Долгопят
Согласно этой теории, у наших напоминающих ланцетника предков появился пузыреобразный наполненный газом орган, который позволял им держаться на плаву. Сначала этот орган давал им возможность плавать в воде только в вертикальном положении, как пробка от шампанского. Затем у них развились пара конечностей и хвост, так что они смогли выбирать направление движения. Эти существа, похожие на эмбрионов, плавающих в вертикальном положении, имели жабры снаружи вокруг шеи, как у аксолотля. Шаровидная голова была достаточно крупной, чтобы позволить развиться большому мозгу. Позже этот водный гомункул стал теплокровным, у него появился волосяной покров, уши, приспособленные для хватания передние конечности; он стал живородящим и первым животным, переселившимся на сушу.
Пускай эта теории абсурдна, по крайней мере она оригинальна. Ведь и настоящие формы наших протоземноводных предков были ничуть не менее странными и необычными.
Ранние стадии развития водного гомункула
Раньше ученые считали, что первые позвоночные, которые переселились на сушу, чем-то напоминали целаканта – древнюю рыбу с мясистыми плавниками – и что они сменили среду обитания до того, как у них появились конечности (в нашем понимании) и легкие. Вероятно, они представляли себе этих позвоночных как «ходячую рыбу», похожую на современных илистых прыгунов. Сейчас доказано, что они ошибались (хотя ошибочность гипотезы не помешала использовать ее в забавной рекламе пива noitulovE{6}). Легкие и конечности появились до выхода на сушу, пока животные еще обитали в воде.
Первые четвероногие позвоночные, предки человека – и саламандры – появились в девонский период, примерно 365 млн лет назад. Они жили в мелких застойных водах устьев рек и прибрежных болот, богатых пищей и укромными местами. В таких условиях «четвероногие рыбы», способные на своих протоконечностях подниматься над своим речным обиталищем, чтобы глотнуть свежего воздуха, имели преимущество перед теми, у кого были только жабры, чтобы дышать в небогатой кислородом речной воде. Гибкая шея и несколько пальцев (иногда семь или восемь на каждой «руке» или «ноге») со временем позволили туловищу извиваться и пробираться сквозь водоросли и гниющие бревна.
Как описать мир, в котором они жили? Представьте на минуту, что вы оказались в прошлом, в девонском периоде, и вас выбросило на берег у дельты реки. Тепло, и у вас немного кружится голова, потому что концентрация кислорода в воздухе примерно 15 % – ниже, чем вы привыкли. Но вода течет и плещется как всегда, и это немного успокаивает. В песке под ногами вдоль самой кромки воды снует какое-то полузнакомое животное вроде уменьшенной версии нашего современного мечехвоста. Вдалеке в море плавают плакодермы или панцирные рыбы. Некоторые из них более шести метров в длину, с большими массивными челюстями. Но их едва видно, так что они вас не отвлекают.
Рядом с вами на суше растут невиданные растения. Вот нечто напоминающее ствол дерева. Это круглый цилиндр высотой метров восемь, с круглой верхушкой, наподобие кактуса сагуаро, только без колючек. Это плодовое тело прототаксита – «гигантского гриба». Чуть поодаль заросли… скажем, почти деревьев, только вместо листьев или иголок у них листовидные, похожие на папоротники отростки, собранные в странные симметричные группы-зонтики. Вот что-то вроде зеленых ограждающих тумб на дорогах. А вот плауны размером с куст, с покрытыми чешуйками стеблями, похожими на резиновую полицейскую дубинку. На стеблях растений и по земле вокруг вас ползают насекомые. Но в воздухе их пока нет: летающие насекомые появятся еще только через 60 млн лет. И пения птиц вы, конечно, не услышите в следующие 300 млн лет.
Насекомые научились летать всего 300 млн лет назад, в пермский период. Певчие птицы появились в начале эоцена – менее 56 млн лет назад.
Возможно, первобытные существа, похожие на рыб, выглядят немного глупо. Но представьте себе, что всего две-три тысячи лет назад гигантские карпы и осетры размером с человека и весом более тонны в довольно большом количестве обитали в реках Европы и Азии. Наверняка они впечатляли и поражали человека. Несколько видов гигантских рыб сохранялись в реке Меконг и некоторых других местах до самого недавнего времени. Не все мифические обитатели рек безобидны. Нэанг – гигантское змееподобное чудовище из армянской мифологии – может перевоплощаться: то, приняв облик женщины, заманивает мужчину, то, превратившись в тюленя, увлекает человека на дно, чтобы выпить его кровь. Говорят, что после американского вторжения в Ирак в 2003 г. речные карпы, кормившиеся трупами, сброшенными в Тигр и Евфрат, вырастали до размера человека.
В извилистом устье реки заросли водорослей чередуются с глубокими заводями. И вот в мутной воде вы замечаете нечто размером с десятилетнего ребенка, мягко покачивающееся на коротких семипалых лапках. У животного хвост как у тритона, а голова – что-то среднее между рыбьей и лягушачьей. Это ихтиостега – и этот вид (или какой-то очень на него похожий), возможно, прямой предок человека и саламандры. Ихтиостега, правда, вскоре вас замечает и поспешно уплывает прочь: всплеск воды, и наступает тишина.
