Но это все в лаборатории. Мог ли Эндлер получить сходные результаты в дикой природе? Да. Он отправился к ручью, в котором водились цихлиды («сильные хищники» эксперимента), а самцы гуппи, соответственно, имели в основном камуфляжную окраску. Он отобрал некоторое количество гуппи обоих полов и переселил их в приток того же ручья, в котором не было ни гуппи, ни цихлид, зато были Rivulus hartii, «слабые хищники» эксперимента. Спустя двадцать три месяца Эндлер вернулся. Невероятно, но факт: менее чем за два года самцы существенно изменили окраску, став куда ярче — несомненно, под влиянием самок, в условиях, когда хищники не мешали им эволюционировать в сторону яркости.
Один из плюсов науки — в том, что она является публичной деятельностью. Ученые демонстрируют как свои результаты, так и методы работы, и это позволяет любому пройти по их следам. Если результаты не совпадают, возникает вопрос — почему? Но, как правило, проверкой результатов дело не ограничивается, и исследователи идут дальше своих предшественников. Работа Эндлера прямо-таки требовала продолжения. Среди тех, кто подхватил его знамя, был Дэвид Резник из Калифорнийского университета в Риверсайде[64].
Спустя девять лет после того, как Эндлер в последний раз осматривал свой ручей, место эксперимента посетил Резник со своими коллегами. Они еще раз изучили потомков заселенной Эндлером популяции гуппи. Окраска самцов стала очень яркой. Половой отбор со стороны самок продолжился. Но было и еще кое-что. Помните черно-бурых лис из главы 3, у которых искусственный отбор по признаку дружелюбия и желанию идти на контакт с экспериментатором «протащил на хвосте» массу других признаков (смену сезона размножения, формы ушей и хвоста, цвета шкуры и так далее)? Так вот, под действием естественного отбора с гуппи произошло примерно то же.
Резник и Эндлер прежде заметили, что если сравнивать гуппи из ручьев, где давление хищников значительно, с рыбками из водоемов, где хищников мало, то различия в окраске — это верхушка айсберга. Есть масса других различий. Гуппи из водоемов, в которых нет хищников, достигают половой зрелости позднее, чем гуппи из водоемов с обилием хищников, и вырастают крупнее. Они реже приносят потомство, число мальков в выводке у них меньше, новорожденные мальки — крупнее. Когда Резник заново осмотрел потомков изначально заселенной Эндлером популяции, результаты оказались настолько впечатляющими, что в это трудно было поверить. Рыбы, которые эволюционировали только под воздействием полового отбора, направляемого самками, без направляемого хищниками отбора на выживание, приобрели не только более яркую окраску, но и весь спектр перечисленных выше признаков, и приблизились к естественным популяциям, живущим в ручьях без хищников. Эти гуппи стали позднее достигать половой зрелости, стали крупнее, производили меньшее потомство, их мальки были крупнее. Равновесие сместилось в сторону того, что нормально для водоемов, свободных от хищников, где решающую роль играет сексуальная привлекательность. Но удивительнее всего, конечно, тот факт, что все произошло чрезвычайно быстро — за ничтожное по эволюционным меркам время. Чуть позднее мы увидим, что эволюционные изменения, отмеченные Эндлером и Резником, вызванные исключительно естественным отбором (включая половой отбор), происходили со скоростью, сравнимой с искусственным отбором домашних животных. Очередной прекрасный пример эволюции, происходящей прямо перед нашими глазами.
Lingula
Одна из удивительных вещей, которые мы знаем об эволюции, — она может идти и очень быстро, как мы только что увидели, и очень медленно, как видно из палеонтологической летописи. Медленнее всего эволюционируют создания, которых мы называем «живыми ископаемыми». Нет, они не восстают из мертвых, подобно замороженным бактериям Ленски. «Живые ископаемые» — это существа, которые изменились с давних времен настолько незначительно, что, с нашей точки зрения, они все равно что ископаемые.
Из всех «живых ископаемых» я больше всего люблю плеченогое под названием лингула Lingula. Вам не обязательно знать, кто такие плеченогие. Если бы до «великого пермского вымирания» (самая крупная из катастроф биосферы на планете), четверть миллиарда лет тому назад, существовали рестораны, то плеченогие, безусловно, стали бы украшением меню. Их легко перепутать с двустворчатыми моллюсками — мидиями и им подобными, однако они совсем другие. Две створки их раковины — верхняя и нижняя, в то время как створки раковин мидий — правая и левая. Плеченогие и двустворчатые, как верно заметил Стивен Джей Гулд, разошлись в эволюционной истории как в море корабли. «Великое вымирание», как назвал пермскую катастрофу Гулд, пережили немногие плеченогие. Однако современная лингула настолько похожа на ископаемую Lingulella, что изначально им было дано одно родовое название — Lingula. Изображенный на иллюстрации представитель Lingulella относится к эпохе ордовика (примерно 450 миллионов лет назад). Однако обнаружены ископаемые, сначала отнесенные к Lingula и известные теперь как Lingulella, жившие в кембрии, более полумиллиарда лет назад. Надо, однако, признать, что окаменелая раковина — не ахти какой материал для работы, и многие зоологи оспаривают утверждение, что Lingula почти не изменилась с древних времен[65].
