Рассказ предка. Паломничество к истокам жизни

Рассказ предка. Паломничество к истокам жизни
Ричард Докинз

Династия (Corpus)
Известный ученый-натуралист и популяризатор науки приглашает в грандиозное путешествие длиной в четыре миллиарда лет – к истокам жизни на Земле. По мере погружения в прошлое к нам, людям, присоединятся другие “пилигримы”, ищущие собственных прародителей. И тогда выяснится, что у нас общая история – и предки – не только с “сестрой цикадой” и “братом фазаном”, но и с растениями, грибами и бактериями, – со всеми организмами на планете.

Ричард Докинз

Рассказ предка. Паломничество к истокам жизни

Памяти Джона Мейнарда Смита (1920–2004)

RICHARD DAWKINS

THE ANCESTOR'S TALE: A PILGRIMAGE TO THE DAWN OF EVOLUTION

First published by Weidenfeld & Nicolson Illustrated Ltd, London

Фонд некоммерческих программ “Династия” основан в 2002 году Дмитрием Борисовичем Зиминым, почетным президентом компании “Вымпелком”.

Приоритетные направления деятельности Фонда – развитие фундаментальной науки и образования в России, популяризация науки и просвещение.

В рамках программы по популяризации науки Фондом запущено несколько проектов.

В их числе – cайт elementy.ru, ставший одним из ведущих в русскоязычном Интернете тематических ресурсов, а также проект “Библиотека ‘Династии’” – издание современных научно-популярных книг, тщательно отобранных экспертами-учеными.

Книга, которую вы держите в руках, выпущена в рамках этого проекта.

Более подробную информацию о Фонде “Династия” вы найдете по адресу: www.dynastyfdn.ru (http://www.dynastyfdn.ru/).

Введение

Высокомерие ретроспективы

История не повторяется – она рифмуется.

    Марк Твен

История повторяется, и это один из ее недостатков.

    Кларенс Дарроу

Историю можно представить так: череда неприятностей. Это замечание [Арнольда Тойнби] можно считать предостережением от двух соблазнов, однако я, должным образом предупрежденный, все же поддамся обоим. Во-первых, историк всегда испытывает соблазн искать в прошлом повторяющиеся сценарии или, по крайней мере, вслед за Марком Твеном пробует отыскать для всего причину и рифму. Однако эта склонность не по душе тем, кто, согласно другому высказыванию Марка Твена, считает, что “история – дело случайное и беспорядочное”, что у нее нет ни законов, ни цели. Второй соблазн – высокомерие ретроспективы: соблазн усматривать в прошлом лишь пролог к настоящему (будто в жизни героев этого спектакля не нашлось дела важнее, чем быть нашими предшественниками).

Живущие под именами, о которых нам нет нужды задумываться, эти герои – реальные персонажи истории человечества, и в масштабе эволюции они появляются перед нами в борьбе, а не в согласии. Эволюционную историю можно представить как “череду проклятых видов”. Однако многие биологи согласятся со мной в том, что это представление изжило себя. Глядя на эволюцию в этом свете, можно упустить немало важного. Эволюция рифмуется, сценарии повторяются. И это не случайность. На то есть причины, хорошо нам известные: о них говорил еще Дарвин. Эти причины имеют биологический характер, и, в отличие от истории человечества или даже физики, они уже объединены в общую теорию, которую признают все образованные специалисты, пусть в различных интерпретациях. Описывая эволюционную историю, я не уклоняюсь от поиска единых сценариев и принципов, однако пытаюсь делать это как можно осторожнее.

А как же высокомерие ретроспективы? Стивен Джей Гулд однажды заметил, что главным символом эволюции в поп-культуре является карикатура, почти такая же вездесущая, как миф о леммингах, прыгающих со скалы: вереница неуклюжих обезьяноподобных предков, которые постепенно разгибаются, следуя за Homo sapiens sapiens. Человек здесь – венец эволюции (причем всегда мужчина, а не женщина).

