Чтение онлайн

Попытаемся теперь использовать эту теорию постепенных изменений и их отбора на основе успешности приспособления к среде в анализе чудес физиологии – таких, как глаз млекопитающих, косточки внутреннего уха, крыло и, наконец, психика. Как вообще мог возникнуть глаз с его сотнями миллионов нервных клеток? Когда он появился? А была ли промежуточная форма глаза? И когда? Об 1 % нынешнего глаза едва ли имеет смысл говорить. Как возникло крыло? А среднее ухо? А психика?

Все эти структуры отнюдь не были целенаправленно созданы Всевышним Часовщиком в соответствии с Великим Замыслом. Они сложились в ходе миллиардов лет приспособления: не для того, чтобы воплотить совершенство, но для того, чтобы организм мог процветать в определенных жизненных условиях. Возьмем для примера крыло 5 . Пожалуйста, не проводите подобного эксперимента дома, но задумайтесь: что будет, если птице удалить 90 % каждого из крыльев? Вы 100 %-но лишите ее способности летать: одной десятой крыла делу не поможешь, и даже 25 %, судя по всему, тут недостаточно. И от дзенского хлопка одним крылом не будет никакого толку, так что мы особо не продвинемся, если предположим, что сначала возникло крыло, потом к нему добавилось еще одно, и птицы научились летать. Но мелкие динозавроподобные предки птиц не перешли от передвижения по земле к полету в мгновение ока. Если бы такое случилось, нам пришлось бы в корне пересмотреть свои представления как о генетике, так и об эволюции.

Разве могло бы крыло появиться ни с того, ни с сего? Просто взять и вырасти на спине у маленького динозавра, вдруг наделив его способностью налетать и поедать всё, что попадется ему на глаза? Нет. А постепенно? Очень постепенно? И из чего оно тогда образовалось? Многие животные прыгают по ветвям деревьев, хватаясь за ветви лапами. Иногда, особенно у мелких животных, прыжку помогает всё тело, ловя воздух, словно парус. Если бы у них развились небольшие придатки к конечностям, эти дополнительные поверхности и действовали бы подобно парусам или самолетным крыльям. И любое животное, у которого бы увеличилась площадь поверхности при сохранении веса, оказалось бы способно к более длинным прыжкам. И со временем всё большее увеличение этих придатков, «закрылков» или элеронов, могло бы оказаться полезным определенным видам животных в определенных условиях обитания. И первые падения и парения могли бы постепенно превращаться во всё более длинные прыжки. И вот оно – рождение крыла. Дело просто в том, что на это ушло намного больше времени, чем мы можем себе представить.

Первая проба крыла?

Дарвин предложил рассматривать развитие живых организмов на шкале эволюционного, а не личного или исторического времени. Когда мы смотрим ускоренное кино, в котором показывается рост растения, то видим кардинальные изменения формы растения, неприметные глазу при обычном наблюдении. Мы не воспринимаем побеги, бутоны, цветки, плоды, их осыпание и состояние покоя как цикл, они кажутся нам статичными положениями. Точно так же ученые на заре биологии относились к биологическим видам.

Мы просто не можем непосредственно охватить весь цикл развития многовековых деревьев – таких, как гигантские секвойи в Сьерра-Невада, которые живут тысячелетиями. А геологическое время – оно еще более… гм, геологическое, ибо включает в себя события, происходившие на протяжении сотен миллионов лет. За это время протоконтинент Пангея разделился на материки, существующие поныне. Но поскольку в жизни отдельно взятого человека не возникает нужды в подобном обзоре, мы не можем даже помыслить себе такие масштабы времени, хотя они были бы сопоставимы с ускоренным геологическим временем, в ходе которого развивалось человечество. Физической эволюции потребовались миллиарды лет, чтобы выполнить свою задачу: тысячи за тысячами, а то и миллионы поколений. Меньше ста поколений отделяет нас, современных людей, от современников Христа.

