Рассказ предка. Путешествие к заре жизни. - Ричард Докинз

Один способ подчеркнуть наше нынешнее невежество состоит в том, чтобы поинтересоваться, если бы эволюция должна была повториться от докембрия, когда ранние эукариотические клетки были уже сформированы, на что были бы похожи организмы через один или два миллиарда лет. И, если бы эксперимент был повторен несметное число раз, какие свойства организмов неоднократно возникали бы, а какие были бы редкими, какие свойства складывались бы в эволюции легко, а какие с трудом? Основной недостаток нашего нынешнего рассуждения об эволюции состоит в том, что она не заставляет нас ставить такие вопросы, хотя ответы могли бы, по сути, привести к глубокому пониманию ожидаемых признаков организмов.

Мне особенно нравится статистическое условие Кауфмана. Он предусматривает не только один мысленный эксперимент, но и статистическую совокупность мысленных экспериментов в поисках общих законов жизни, в отличие от частных проявлений отдельных жизней. Вопрос Кауфмана близок к научно-фантастическому вопросу о том, на что могла бы быть похожа жизнь на других планетах – хотя на других планетах стартовые и действующие условия будут иными. На большой планете сила тяжести наложила бы целую новую систему давлений отбора. Животные размером с пауков не могли бы иметь тонких конечностей (они сломались бы под весом), а нуждались бы в поддержке крепких, похожих на стволы деревьев вертикальных столбов, на которых стоят наши слоны. И наоборот, на меньшей планете животные размером со слонов, но легкого телосложения, могли бы носиться и прыгать по поверхности, как прыгающие пауки. Эти предсказания относительно строения тела будут применимы ко всей статистической совокупности миров с высокой силой тяжести и ко всей статистической совокупности миров с малой силой тяжести.

Сила тяжести – изначально данное условие планеты, на которое не может влиять жизнь. Также ее расстояние до центральной звезды. Также скорость ее вращения, которая определяет длину дня. Также наклон ее оси, который на такой планете как наша, с его почти круглой орбитой, является главным определяющим фактором сезонов. На планете с орбитой, далекой от круговой, такой как Плутон, кардинальное изменение расстояния до центральной звезды было бы намного более существенным фактором, определяющим сезонность. Наличие, расстояние, масса и орбита луны или лун оказывает тонкое, но сильное влияние на жизнь через приливы и отливы. Все эти факторы – исходные данные, не находящиеся под влиянием жизни, и поэтому рассматриваются как постоянные в последовательных повторениях мысленного эксперимента Кауфмана.

Прежние поколения ученых рассматривали бы погоду и химический состав атмосферы также как исходные данные. Теперь мы знаем, что атмосфера, особенно высокое содержание в ней кислорода и низкое содержание углерода, обусловлена жизнью. Таким образом, наш мысленный эксперимент должен учесть возможность, что в последовательных повторениях эволюции атмосфера могла бы измениться под влиянием каких-либо форм развивающейся жизни. Жизнь могла таким образом влиять на погоду и даже на большие климатические происшествия, такие как ледниковые периоды и засухи (Мой покойный коллега У. Д. Гамильтон, который был прав слишком много раз, чтобы его осмеивать, предположил, что облака и дождь – адаптация, произведенная микроорганизмами для своего собственного рассеивания.).

Насколько мы знаем, самые глубинные области Земли остаются незатронутыми жизненной пеной с ее поверхности. Но мысленные эксперименты по перезапуску эволюции должны признать возможные различия в ходе тектонических событий, и, следовательно, в истории расположения континентов. Интересный вопрос, должны ли быть представлены события вулканизма, землетрясений и бомбардировок из космоса, чтобы получить одинаковые последовательные перезапуски Кауфмана. Вероятно, разумно рассматривать тектонику и астрономические столкновения как важные переменные, которые могут быть усреднены, если мы представим себе достаточно большую статистическую совокупность перезапусков.

Как мы подойдем к ответу на вопрос Кауфмана? На что была бы похожа жизнь, если ее повторно «прокрутить» статистическое количество раз? Сразу же мы можем признать целый ряд вопросов Кауфмана постоянно увеличивающейся трудности. Кауфман хотел перевести часы на момент, когда эукариотическая клетка была собрана из своих бактериальных компонентов. Но мы могли бы предложить перезапустить процесс на две или три эры раньше, от самого происхождения жизни. Или, в другой крайности, мы можем перезапустить часы намного позже, скажем, около Копредка 1, нашего раскола с шимпанзе, и поинтересоваться, представлены ли гоминиды в статистически значимых количествах в перезапусках, чтобы жизнь достигла Копредка 1, развилось прямохождение, увеличился мозг, возник язык, цивилизация и бейсбол. Попутно есть вопросы Кауфмана о происхождении млекопитающих, о происхождении позвоночных животных и много других вопросов Кауфмана.