Существует также физическая версия подобной точки зрения. Она не так очевидно высокомерна. Это антропный принцип, предполагающий, что законы физики нацелены на создание человечества. Этот взгляд не обязательно подразумевает высокомерие. Он не предполагает, что Вселенная создана для нас. Он означает лишь, что мы существуем в данной Вселенной и не смогли бы существовать в другой, которая была бы неспособна нас произвести. Физики указывают, что нет случайности в том, что мы видим звезды на небе, потому что звезды – это необходимая часть любой Вселенной, способной нас произвести. Опять-таки, это не означает, что звезды существуют затем, чтобы существовали мы. Дело просто в том, что без звезд в периодической таблице не было бы атомов тяжелее лития, а трех элементов слишком мало для жизни. Зрение может существовать лишь в такой Вселенной, где можно видеть звезды.

Здесь нужно кое-что прибавить. Принимая во внимание тот факт, что наше существование требует наличия физических законов, позволяющих нас создать, следует понимать, что существование таких могущественных правил может оказаться в высшей степени невероятным. В зависимости от принятых допущений физики могут решить, что множество Вселенных численно превосходит то подмножество, законы которого позволяют физике развиваться – от звезд к химии, от планет к биологии. Кое-кто может понять это так, что законы должны быть предусмотрены с самого начала (хотя мне непонятно, что это объясняет: ведь тут же возникает более сложная проблема: проблема существования столь же точного и невероятного Проектировщика).

Другие физики менее уверены, что законы могут меняться. В детстве мне не было очевидно, почему результат умножения пяти на восемь таков же, как и восьми – на пять. Я принял это как данность, потому что так говорили взрослые. И только потом понял (возможно, на примере с прямоугольниками), почему такие пары умножения не могут меняться независимо. Мы понимаем, что длина и диаметр окружности не могут быть независимыми, иначе у нас возник бы соблазн заявить о существовании множества Вселенных с различными значениями числа П. Некоторые физики (например лауреат Нобелевской премии Стивен Вайнберг) утверждают, что фундаментальные константы Вселенной, которые мы считаем независимыми, в некоем Великом объединении будут иметь меньше степеней свободы, чем нам представляется сейчас. Возможно, есть лишь один способ существования Вселенной. Это разрушило бы иллюзию антропной гипотезы.

Другие физики (в том числе сэр Мартин Рис, астроном и нынешний президент Королевского общества) признают, что стечение обстоятельств несомненно и требует объяснения. Они объясняют его, принимая за аксиому параллельное существование множества Вселенных, изолированных друг от друга, с различными законами и константами. Следовательно, мы во Вселенной, законы и константы которой допускают нашу эволюцию.

Физик-теоретик Ли Смолин предложил остроумную гипотезу в дарвинистском духе, которая объясняет очевидное неправдоподобие нашего существования с точки зрения статистики. В модели Смолина Вселенные порождают дочерние Вселенные с различными законами и константами. Дочерние Вселенные формируются в черных дырах, которые образует родительская Вселенная, и наследуют ее законы и константы. Однако при этом с некоей вероятностью происходят незначительные случайные изменения – “мутации”. В свою очередь, дочерние Вселенные, обладающие необходимыми для воспроизводства признаками (например, они должны достаточно долго существовать, чтобы успеть образовать черные дыры), передают законы и константы своим “дочкам”. Из звезд образуются черные дыры, а в них, по Смолину, зарождаются новые звезды. Таким образом, космологический естественный отбор благоприятствует Вселенным, обладающим необходимыми для рождения новых звезд признаками. Свойства Вселенной, которые будут передаваться следующим поколениям, попутно обеспечивают образование крупных атомов, включая необходимые для жизни атомы углерода. То есть мы не просто живем во Вселенной, способной породить жизнь. Вселенные эволюционируют, попутно оказываясь все лучше приспособленными к жизни.

Логика Смолина понятна не только дарвинисту, но и любому человеку с воображением. Но что физики думают по этому поводу, я сказать не могу. Вряд ли найдется физик, который счел бы эту теорию заведомо ошибочной. Скорее всего, ее назовут избыточной. Некоторые ученые, как мы видели, мечтают о “теории всего”, в свете которой предполагаемая точная настройка Вселенной так или иначе окажется заблуждением. Ничто из известного нам не исключает теорию Смолина. Сам Смолин считает ее достоинством верифицируемого – а это ученые ценят выше, чем многие непрофессионалы. Я рекомендую прочитать книгу Смолина “Жизнь космоса”.