Ихтиостега
Три или четыре тысячи лет назад в Месопотамии шумеры верили, что получеловек-полурыба по имени Оаннес вышел из моря, чтобы научить человечество мудрости. Ихтиостега – существо однозначно не божественное по своей природе, это просто четвероногое, жившее в столь давние времена, которые невозможно себе представить. И в отличие от Оаннеса, ихтиостега вряд ли способна чему-либо «научить» человечество, по крайней мере в прямом смысле слова. Но, допуская мысль о том, что это животное существовало, мы пытаемся узнать больше о самих себе, острее почувствовать связь с нашим далеким прошлым и лучше понять те удивительные трансформации, которые с нами происходили.
У нас почти нет информации о животных, которые жили в течение следующих 20 млн лет после ихтиостеги (таков возраст следующих обнаруженных ископаемых) – к этому времени земноводные уже полностью перебрались на сушу. Возможно, однажды этот пробел удастся восполнить. Как бы ни происходило это изменение, оно стало фундаментальным: выход животных на сушу из среды, где они были практически невесомыми, можно сравнить с тем, что приходится переживать космонавту, вновь почувствовавшему земное притяжение после длительного пребывания в космосе.
Фоссилизация, или превращение остатков растений и животных в окаменелости, встречается в природе нечасто. Бил Брайсон считает, что 300 млн ныне живущих американцев оставят после себя в виде ископаемых остатков всего 50 костей, то есть менее четверти одного полного скелета из 206 костей.
Более 100 млн лет, в течение каменноугольного и пермского периода, – в 500 раз дольше, чем существует современный человек – амфибии оставались самым опасным хищником на суше. Какопс выглядел как укороченный крокодил, скрещенный с очень большой лягушкой. Эриопс напоминал огромных размеров саламандру. Прионозух – внешне вылитый крокодил, только длиной девять метров, что намного больше, чем самый крупный гребнистый крокодил, живущий сегодня. Другие виды сохраняли наружные жабры не только в личиночном, но и во взрослом состоянии, как аксолотли, только они были как минимум в два раза крупнее. А у диплокаулуса голова напоминала огромный бумеранг.
Последний общий предок современных жаб, лягушек, саламандр и тритонов известен как Пожилая Лягушка доктора Николаса Хоттона III, или геробатрахус (Gerobatrachus hottoni){7}. Этот земноводный Авраам, найден в 2007 г. в Техасе в Карьере «Дамп Фиш» (в переводе – рыбные завалы!); он жил в начале пермского периода. В течение 100 млн лет, до раскола сверхконтинента Пангеи, развитие лягушек и саламандр шло независимыми путями. Древние лягушки и жабы стали специализироваться на прыганье, а саламандры – на ползании.
Амниоты – позвоночные, яйца которых имеют защитные зародышевые оболочки, препятствующие пересыханию яйца на суше – впервые появились в начале каменноугольного периода. С течением времени амниоты эволюционировали в рептилий (включая динозавров, а позже их потомков, птиц) и виды животных, которые в конце концов стали млекопитающими. Постепенно эти новые позвоночные, адаптировавшиеся к обитанию на суше, вытеснили земноводных из многих мест обитания – одна из причин, почему эта книга написана не гигантской лягушкой. Конечно, этот процесс занял много времени и протекал не всегда гладко. Чуть более 254 млн лет назад, например, величайшая катастрофа за всю историю жизни на Земле уничтожила более двух третей обитавших на суше позвоночных и 97 % всех морских существ. Земноводные пострадали даже больше амниотов, но некоторым все же удалось выжить. После того как предки современных земноводных уступили территориальные позиции рептилиям и протомлекопитающим, им пришлось приспосабливаться и учиться выживать в оставшихся нишах. Так появились (в течение нескольких геологических периодов) разнообразные виды земноводных, часто еще более удивительные, чем создания из средневекового бестиария.
Вот, например, вся в бородавках «дьявольская» жаба – Beelzebufo – размером с большую пиццу, вид которой заставляет вспомнить стихи Джона Мильтона. А вот редкая пурпурная лягушка, с виду мягкая, как желе, оказавшаяся, однако, достаточно стойкой, существуя почти в неизменном виде в течение 150 млн лет. Крабоядная лягушка, обитающая в мангровых болотах, – единственное современное земноводное, живущее в соленой воде. Поприветствуем ротородящих лягушек реобатрахусов, вымерших совсем недавно; они проглатывали свои оплодотворенные яйца, там, в безопасности желудка развивались головастики, а потом и лягушата, и тогда заботливая родительница выпускала их в долгожданный мир. Салют безногим земноводным – это целый отряд, они не лягушки, и не жабы, и не саламандры, зато они, как сказочный пеликан, кормят детенышей собственной плотью. А уж как не порадоваться саламандрам, всем пяти сотням видов, живущим на Земле!