Имея в своем распоряжении столько времени, эволюция нуждается лишь в незначительных и согласованных приобретениях в каждый данный его момент. Если небольшое увеличение несущей поверхности позволяет животному прыгнуть чуть дальше и при этом выжить, не разбившись, а возможно, раздобыть чуть больше пищи, сбежать еще от одного хищника и произвести больше потомства, последующее развитие в том же направлении может позволить добиться еще большего. Эти физические приспособления добавляются далее по экспоненциальному закону, надстраиваясь друг над другом.

За миллионы лет у предков человека, с периодом смены поколений в пять лет, было огромное количество времени для развития разных форм приспособления. А у живых существ, которые размножаются быстрее (например, у животных смена поколений происходит раз в три-четыре года, а у бактерий и вовсе не требуют особого времени), существенные изменения могут уложиться лишь в несколько тысяч лет. Так, у кишечной палочки – этого излюбленного объекта исследования ученых – цикл смены поколений занимает всего несколько часов.

С учетом этой временной шкалы и отбора полезных приобретений на каждое из чудес биологии должно было сполна хватить и времени, и счастливых случаев. В конце концов, общий предок породил и шимпанзе, и нас за несколько миллионов лет, да и с бактериями у нас общие корни. Потомки бактерий, из которых возникли мы, имели в своем распоряжении миллиарды и миллиарды поколений, в ходе которых могла осуществляться их эволюция, ибо для абсолютного большинства представителей живой природы, населяющей Землю, цикл смены поколений был очень короток.

Но даже если времени было в избытке, неужели за существенными изменениями и в самом деле мог стоять столь простой механизм? Рассмотрим упрощенный случай наращивания изменений в ходе эволюционного времени. Возьмем какой-нибудь простой и линейный признак – скажем, рост, дающий, среди ряда прочих преимуществ, возможность охватить взором горизонт.

Пусть прирост осуществляется едва заметно. Скажем, рост одной группы предков человека увеличивается крайне медленно, лишь в 1,0001 раз быстрее, чем рост другой группы предков, у которых он не изменяется вообще. Спаривание двух однофутовых предков, чей рост с ходом поколений не меняется, ведет к рождению однофутового же отпрыска, а спаривание двух медленно растущих однофутовых предков – к рождению отпрыска ростом в 1 фут и 1 / 10 000 дюйма.

Эти два причудливых с виду предка начинают эволюционировать примерно с одного и того же роста. Но миллион лет спустя разница между ними будет весьма велика: тот, что справа, будет в 484 миллиона раз выше!

Пусть в этом сверхупрощенном примере все растущие спариваются, равно как и все нерастущие, и каждое новое поколение накапливает изменения. Иными словами, рост первого поколения отпрысков растущих будет 1,0001 фута, а рост следующего поколения будет еще в 1,0001 раз больше, то есть составит 1,00020001 фута, а не 1,0002 фута (рост каждого нового поколения вычисляется посредством умножения роста предыдущего поколения на коэффициент прироста).

А теперь построим геометрическую прогрессию: вычислим разницу в росте между двумя группами, которая могла возникнуть за краткий период эволюционного времени, допустим, за миллион лет, что составляет всего 1/5000 истории нашей планеты, и с более или менее типичной для наших предков длительностью цикла смены поколений в 5 лет (что дает 200 000 поколений для эволюционного развития).

Всего за миллион лет растущие станут в 484 миллиона раз выше нерастущих!

Экспоненциальные изменения, бесконечно малые в пределах как одного поколения, так и сотни, со временем накапливаются. Если взять фотографии двух групп с разрывами во времени, можно пронаблюдать медленный рост, вполне достаточный, скажем, для того, чтобы сформировать крыло, особенно если цикл смены поколений длится значительно меньше пяти лет. За 125 000 лет группы будут различаться по росту уже в 12 раз, за 250 000 лет – примерно в 148 раз, а за 500 000 лет – приблизительно в 22 000 раз.