“Высокомерие ретроспективы” применительно к биологии легче стало побороть благодаря Дарвину. У биологической эволюции нет привилегированной линии или цели. Эволюция достигала миллионов промежуточных целей (число их равняется числу выживших видов за время, доступное нашему наблюдению), и высокомерие (человеческое высокомерие) – вот единственная причина считать некоторые из этих целей преимущественными или “конечными”.

Это не означает, что эволюционная история лишена причин или “рифм”. Я верю, что сценарии повторяются. Также я верю (хотя сегодня этот вопрос является более спорным, чем когда-либо), что в некоторых отношениях она является направленной, прогрессивной и даже предсказуемой. Но прогресс вовсе не подразумевает движение к человеку, и нам приходится довольствоваться совсем слабым чувством предсказуемости. Ученые должны остерегаться видения истории, сфокусированного на человеке.

В качестве примера упомяну книгу (в целом хорошую, поэтому я не буду называть заглавие), в которой Homo habilis (вид человека, который предположительно является предковым по отношению к нам) сравнивается с предшественниками-австралопитеками. В книге сказано, что H. habilis “значительно более развит, чем австралопитеки”. То есть эволюция движется в некоем заданном направлении? Книга однозначно указывает на то, каково это предполагаемое направление. “Ясно видны первые признаки подбородка”. Наличие “первых” признаков заставляет нас ожидать вторых, третьих и так далее – вплоть до “настоящего” человеческого подбородка. “Зубы начинают напоминать наши…” Можно подумать, эти зубы были такими не потому, что соответствовали рациону H. habilis, а потому, что стремились стать похожими на наши! Отрывок заканчивается характерным замечанием о жившем позднее H. erectus:

Хотя лица их все еще отличаются от наших, взгляд их гораздо более человеческий. Они выглядят как незаконченные скульптуры.

Незаконченные? Такое можно сказать, лишь имея очень наивный взгляд на прошлое. В оправдание книги замечу, что если бы мы встретились с представителями H. erectus лицом к лицу, они бы, скорее всего, действительно показались нам незавершенными скульптурами – но лишь потому, что мы смотрим на них с человеческой точки зрения. Живые существа заняты выживанием. Они не бывают завершенными – и в то же время всегда “завершены”. Все это, похоже, относится и к нам.

“Высокомерие ретроспективы” искушает нас. С человеческой точки зрения, выход наших предков на сушу стал своего рода эволюционным обрядом посвящения. Этот важный шаг сделали в девонском периоде лопастеперые рыбы, немного напоминавшие современных двоякодышащих рыб. Глядя на ископаемые того времени, мы испытываем вполне простительное желание увидеть в них своих предков. При этом знание о произошедшем далее заставляет нас считать этих девонских рыб промежуточными звеньями на пути к наземным животным. Все их признаки и вправду являются промежуточными – то есть связанными с героической задачей выхода на сушу, которая положила начало новому этапу эволюции. Однако все происходило не так. Те девонские рыбы просто выживали. Перед ними не стояла задача эволюционировать, и они не стремились оставить след в истории. В книге об эволюции позвоночных, которую я цитировал выше, есть фраза о рыбе, которая

осмелилась выйти из воды на сушу в конце девонского периода, чтобы, образно выражаясь, преодолеть разрыв, отделяющий один класс позвоночных от другого, и дать начало амфибиям…

Однако в те далекие времена не существовало “разрыва”, а “классы”, которые сейчас выделяют ученые, различались тогда не сильнее, чем виды. Как мы увидим, эволюция не занимается “преодолением разрывов”.