Многие проблемы, с которыми мы сталкиваемся при изучении эволюции, связаны с тем, что иные живые существа настолько безответственны, что вообще не желают эволюционировать или эволюционируют ужасно медленно. Был бы закон природы, обязывающий всех эволюционировать с одинаковой скоростью, тогда сходство между двумя организмами точно отражало бы их родство, то есть эволюционное расстояние между ними. Однако нам приходится мириться с участием в гонке «спринтеров», например, птиц, которые распрощались со своими рептильными предками, топтавшими мезозойскую пыль, и взлетели в воздух, подгоняемые тем, что их соседи по эволюционному древу погибли во время космической катастрофы[66]. С другой стороны, нам приходится мириться и с «живыми ископаемыми» вроде лингул, которые с давних времен изменились так незначительно, что могли бы скрещиваться со своими ископаемыми предками, если бы машина времени сумела их познакомить.
Lingulella, очень похожая на своих нынешних родственников
Lingula — не единственный широко известный пример «живого ископаемого». Есть и другие, например, мечехвост Limulus и латимерия (целакант), с которыми мы познакомимся в следующей главе.
Глава 6 Недостающее звено? Как это — недостающее?[67]
Креационисты так влюблены в палеонтологическую летопись, потому что приучены — друг другом! — думать, будто она изобилует пробелами. Они повторяют как мантру: «Покажите, покажите, покажите нам промежуточные звенья». Они с поразительной уверенностью утверждают, будто эти «провалы» смущают эволюционистов. На самом деле нам повезло, что у нас есть хоть какие-то ископаемые, не говоря уже о том, что сейчас известно настолько большое их количество, что можно написать целую эволюционную историю; многие из этих ископаемых согласно любым стандартам — настоящие «промежуточные звенья». В главах 9 и 10 я объясню, почему нам вообще не нужны окаменелости для того, чтобы доказать истинность эволюции. Доказательства эволюции были бы неопровержимыми и в том случае, если бы ни одно живое существо за всю историю Земли не сохранилось в ископаемом состоянии. То, что у нас есть масса ископаемых остатков и каждый день ученые находят новые — большая удача и приятное дополнение. Окаменелости очень убедительно доказывают эволюционные изменения многих крупных групп животных. При этом, разумеется, в летописи есть пробелы, и креационисты их обожают до безумия.
Воспользуемся еще раз нашей аналогией с детективом, прибывшим на место убийства. Баронет застрелен. Очевидцев нет. Следы, отпечатки пальцев, ДНК из пота на рукоятке пистолета, мотив — все указывает на дворецкого. Дело простое и очевидное, и никто в зале суда и в жюри присяжных не сомневается в том, что дворецкий виновен. Однако в последний момент, перед тем как присяжные удалятся для вынесения бесспорно обвинительного вердикта, обнаруживается еще одна улика: кто-то вспоминает, что баронет тайно установил в доме видеокамеры для защиты от взломщиков. Затаив дыхание, присяжные смотрят записи. На одной из них дворецкий открывает шкаф в своей комнате, достает пистолет, заряжает его и со злым блеском в глазах выходит из комнаты. (Казалось бы, это подтверждает обвинения, однако посмотрим, как будут развиваться события.) Адвокат обвиняемого проницательно замечает, что в библиотеке, где произошло убийство, и в коридоре, ведущем от комнаты подозреваемого, камер не было! Убедительно помахивая пальцем (знаете этот типичный адвокатский жест?), он заявляет: «В видеозаписи имеется пробел. Мы не знаем, что делал дворецкий после того, как покинул свою комнату. Для осуждения моего клиента доказательств явно недостаточно».
В отчаянной попытке спасти положение обвинитель указывает на наличие второй камеры в бильярдной, запись с которой показывает через дверной проем все того же крадущегося на цыпочках дворецкого с пистолетом наизготовку. Она ведь закрывает «пробел» в первой записи? Уж теперь-то никаких сомнений в вине дворецкого быть не может. А вот и нет! Адвокат разыгрывает туза: «Мы не знаем, что происходило до или после того, как дворецкий прошел мимо открытой двери в бильярдную. Теперь в видеозаписи два пробела! Господа присяжные, я спокоен за исход этого дела. У стороны обвинения стало еще меньше доказательств против моего подзащитного».
