Самое грандиозное шоу на Земле: доказательства эволюции
Шрифт:
Дарвин хорошо знал об эволюционных гонках вооружений, хотя он не использовал эту фразу. Мы с моим коллегой Джоном Кребсом опубликовали работу на эту тему в 1979 году, в которой мы приписывали фразу "гонка вооружений" британскому биологу Хью Котту. Пожалуй символично, Котт издал свою книгу "Приспособительная окраска животных" в 1940 году, в пучине Второй Мировой войны:
Прежде чем утверждать, что обманчивая наружность кузнечика или бабочки излишне совершенна, мы должны сначала удостовериться, каковы острота зрения и способность опознавания у их естественных врагов. Не сделать так, похоже на утверждение, что броня линейного крейсера слишком тяжела, или радиус действия его вооружения слишком велик, не исследовав природу и эффективность вооружения врага. Дело в том, что в первозданной борьбе джунглей, как и в изысканно цивилизованной войне, непрерывно происходит совершенствование и эволюция как способов защиты, так и средств и способов нападения. Их результаты в области обороны проявляются в таких средствах, как быстрота, бдительность, панцирь, защита шипами, инстинкт рытья, ночной образ жизни, выделение яда, отвратительный запах, защитно-криптическая, отпугивающая и миметическая окраски. В то же время у хищников развиваются быстрота и внезапность нападения, засады, приманки, острота зрения, когти, зубы, жала, ядовитые укусы, агрессивно-криптическая и приманивающая окраски. Соответственно возрастающей быстроте преследователя развивается большая быстрота преследуемого, защитная броня развивается в соответствии с оружием нападения; точно так же совершенство маскировки развивается в ответ на совершенствование органов зрения.
Заметьте, что гонка вооружений протекает в эволюционное время. Ее не нужно путать с гонкой, скажем, между отдельным гепардом и газелью, которая проходит в реальном времени. Гонка в эволюционном времени - это гонка в построении оснащения для тех гонок, что проходят в реальном времени. А это фактически означает, что гены для создания оснащения, чтобы перехитрить или опередить другую сторону, наращиваются в генофондах этих двух сторон. Второе - и это вопрос, который сам Дарвин хорошо понимал -оснащение для быстрого бега используется, чтобы опередить конкурентов того же вида, бегущих от того же самого хищника. Есть известная, удачная шутка, имеющая почти эзопов намек на это, о кроссовках и медведе. Когда гепард преследует стадо газелей, для конкретной газели может быть более важно опередить самого медленного члена стада, чем опередить гепарда.
Теперь, когда я представил терминологию гонки вооружений, Вы можете видеть, что деревья в лесу также в такой участвуют. Отдельные деревья участвуют в гонке к солнцу, наперегонки со своими непосредственными соседями по лесу. Эта гонка особенно обостряется, когда старое дерево умирает и оставляет свободную щель в пологе. Эхо от грохота падения старого дерева - стартовый пистолет для гонки в реальном времени (хотя в более медленном реальном времени, чем привыкли мы, животные), между молодыми деревьями, которые только и ждали такого шанса. И победитель с большой вероятностью будет отдельным деревом, хорошо оснащенным генами, которые преуспевали в предковых гонках вооружений в эволюционное время, чтобы расти быстро и высоким.
Гонка вооружений между видами лесных деревьев - симметричная гонка. Обе стороны пытаются достигнуть одного и того же : места в пологе. Гонка вооружений между хищниками и добычей -асимметричная гонка вооружений: гонка вооружений между оружием нападения и оружием защиты. То же самое верно для гонки вооружений между паразитами и хозяевами. И существуют даже, хотя это может показаться удивительным, гонки вооружений между самцами и самками в пределах вида, и между родителями и потомством.