Не обязательно делать объектом нашего повествования человека – H. sapiens. Я мог бы выбрать любой современный вид: например осьминога (Octopus vulgaris), льва (Panthera leo) или секвойю (Sequoia sempervirens). Интересующийся историей стриж, по понятным причинам гордящийся полетом, будет считать венцом эволюции стрижей (которые даже спариваются в воздухе). Стивен Пинкер предположил, что если бы слоны написали книгу по истории, они изобразили бы тапиров, прыгунчиков, морских слонов и обезьян-носачей первопроходцами на “хоботной” магистрали эволюции, которые сделали по ней первые неловкие шаги, но не прошли ее до конца. Слоны-астрономы задавались бы вопросом, есть ли на другой планете внеземные формы жизни, которые пересекли “носовой рубикон” и сумели перейти к полноценной хоботной жизни.

Но мы не стрижи и не слоны. Странствуя мысленно по минувшим эпохам, мы испытываем вполне естественное желание относиться с особой теплотой и интересом к виду, который является нашим предком (в это сложно поверить, но такой вид всегда есть). Трудно устоять перед соблазном представить его стоящим на некоей “магистрали” эволюции, а другим видам отдать второстепенные роли. Но есть один способ избежать этой ошибки, в то же время не отступив от исторической правды, и удовлетворить законное желание человека видеть себя точкой отсчета: двигаться по хронологической шкале в обратном направлении.

Движение назад во времени в поисках предков может иметь вполне оправданную цель. Эта цель – великий предок всего живого, и мы придем к нему независимо от того, с кого начнем путешествие: со слона или орла, стрижа или сальмонеллы, секвойи или человека. Обратная и прямая хронология хороши каждая для своей цели. Двигаясь в прошлое, мы, независимо от точки старта, придем к моменту единения всего живого. Прямая хронология эволюции млекопитающих (которые занимают на временной шкале лишь отрезок, пусть и довольно длинный) представляет собой историю растущего многообразия покрытых шерстью теплокровных животных. Обратная хронология, в которой отправной точкой выбирается любое современное млекопитающее, всегда будет сходиться к одному-единственному предковому млекопитающему: насекомоядному современнику динозавров, ведущему ночной образ жизни. Это частный случай конвергенции. В более частном случае к единому предку, жившему в период вымирания динозавров, будут сходиться все грызуны. В еще более частном случае все человекообразные обезьяны (включая людей) будут сходиться к общему предку, жившему около 18 млн лет назад.

В более крупном масштабе конвергенцию можно наблюдать, двигаясь в прошлое от любого позвоночного животного. А двигаясь в прошлое от любого животного, можно найти общего предка всех животных. И, наконец, выбрав точкой отсчета любое современное животное, растение, гриб или бактерию, мы доберемся до прародителя всего живого, вероятно, похожего на бактерию.

В предыдущем абзаце я употребил слово “конвергенция”. Однако я хочу приберечь его для совершенно другого понятия и в данном случае буду пользоваться словом “слияние” – или “рандеву”. Термин “коалесценция”, увы, уже зарезервировали генетики, которые используют его в более точном смысле – что-то вроде “слияния”, но не видов, а генов. Когда мы движемся назад во времени, предки из любой группы видов сближаются друг с другом. Точка встречи, или рандеву, – это и есть последний общий предок, которого я назову “сопредком”: например, предковый грызун, млекопитающее или позвоночное. Самый древний сопредок – это прапредок всех современных существ.

Можно не сомневаться в том, что предок всех организмов, живущих сейчас на планете, существовал. Все известные науке организмы имеют одинаковый (полностью или частично) генетический код, а он слишком сложен и произволен, чтобы быть изобретенным дважды. Хотя ученые изучили не все виды, у нас уже достаточно данных, чтобы быть вполне уверенными: сюрпризов – увы! – ждать не приходится. Обнаружение некоего организма с принципиально отличным от нашего генетическим кодом стало бы самым потрясающим открытием в биологии за всю мою сознательную жизнь – независимо от того, встретили бы мы этот организм на нашей или иной планете. Однако пока историю известных форм жизни можно проследить до единственного предка, который жил более 3 млрд лет назад. Если где-то и существовали независимые очаги зарождения жизни, они не оставили потомков. А если бы они возникли сейчас, их бы довольно быстро кто-нибудь съел – например бактерии.