В средневековой Европе было популярно представление, что пеликан кормит своих птенцов собственным мясом и кровью, и в бестиариях того времени пеликан символизирует жертвенность, набожность и даже самого Иисуса Христа. Нечто подобное на самом деле происходит у червяг: их детеныши отщипывают кусочки жировых отложений на коже матери с помощью специфических зубов, которых нет ни у одного другого земноводного. Это настолько питательная еда, что в течение недели после рождения детеныши увеличивают свой вес в 10 раз. В животном царстве это единственный известный пример дерматрофии получения питательных веществ путем поедания кожи.
Нужно быть Кристофером Смартом (английский поэт, известный своим стихотворением «Возрадуйтесь в агнце» (Jubilate Agno) – гимном всем творениям на Земле и в первую очередь любимому коту Джефри), чтобы воздать должное всем этим существам и написать «Возрадуйтесь в земноводном» (Jubilate Amphibio). И нужно быть Уильямом Данбаром, шотландским поэтом, автором «Плача о поэтах» (Lament for the Makars), скорбящим об умерших друзьях, чтобы оплакать тех многих, кто, вероятно, уходит от нас, судя по видимым современным реалиям величайшего вымирания амфибий со времен пермского периода.
Аксолотль принадлежит роду так называемых кротовых саламандр, обитающих только в Северной Америке. Это один из горстки видов, которые живут в горных озерах Мексики. Существуют два толкования его имени. Первое – от имени бога огня ацтеков Ксолотля, который также считался проводником мертвых и иногда приносящим беду. Одно из преданий, связанных с Легендой о пяти солнцах, рассказывает о том, как Ксолотль (бог с головой пса и обращенными назад ступнями) превращается в аксолотля. Вторая теория связывает это название с двумя словами на языке ацтеков науатль: atl («вода») и xolotl («собака»). Обиходные названия некоторых видов саламандр Северной Америки (например, «ильный щенок» или «сопливая выдра») подтверждают, что крупные саламандры под водой действительно напоминают собак. И тем более это справедливо для Мексики, где обычна порода голых собак.
В европейской науке попытки классифицировать аксолотля предпринимались как минимум дважды. Первым это сделал Франсиско Эрнандес, испанский натуралист, записавший название на языке науатль и предложивший свое: piscis ludicrous («забавная рыба»). А в 1789 г. английский зоолог Джордж Шоу (кстати, первым из европейских ученых исследовавший утконоса) включил аксолотля в классификацию Линнеевского общества. В 1800 г. немецкий натуралист Александр фон Гумбольдт отправил двух живых аксолотлей – вместе с костями ископаемого гигантского слона и еще несколькими интересными вещицами – в Париж Жоржу Кювье (тому самому, что раскрыл загадку гигантской саламандры). Кювье решил, что аксолотль является личинкой какого-то неизвестного, дышащего воздухом животного. Тогда на этом все и закончилось. И только 60 лет спустя ученые, и тоже во Франции (в чем-то им помогла попытка Франции завоевать Мексику), впервые обратили внимание на самые интересные свойства аксолотля: то, что он размножается подобно взрослым особям, хотя сам выглядит «головастиком», то есть неполовозрелым, но может также чудесным образом превратиться в существо внешне совершенно другого вида.
Появление нового вида, наделенного свойствами, прежде присущими только молодым (неполовозрелым) особям, называется неотенией. Неотения известна для ряда животных. Например, маленькие, как будто недоразвитые крылья взрослых страусов по размеру и внешнему виду аналогичны крыльям детенышей их предков. У человека насчитывается до двадцати неотенических черт, в том числе маленькая челюсть и большая голова, которые делают нас скорее похожими на детенышей гориллы или шимпанзе, чем на «нормальных» взрослых обезьян. Но подобные качества не означают недоразвитость или половую незрелость. Страус – самая крупная из существующих птиц, да и способности человека к размножению вряд ли у кого-то вызывают сомнения.
Одно из основных отличий человека от других видов обезьян – размер мозга – правильнее рассматривать как результат скорее гетерохронии, чем неотении. Рост мозга и головы у зародыша шимпанзе начинается на том же этапе развития и происходит примерно с такой же скоростью, что и у человека, но прекращается вскоре после рождения. У человека же активный рост мозга и головы продолжается в течение еще нескольких лет.
Феномен неотении часто используют для объяснения самых разных вещей, так что иногда сложно отличить научные данные от художественной метафоры. Олдос Хаксли в книге «О дивный новый мир» (Brave New World, 1932) использовал набирающую популярность идею, что люди – это обезьяны с неотеническими чертами и, если бы наша жизнь продолжалась бесконечно, мы становились бы похожими на остальных обезьян: сутулых, обросших шерстью, копошащихся на полу среди собственной скверны. Вдохновили его, по крайней мере частично, эксперименты с аксолотлем, которые вел его старший брат Джулиан, один из ведущих эволюционных биологов первой половины XX в. С помощью инъекций гормонов Джулиану Хаксли удалось добиться превращении аксолотлей в животных, очень похожих на мексиканских тигровых амбистом.