Палеонтологическая летопись — как видеозапись в этом примере. Это бонус, дополнительная информация, нечто, на что мы не имели права рассчитывать при рассмотрении вопроса. Есть масса улик, которые позволяют признать дворецкого виновным, и именно это присяжные и собирались сделать до того, как была найдена запись. Точно так же существует масса доказательств эволюции, основанных на сравнительном изучении современных видов (глава 10) и их географическом распространении (глава 9). Для того, чтобы доказать реальность эволюции, нам не нужны окаменелости — процесс и без них выигран. По меньшей мере нелепо использовать пробелы в ископаемой летописи как свидетельства против эволюции. Я уже говорил: нам очень повезло, что есть хоть какие-то ископаемые.
Вот что было бы действительно сильным аргументом против эволюции, так это обнаружение любой окаменелости в чуждом геологическом слое. Я упоминал об этом в главе 4. Однажды Дж. Б. С. Холдейна спросили, что, по его мнению, могло бы сокрушить теорию эволюции, и он ответил: «Ископаемые кролики в докембрийских слоях». Ни одного такого кролика, ни одной достоверной анахроничной окаменелости до сих пор не найдено. Все известные нам ископаемые — а их много, действительно много, — все без исключения расположены в правильной временной последовательности. Да, имеются пробелы, в которых ископаемые вовсе отсутствуют, но этого и следует ожидать. Однако никогда ни один ископаемый организм не был обнаружен в слое более раннем, чем соответствующий времени, когда он мог появиться в ходе эволюции. Этот факт говорит о многом, и он никоим образом не вытекает из креационистских теорий и не объясняется ими. Как я упомянул в главе 4, хорошая научная теория — это такая теория, которую в принципе опровергнуть можно, но пока не удалось. Опровергнуть теорию эволюции просто: для этого надо найти всего один анахроничный ископаемый организм. Пока, однако, теория эволюции гордо шествует с высоко поднятым знаменем. Скептикам, желающим повергнуть это знамя, следовало бы изо всех сил рыть землю в попытках найти хоть одну неправильную окаменелость. Может, и найдут. Хотите пари?
Самый большой пробел в летописи — и наиболее любимый креационистами — относится к так называемому кембрийскому взрыву. Чуть больше полумиллиарда лет назад, в кембрийскую эпоху, в ископаемой летописи внезапно появляются остатки большинства типов животных (типы — самые крупные подразделения внутри животного царства). Говоря «внезапно», я имею в виду отсутствие таких остатков в докембрийских породах, а не скорость процесса: мы говорим сейчас о промежутке времени примерно в двадцать миллионов лет. Кажется, что двадцать миллионов лет — это немного, когда речь идет о событиях пятисотмиллионолетней давности. Но и тогда за двадцать миллионов лет могло произойти не меньше эволюционных изменений, чем за такой же срок сейчас. И все же перед нами действительно довольно быстрый процесс. Я написал в своей предыдущей книге, что в кембрии многие типы животных появляются в уже очень развитом состоянии[68]. Кажется, будто их просто туда посадили, безо всякой эволюционной истории. Ничего удивительного, что эта видимость внезапности восхищает креационистов.
Последнее предложение показывает, что уже в далеком 1986 году мне хватило здравого смысла, чтобы предугадать симпатию креационистов к кембрийскому взрыву. Увы, на что мне здравого смысла не хватило, так это на то, чтобы предвидеть, как они, ликуя, будут швыряться в меня моими же строчками, аккуратно опуская мои не менее аккуратные объяснения. Однажды я попробовал найти в интернете фразу: «Кажется, будто их просто туда посадили, безо всякой эволюционной истории» — и получил более 1250 результатов. Чтобы проверить свое предположение, что большинство результатов представляет собой цитату, вырванную креационистами из контекста, я ввел в тот же поиск фразу из «Слепого часовщика»: «Эволюционисты всех мастей, однако, полагают, что здесь мы имеем дело с большим пробелом в палеонтологической летописи». Я получил ссылки на 63 веб-страницы. Это в 19,8 раз меньше, чем в предыдущем случае. Предлагаю назвать это соотношение индексом вырывания из контекста (ИВК).