Великое слияние всех ныне живущих организмов – это не то же самое, что зарождение жизни. Дело в том, что общий предок всех современных видов, скорее всего, жил уже после зарождения жизни. Иной вариант слишком маловероятен: он предполагает, что исходная форма немедленно разделилась на несколько ветвей, доживших до настоящего времени. В современных учебниках древнейшие бактериальные ископаемые датируются 3,5 млрд лет. Первый живой организм, таким образом, должен быть хотя бы ненамного старше. Новейшие данные указывают на то, что первый живой организм мог быть немного моложе. Последний общий предок всех живущих существ мог либо быть предшественником самых древних окаменелостей (в том случае, если он сам не превратился в окаменелость), либо жить миллиард лет спустя (в том случае, если все линии, кроме одной, вымерли).

Итак, при движении в прошлое мы, независимо от исходной точки, неминуемо придем к великому слиянию. Поэтому мы можем сконцентрироваться на одной-единственной линии – линии наших предков. Вместо того, чтобы считать человека венцом эволюции, мы выберем современного Homo sapiens, к которому питаем вполне понятную симпатию, отправной точкой путешествия в прошлое. Из всех маршрутов мы выбираем этот потому, что нас интересуют собственные предки. В то же время мы не должны забывать, что есть и другие “историки” – животные и растения, – которые отправляются в прошлое из своих стартовых точек. Они организуют паломничества, чтобы встретиться со своими предками, включая общую родню с нами. В пути мы неизбежно встретим этих пилигримов, и они присоединятся к нам в том порядке, в котором их линии сливаются с нашей: в порядке возрастания степени родства.

Паломничество? Встречи с пилигримами? Почему бы и нет! Паломничество – вполне подходящий способ организации путешествия в прошлое. Первые пилигримы, с которыми мы встретимся около 5 млн лет назад в глубине африканского материка (там, где Стэнли обменялся историческим рукопожатием с Ливингстоном), – это шимпанзе. Причем “перед” тем, как присоединиться к нам, пилигримы-шимпанзе и пилигримы-бонобо уже встретились друг с другом. Прежде чем двинуться дальше, я должен разобраться с небольшой лингвистической тонкостью. Я поместил слово “перед” в кавычки, чтобы не вводить вас в заблуждение. Ведь здесь оно используется в контексте путешествия в прошлое. А в прямой хронологии его смысл прямо противоположный: не перед, а после.

Следом мы встретимся с гориллами, орангутанами (встреча с ними случится в гораздо более далеком прошлом и, вероятно, уже не в Африке), гиббонами, обезьянами Старого Света, обезьянами Нового Света и так далее – пока пилигримы не объединятся в группу, которая отправится на поиски истоков жизни. По мере движения в прошлое настанет момент, когда уже не будет смысла называть континенты, где происходят рандеву: древняя карта мира радикально отличалась из-за движения литосферных плит. И, наконец, в самом глубоком прошлом рандеву будут происходить не на суше, а в море.

Это может показаться удивительным, однако на долю людей выпадет лишь около 40 рандеву перед тем, как мы придем в точку зарождения жизни. На каждом из 40 этапов мы встретимся с одним из общих предков – сопредком, который будет носить тот же порядковый номер, что и рандеву. Так, сопредок № 2 (рандеву № 2) является последним общим предком горилл и {людей + <шимпанзе + бонобо>}. Сопредок № 3 – последний общий предок орангутана и {<людей + {шимпанзе + бонобо} > + горилл}. А сопредок № 39 – это великий предок всех ныне живущих существ. Что касается сопредка № о, то это особый случай: он последний общий предок всех современных людей.

По мере движения в прошлое к нам будут присоединяться новые группы пилигримов, которые, в свою очередь, также будут расти на пути к нам. После каждого рандеву мы, вместе с новыми попутчиками, будем продолжать путь к общей цели в архейском времени – к нашему “Кентербери”. Конечно, можно привести и другие литературные аллюзии. Я чуть было не взял за образец Джона Баньяна и не назвал свою книгу “Возвращение пилигрима”. Но я и мой ассистент Янь Вон в беседах постоянно возвращались к “Кентерберийским рассказам”, так что настоящая книга стала отсылкой к Джеффри Чосеру.