Кроме чистых предположений, представляет ли история жизни, произошедшей на самом деле, нечто похожее на естественный эксперимент Кауфмана, который может послужить нам ориентиром? Да, представляет. Мы ознакомились с несколькими естественными экспериментами в течение нашего странствия. Удачные случаи длительной географической изоляции Австралии, Новой Зеландии, Мадагаскара, Южной Америки, даже Африки дают нам приблизительный перезапуск главных эпизодов эволюции.

Эти массивы суши были изолированы друг от друга и от остальной части мира во время значительного периода после того, как исчезли динозавры, когда группа млекопитающих показала большую часть своего эволюционного творческого потенциала. Изоляция не была полной, но была достаточной, чтобы благоприятствовать развитию лемуров на Мадагаскаре и распространению древних и разнообразных афротериев в Африке. В случае Южной Америки мы выделили три отдельных момента возникновения млекопитающих с длительными периодами изоляции между ними. Австралинея представляет наиболее идеальные условия для подобного рода естественного эксперимента – ее изоляция была почти полной в течение большой части соответствующего периода, и он начался с очень маленького, возможно единственного инокулята сумчатых. Новая Зеландия – исключение, она одна среди этих показательных естественных экспериментов оказалась без млекопитающих в рассматриваемый период.

Глядя на эти естественные эксперименты, главным образом я впечатлен тем, какой схожей оказывается эволюция, если позволить запустить ее дважды. Мы видели, как похож тасманийский сумчатый волк на собаку, сумчатый крот на крота, летающий поссум на белок-летяг, сумчатый саблезубый тигр на саблезубого тигра (и на различных «ложных саблезубых» среди плацентарных хищников). Различия также поучительны. Кенгуру является прыгающей заменой антилопы. Прыжки на двух ногах, отточенные до совершенства эволюционным прогрессом, могут быть столь же внушительно быстрыми, как галопирование на четырех ногах. Но эти две манеры бега радикально отличаются друг от друга особенностями, которые вызвали основные изменения во всей анатомии. По-видимому, при некотором предшествующем разделении путей одна из этих двух «экспериментальных» линий, возможно, пошла путем совершенствования прыжков на двух ногах, а другая, вероятно, оттачивала галопирование на четырех. Оказалось – возможно, первоначально по почти случайным причинам – что кенгуру прыгали одним способом, а антилопы скакали другим. Мы теперь удивляемся нисходящему потоку различий между конечными продуктами.

Млекопитающие претерпели несоизмеримую эволюционную радиацию примерно одновременно друг с другом на различных массивах суши. Вакуум, оставленный динозаврами, дал им такую возможность. Но и у динозавров в свое время была подобная эволюционная радиация, хотя с известными пробелами – например, я не могу получить ответ на свой вопрос, почему, кажется, не было динозавров «кротов». И до динозавров были еще другие многочисленные параллели, особенно среди млекопитающеподобных рептилий, и они также достигали высшей точки в сходном диапазоне типов.

Когда я даю публичные лекции, я всегда пытаюсь ответить на вопросы в конце. Самый распространенный вопрос, безусловно: «Во что в будущем могли бы эволюционировать люди?» Мой собеседник всегда, похоже, трогательно предполагает, что это – новый и оригинальный вопрос, и каждый раз мое сердце сжимается. Потому что это – вопрос, от которого уклонится любой благоразумный эволюционист. Вы не можете подробно предсказать будущую эволюцию любых видов, кроме как сказать, что статистически подавляющее большинство видов вымерло. Но, хотя мы не можем предсказать будущее любого вида, скажем, на 20 миллионов лет вперед, мы можем предсказать общий диапазон экологических типов, которые будут обитать кругом. Будут травоядные животные и хищники, питающиеся травой и ветками, поедающие мясо, рыбу и насекомых. Сами эти диетические прогнозы предполагают, что через 20 миллионов лет все еще будет пища, соответствующая этим понятиям. Животные, питающиеся веточным кормом, предполагают длительное существование деревьев. Насекомоядные предполагают насекомых, или каких-либо маленьких, длинноногих беспозвоночных – какашек (doodoos), если употреблять этот полезный технический термин из Африки. В пределах каждой категории, травоядных, плотоядных и так далее, будет диапазон размеров. Будут бегающие, летающие, плавающие, ползающие и роющие животные. Виды не будут точно такими же, какие мы видим сегодня, или параллелями, которые эволюционировали в Австралии или Южной Америке, или аналогами динозавров, или подобными млекопитающим аналогами рептилий. Но будет похожий диапазон типов, ведущих похожий диапазон образов жизни.