста Томаса Мальтуса «Опыт о законе народонаселения» 1798 года, в которой приводилась мысль о том, что темпы роста населения, как правило, превосходят темпы увеличения имеющихся ресурсов[359]. Эта идея получила продолжение у Уоллеса: «Жизнь диких животных – это борьба за существование»[360], в результате которой выживает лишь небольшое количество особей, способных воспроизводить себе подобных. В этой борьбе «те, которые умирают, очевидно, очень слабы, между тем как те, которые протягивают дольше свое существование, несомненно, самые совершенные по своему здоровью и крепости». Уоллес рассматривает примеры искусственного отбора, когда люди одомашнивали волков и кабанов, культивируя определенные качества, например способность поддаваться дрессировке или нагуливать жир. Он приходит к выводу, что «борьба за существование» также влияет на естественные внутривидовые изменения, поскольку «в ней всегда должны погибать существа самые слабые и наименее совершенные по своей организации». Этот процесс, продолжающийся уже несколько тысячелетий, привел к эволюционным изменениям и появлению новых видов, каждый из которых адаптирован к тем условиям, в которых он существует.
Итак, Уоллес решил загадку происхождения видов. Его письмо заканчивалось просьбой передать статью на суд самого выдающегося эксперта в области геологии и близкого друга Дарвина, Чарлза Лайеля, если, конечно, сам Дарвин сочтет этот текст достойным его внимания.