Новейшие открытия точных наук и их применение в биологии подводят нас к представлению о жизни как неизбежной стадии развития материи везде, где для этого существуют подходящие условия и, прежде всего достаточная длительность и постоянство этих условий. Великое множество планет во Вселенной подразумевает возможность обилия населенных миров, а то, что мы узнали о механизмах регулировки и управления, заставляет думать, что появление мысли, разумных существ есть также неизбежное следствие длительного развития материи.
Теперь посмотрим, что скажет нам палеонтология, то есть фактическая документация пути исторического развития земной жизни, на отрезке полумиллиарда лет от древнейших достоверных остатков до наших дней.
Подобно истории человеческого общества, основывающейся на письменных документах, предметах труда, быта и материальной культуры, первые окаменелые останки, могущие послужить для расшифровки строения древних организмов, принадлежат уже весьма сложным животным или растениям, вполне приспособленным к окружающей среде. Без всякого сомнения, это лишь вершина айсберга, выступающего над водой. «Под водой» в этом случае — еще не менее двух миллиардов лет, в течение которых образовались все главные группы животных и растения, вероятно, уже начинали осваивать сушу.
Гигантские пробелы в геологической летописи Земли существенно ограничивают наши возможности в изучении первых этапов завоевания суши как растениями, так и животными.
Тем не менее сумма палеонтологических данных дает нам неопровержимую общую картину постепенного усложнения и усовершенствования растительных и животных форм по мере хода геологического времени. Лестница этого восхождения непрерывна и последовательна, несмотря на вымирание одних групп, расцвет других или угнетенное, скрытное существование третьих.
Вместе с тем характер палеонтологической документации таков, что еще в недавнее время порождал представление о прерывистом, скачкообразном развитии жизни, о периодах расцвета, сменявшегося повсеместными катастрофами и массовыми вымираниями. Подобная картина возникала из-за непонимания особенностей хода эволюционного процесса. Приспособление к условиям существования путем естественного отбора мелких мутаций позволяло отдельным видам животных или растений процветать и обильно размножаться. В результате область, или, точнее, та совокупность внешних условий обитания, которую биологи называют экологической нишей, заселялась все плотнее и плотнее, пока эта плотность не достигала критической точки. «Ниша» — меткое название, подразумевающее ограниченность места, вовсе не обязательно географическую, но гораздо чаще чисто биологическую. За пределами ниши не было ни пищи, ни других жизненно важных условий для вида, приспособленного именно к этой области. Неограниченное размножение в результате успешного приспособления вызывало голод или эпизоотию и массовую гибель процветающего вида. Подобную же массовую гибель вызывало и небольшое изменение режима внешней среды, к которому узко приспособленные виды с большой численностью особей очень чувствительны.
Массовая смертность обусловливала образование больших скоплений остатков, заставляя нас воображать чудовищные катастрофы, Ввиду общей пространственной разорванности палеонтологической документации частные случаи казались распространенными чуть ли не по всему земному шару. На самом деле эти случаи нисколько не отражались на других видах, кроме связанных кормовой базой с гибнущими, и вовсе не означали серьезных потрясений нашей планеты.
Более того, неуклонное восхождение исторического развития от низших форм к высшим (считая высшими более сложные и более универсальные) вне всякого сомнения доказывает чрезвычайно длительную устойчивость среды обитания на поверхности нашей планеты, отражающую постоянство радиации Солнца и спокойное состояние вещества в недрах Земли. Особенно очевидно это для наземных организмов, не защищенных водой. Чтобы пройти путь от первичных рыбообразных позвоночных до высших млекопитающих, потребовалось около 400 миллионов лет. За этот громадный промежуток времени наше светило ни разу не подвело наземную жизнь. Равным образом те триллионы километров, которые проделала наша Земля вместе со всей Солнечной системой через пространства Галактики, не привели ни к каким губительным встречам. Хрупкие, чрезвычайно чувствительные в космических масштабах индикаторы — наземные животные и растения неоспоримо говорят об этом, подтверждая, что звезды типа нашего Солнца и системы, подобные Солнечной, обладают стабильностью, исчисляющейся миллиардами лет, то есть допускают развитие высших форм жизни.