Я обсуждал кембрийский взрыв в нескольких своих книгах, особенно в «Расплетая радугу». Сейчас добавлю один штрих — при помощи плоских червей Platyhelminthes. Этот тип включает паразитических сосальщиков и ленточных червей, имеющих огромное медицинское значение. Мне, однако, куда более симпатичны свободноживущие турбеллярии, которых более четырех тысяч видов: почти столько же, сколько млекопитающих. Некоторые турбеллярии — прекрасные существа. Они широко распространены и в воде, и на суше и, по всей видимости, радуются жизни уже очень давно. Следовательно, можно было бы ожидать наличия достаточно богатой ископаемой летописи. Однако, к несчастью, таких остатков практически нет. Помимо нескольких сомнительных ископаемых следов, не было обнаружено ничего — ни одного окаменелого плоского червя. Все Platyhelminthes, до последнего лентеца, «находятся в уже очень развитом состоянии; кажется, будто их просто туда посадили, безо всякой эволюционной истории». Только в этом случае «туда» — не докембрий, а сегодняшний день. Видите, что это означает — по крайней мере, должно означать — для креационистов? Они уверены, что плоские черви были созданы в ту же неделю, что и все остальные живые существа. Следовательно, на то, чтобы стать окаменелостями, у них было столько же времени, сколько у остальных. Пока животные с костями и панцирями превращались в окаменелости, плоские черви счастливо жили бок о бок с ними, но не оставили в осадочных породах никаких следов. Что же необычного в пробелах в истории существ, которые окаменевают, если вся история плоских червей — один пробел (хотя последние, по утверждению самих же креационистов, существуют столько же, сколько прочие животные)? Если вы используете пробел перед кембрийским взрывом, чтобы утверждать, будто все животные внезапно появились именно тогда и полностью сформировавшимися, будьте добры воспользоваться той же логикой и прийти к выводу, что плоские черви появились в полностью сформированном виде вчера. Однако это противоречит креационистскому тезису о том, что плоские черви были созданы в течение той же недели, что и все остальные животные. Однако и рыбку съесть, и на лошадке покататься в данном случае не получится, и плоские черви не оставляют камня на камне от креационистских утверждений, будто докембрийский пробел в палеонтологической летописи ставит под сомнение факт эволюции.
Турбеллярии. Хотя ископаемые остатки этих червей не обнаружены, существуют они очень давно
Теперь рассмотрим вопрос с эволюционной точки зрения. Почему мы находим так мало докембрийских окаменелостей? Возможно, плоские черви не сохраняются в геологической летописи по тем же причинам, по которым не оставляют окаменевших следов и докембрийские животные[69]. Вероятно, большинство докембрийских животных были мягкотелыми, как плоские черви, и достаточно маленькими, как турбеллярии — и, следовательно, не очень-то годились для фоссилизации (превращения в окаменелость). Затем, примерно полмиллиарда лет назад, произошло что-то, что позволило останкам животных окаменевать. Например, у них появились твердые минеральные скелеты.
Раньше вместо «пробел в ископаемой летописи» говорили: «недостающее звено». Это словосочетание вошло в моду в викторианской Англии и успешно дожило до XX века. Поскольку большинство превратно понимало теорию Дарвина, термин использовался как ругательство — так же, как в наши дни (совершенно незаслуженно) используется слово «неандерталец». В Оксфордском словаре приводится произнесенная Д. Г. Лоуренсом в 1930 году фраза о даме, сообщившей ему, что он-де «смердит» и являет собой «помесь недостающего звена и шимпанзе».
Исходное — и, как мы вскоре убедимся, превратное — значение словосочетания «недостающее звено» базировалось на убеждении, что в теории Дарвина отсутствует критически важное звено между человеком и другими приматами. Вот, например, как используется это словосочетание в еще одной цитате из той же словарной статьи, но на этот раз из викторианской эпохи: «Я слышал разговоры о каком-то „недостающем звене“ между людьми и мартышками». «Отрицатели истории» и в наши времена часто говорят: вы еще не нашли «недостающее звено»! И напоминают о «пилтдаунском человеке». Мы не знаем, кто осуществил эту мистификацию, но ему есть за что ответить[70]. То, что один из первых кандидатов на роль ископаемого обезьяночеловека оказался подделкой, дал возможность «отрицателям истории» игнорировать огромное количество обнаруженных позднее подлинных окаменелостей. Они и до сих пор продолжают этим заниматься. Если бы они взяли на себя труд взглянуть на факты, то узнали бы, что на данный момент мы обладаем большим количеством ископаемых промежуточных звеньев, связывающих современных людей с общим предком человека и шимпанзе, по крайней мере в человеческой ветви. Интересно, что ископаемых, которые связывали бы современных шимпанзе с этим общим предком (который не был ни человеком, ни шимпанзе), пока не обнаружено. Возможно, это следствие того, что шимпанзе живут в лесах, а лес не предоставляет условий для фоссилизации. Если уж кто-то и имеет право в наши дни возмущаться по поводу отсутствия связующих звеньев, то это шимпанзе, а не люди.