Вторым очень существенным фактом, наблюдаемым во всей великой истории жизни, является та направленность ее развития, о которой я говорил ранее. Эволюция не идет в любом случайном направлении, а приспособительная радиация на каждом уровне геологического времени расходится лишь в определенных пределах. Всякое существенное усовершенствование организмов вызывает новую «вспышку» образования видов или приспособительную радиацию, во время которой прежние «экологические ниши» заселяются новыми видами, лучше организованными, чем прежние, уничтожаемые естественным отбором. Однако количество этих ниш на поверхности Земли ограниченно. В результате проявляется конвергенция, то есть принятие разными организмами похожей формы, образа жизни, питания и поведения. От сходной формы раковин у разных групп морских беспозвоночных, подобных друг другу, но разделенных сотнями миллионов лет существования, свободно плавающих колоний граптолитов и сифонофор, от похожих форм трилобитов и мечехвостов, поднявшись выше по лестнице жизни, мы находим моллюсков, подобных, например, спрутам, у которых появляется подобие черепа для хорошо развитого на этом архаическом уровне мозга и бинокулярное зрение огромных глаз. Всякий, кто смотрел в глаза крупного спрута, поражался человекоподобию его упорного и мрачного взгляда, без характерного для высшего животного эмоционального выражения.
Общеизвестны ихтиозавры — морские пресмыкающиеся, чрезвычайно похожие на дельфинов, появившихся на полтораста миллионов лет позже. Но мало кто знает, что аналогичные змеям формы земноводных существовали уже в каменноугольных лесах около 300 миллионов лет назад, а крокодилообразные земноводные имеют еще более почтенный возраст. С тех пор внешний облик крокодилов принимали неоднократно в разные геологические эпохи различные группы пресмыкающихся. Современные крокодилы — это довольно высокоорганизованные животные с почти четырехкамерным сердцем, сложной системой терморегуляции и глазами, которые адаптируются как к дневному, так и к ночному освещению.
Чем выше по лестнице исторического развития жизни поднимаемся мы, приближаясь к нашему времени, тем чаще и глубже конвергенция. Можно упомянуть об ископаемых млекопитающих Южной Америки, разобщенной со странами Евразии и Африки, и тем не менее похожих на главные формы млекопитающих стран так называемого Старого Света. Южноамериканские копытные, принадлежащие к совершенно особенным древним группам, дали похожие на животных Старого Света верблюдообразные, кабанообразные, лошадеобразные, даже хоботные формы. Лошадеподобные литоптерны по строению ног («однопалости») ушли дальше лошадей, но отстали в отношении совершенства зубной системы.
Самым поразительным животным Южной Америки, жившим в очень позднее геологическое время, является тилакосмилус, повторивший во всех чертах строения саблезуба смилодона, но принадлежащий к совершенно иному, низшему подклассу млекопитающих — сумчатым. Сумчатые Австралии тоже повторяют главные группы высших млекопитающих — плацентарных Старого Света — грызунов, волков, тигров, медведей.
Приспособления, отличающие целые классы и подклассы у более поздних животных, возникали как отдельные признаки очень давно и у самых отдаленных и несходных групп. Так, например, скорпионы имеют в основании своих конечностей особые камеры, где зародыши прикреплены к плацентоподобному образованию, отличающему самых высших млекопитающих — плацентарных. Это высокая степень охраны эмбрионов.
Я упомянул уже, что двуглазое (бинокулярное) зрение, отличающее человека, появляется даже у моллюсков (осьминогов), а затем и у целого ряда пресмыкающихся, птиц, не говоря уже о многих млекопитающих.
Постоянство температуры тела, по всем данным, появилось у пресмыкающихся около полутораста миллионов лет назад. Но в том или ином виде высокая энергетика теплокровного организма есть у некоторых рыб, типа меч-рыбы или парусника, то есть возникает как частный случай у еще очень примитивных животных. Молоко как средство выкармливания детенышей известно у некоторых птиц и даже рыб, не говоря уже о самых древних яйцекладущих млекопитающих типа утконоса.
Наконец, недавние исследования показали, что объем и сложные извилины мозга, превосходящие таковые у человека, есть у китообразных и появились примерно на 15 миллионов лет раньше.
Я привожу лишь несколько наглядных примеров, общее число которых громадно. Остается сказать хотя бы об одной наиболее типичной конвергенции наземных растений: облик дерева с ветвями и органами фотосинтеза появляется уже с первых этапов развития крупных наземных форм. Каменноугольные сигиллярии внешне уже очень похожи на современные деревья, хотя, по существу, они гораздо ближе к плауновым, например современному мохообразному ликоподию. Даже пневматофоры или дыхательные выросты корней сигиллярий, по существу, ничем не отличаются от современных болотных кипарисов или других деревьев, растущих в заливаемых морем прибрежных мангровых лесах, то есть в такой же обстановке, в какой обитали 300 и более миллионов лет назад сигиллярии.
На протяжении сотен миллионов лет истории жизни и растения и животные становятся наделенными не только похожими чертами внешнего облика, механики скелета, или мышечнодвигательной системы. Еще ближе сходство органов чувств, нервной и гормональной регулировки. В похожих условиях обитания вырабатываются и одинаковые черты поведения. Эти аналогичные конструктивные решения показывают, что эволюция, так сказать, ставит перед организмами одни и те же задачи, а следовательно, имеет направленность. По существу, в этом нет ничего удивительного, ибо главные условия внешней среды, к которым приспособляются организмы, условия поверхности нашей планеты и общие закономерности жизни просуществовали, как мы говорили, более миллиарда лет.
Энергетические уровни биологических машин-организмов жестко лимитированы. Для каждой ступени повышения энергетики живых существ требуется немало миллионов лет. Энергозапасы, скажем, в печени пресмыкающегося примерно в 50 раз меньше, чем у высшего млекопитающего. Поэтому длительность бега по суше у крокодила просто несоизмерима с многочасовым бегом волка, льва, копытного. Высокая энергетика, естественно, имеет оборотную сторону — резко повышается потребность в пище, укорачивается продолжительность жизни, обостряется напряжение пищевых цепей (баланс пары: хищник — жертва), требуются расширение и интенсификация кормовой базы. Все это как бы огораживает жизнь неодолимыми стенами необходимости, направляющим коридором естественного отбора. Из него только один выход — дальнейшее усовершенствование организма, в одну только сторону — большей независимости от внешней среды. Частная адаптация в истории жизни на Земле — это лишь только временный успех, за которым идет расплата массовая гибель, позднее — вымирание, при перенаселении экологической ниши, исчерпании узкой кормовой базы или изменении условий обитания. В полном соответствии с описанным ходом исторического развития мы наблюдаем в палеонтологических захоронениях двоякого рода группы животных. Одни, составляющие главную массу остатков в том или другом слое, принадлежат к подчас причудливо приспособленным, но немногим видам, однозначным по уровню эволюционного развития. Другие, гораздо более редкие, отличаются внешне весьма мало, с как бы стандартным обликом, скрывающим высоту организации, большую, чем у одновременных с ними видов, богатых численностью особей.
Этот давно известный характер палеонтологической документации заставил исследователей предположить, что существуют два пути исторического развития жизни (эволюционного прогресса): адаптация, приспособление к местным и временным, частным условиям жизни и общее усовершенствование организма — его усложнение, универсализация действия, повышение энергетики и защищенности от влияния внешней среды. Из этих двух дорог эволюции одна — адаптивная радиация — постоянно заводит группы животных в тупики, а другая, названная путем ароморфоза, или ортогенеза, есть непрерывное восхождение к совершенству организма.
Нетрудно видеть, что на самом деле оба «пути» — лишь две стороны одного и того же диалектического процесса, в котором великая необходимость совершенствования организма проявляется через сумму случайных адаптации. Слепая сила естественного отбора становится «зрячей» в том смысле, что получает направленность, непрерывно действующую в течение всей огромной длительности органической эволюции на Земле.
Необходимость исторического развития заключается в приобретении наибольшей независимости от внешней среды — того самого гомеостазиса, без которого не может быть накопления и хранения информации, абсолютно необходимой для выживания. Чем «прочнее» и длительнее гомеостазис в индивидуальном существовании, тем больше информации накапливается в индивиде, тем более он универсален, пригоден для жизни в разных условиях, тем менее он зависит от узких экологических ниш. Совершенно очевидно, что, кроме общей защищенности организма от потери влаги, изменений температуры и давления, солнечной радиации и т. п., помимо способности преодолевать чисто механические препятствия, универсальная форма животного должна еще обладать умением разыскивать и распознавать пищу в ее разных видах и условиях среды, а для этого — запоминать множество данных. Универсальность (эврибионтность) неминуемо требует развития куда более многосторонних качеств, чем для частного приспособления к узкой нише и прежде всего — достаточной мускульной силы, запасов энергии внутри организма, мощных органов чувств и механизмов управления, то есть нервно-гормональной системы. Следовательно, требуется возникновение большого мозга, который в неизбежном противоречии требует повышенной энергетики, поскольку его деятельность немыслима без усиленного питания. С этим его свойством знакомы теперь не только специалисты, но и широкие круги населения — речь идет о тех четырех минутах, которые составляют интервал от клинической до необратимой смерти человека.
Сказанное не представляет собой чего-либо нового, но в применении к историческому развитию жизни делает понятным и обязательное появление интеллекта у высших форм и ту упорную борьбу за независимость от среды обитания, какую вели неисчислимые поколения растений и животных, прошедшие за миллиарды лет по поверхности нашей планеты.
И еще одно: никакой скороспелой разумной жизни в низших формах вроде плесени, тем более — мыслящего океана быть не может. Это, впрочем, знали еще 2 тысячи лет назад. «Нет разума для несобранного! — восклицает индийский поэт-философ в Бхагават-Гите. — И нет для несобранного творческой мысли…» Чтобы осмысливать мир, надо уметь видеть и запоминать все его неисчерпаемое разнообразие и, мало того, — еще пользоваться его законами для борьбы за жизнь. Крупный мозг у животных возникал не раз в истории Земли, но все такие случаи были преждевременны, потому что организмы еще не поднялись на нужный уровень гомеостазиса и энергетики, как, например, спрут, о котором я уже упоминал. В других случаях большой мозг, даже больший, чем у человека, возник у дельфинов и других китообразных тогда, когда полное приспособление их организмов к воде исключило переход в другую среду. Невозможным стало и создание искусственной среды без наличия способности изготовлять орудия. Только человек сам облегчил себе окружающие условия, расширил кормовую базу с помощью огня и создания разумных запасов и тем смог освободиться от внешней среды настолько, чтобы наблюдать, осмысливать и подчинять себе мир своей планеты. Тем самым он стал на пороге высшей свободы человеческого общества, которое должно окончательно сбросить гнет среды, лежащий на живой клетке, наверное, уже 2–3 миллиарда лет с момента зарождения протожизни.
Человек не характерен никаким особым приспособлением и какой-либо узкой экологической нише, и в этом одно из самых поразительных его свойств. Жизненная форма человека столь же примитивна, как и у его отдаленных предков, и уходит на сотню миллионов лет в глубь геологического времени. Внешняя архаичность совмещается с высоким уровнем физиологической организации, энергетики и гомеостазиса, способным к несению огромной нагрузки — мозга. Чем выше уровень организации жизни, тем более конвергентны ее формы, и человек не только не исключение, но наиболее конвергентен. С увеличением палеонтологических данных «корни» человека уходят все глубже. Сейчас нам известны уже пользовавшиеся орудиями пралюди (австралопитеки) из слоев возрастом в два с половиной миллиона лет. Подобные же формы появлялись в разных отдаленных местах земного шара, конвергировали и, вероятно, скрещивались в пограничных областях обитания, т. е. нигде не образовывали специализированных видов, а лишь подвиды как дальнейшие ступени развития мозга и труда. Без сомнения, в дальнейшем будут найдены еще многие, так сказать, сопутствующие формы человекообразных вроде огромных гигантопитеков, мегантропов и т. п.