Есть одна вещь в гонках вооружений, которая могла бы взволновать горячих приверженцев разумного дизайна - это большая доза тщетности, их обременяющая. Если мы собираемся постулировать проектировщика гепарда, он очевидно вложил каждую унцию своих инженерных знаний в задачу совершенствования идеального убийцы. Один взгляд на эту великолепную бегущую машину не оставляет у нас сомнений. Гепард, если мы собираемся говорить о дизайне вообще, великолепно спроектирован для того, чтобы убивать газелей. Но тот же разработчик столь же очевидно напряг все силы, чтобы спроектировать газель, великолепно оснащенную, чтобы убегать от тех же самых гепардов. Ради всего святого, на чьей стороне проектировщик? Когда Вы смотрите на упругие мускулы гепарда и изгибающуюся спину, Вы должны заключить, что проектировщик хочет, чтобы гепард выиграл гонку. Но когда Вы видите скоростную, верткую, маневренную газель, Вы делаете совершенно противоположный вывод. Разве левая рука проектировщика не знает, что делает его правая рука? Может он - садист, наслаждающийся зрелищным спортом и постоянно повышающий ставки с обеих сторон, чтобы усилить острые ощущения от преследования? Тот же ль он тебя создал, кто рожденье агнцу дал? Действительно ли это часть божественного плана, в котором леопард должен возлечь с младенцем, а лев есть солому, как вол? В таком случае, чего ради огромные плотоядные зубы, смертоносные когти льва и леопарда? Откуда захватывающая скорость и проворство антилопы и зебры? Само собой разумеется, никакие подобные проблемы не возникают при эволюционной интерпретации того, что происходит. Каждая сторона изо всех сил пытается обмануть другую, потому что, с обеих сторон, те особи, которые добьются успеха, автоматически передадут гены, которые поспособствовали их успеху. Идеи "тщетности" и " пустых трат" приходят нам на ум, потому что мы - люди, и способны взглянуть на благополучие всей экосистемы. Естественный отбор заботится лишь о выживании и репродукции отдельных генов.
Это похоже на деревья в лесу. Так же, как у каждого дерева есть экономика, в которой материалы, вкладываемые в стволы, оказываются недоступны для фруктов или листьев, так же у гепарда и газели, у каждого есть своя собственная внутренняя экономика. Быстрый бег является дорогостоящим, не только по энергии, в конечном счете выжатой из солнца, но и по материалам, которые расходуются на производство мускулов, костей и сухожилий -механизмов скорости и ускорения. Пища, которую газель поглощает в форме растительного материала, ограничена. То, что тратится на мускулы и длинные ноги для бега, должно быть отнято у какой-нибудь другой жизненной отрасли, такой как создание малышей, на которую животное могло бы в идеале "предпочесть" затратить свои ресурсы. Существует чрезвычайно сложный баланс компромиссов, который должен быть подстроен в мельчайших подробностях. Мы не можем знать все детали, но мы действительно знаем (это нерушимый закон экономики), что можно потратить слишком много на одну отрасль жизни, тем самым изъяв ресурсы из некоторой другой отрасли. Особь, которая расходует больше оптимального количества на бег, может быть и спасет свою собственную шкуру. Но за дарвинистскую ставку в игре с нею соперничает конкурирующая особь того же вида, которая немного экономит на скорости бега и, следовательно, подвергается большему риску быть съеденной, но которая достигает правильного баланса и оказывается с большим количеством потомков, передавая гены достижения правильного баланса.
Не только энергия и дорогостоящие материалы должны быть правильно сбалансированы. Существует также риск: и риск, кстати, не является необычным в вычислениях экономистов. Длинные и тонкие ноги хороши для быстрого бега. Они, неминуемо, также хорошо ломаются. Слишком регулярно скаковая лошадь ломает ногу в забеге на скачках, и ее обычно немедленно казнят. Как мы видели в Главе 3, причина такой уязвимости в том, что они были отобраны сверх меры на быстроту за счет всего остального. Газели и гепарды также были отобраны на скорость - естественным, не искусственным отбором - и они также были бы уязвимы для переломов, если бы природа чрезмерно отобрала их на скорость. Но природа никогда не выводит ничего сверхмерного. Природа достигает правильного баланса. Мир полон генов достижения правильного баланса: именно поэтому они и существуют! На практике это означает, что особи с генетической склонностью развивать исключительно длинные и тонкие ноги, которые, нужно признать, лучше для бега, в среднем менее вероятно передадут свои гены, чем немного более медленные особи, чьи ноги менее тонки и с меньшей вероятностью сломаются. Это лишь один гипотетический пример многих сотен компромиссов и балансов преимуществ и недостатков, которыми жонглируют все животные и растения. Они жонглируют рисками, и они жонглируют экономическими компромиссами. Конечно, не отдельные животные и растения жонглируют и балансируют. Жонглируют и балансируют относительные количества альтернативных генов в генофондах под действием естественного отбора.
Как Вы могли бы ожидать, оптимальный компромисс в соотношениях не фиксирован. У газелей баланс между скоростью бега и другими требованиями в экономике тела будет перемещать свой оптимум в зависимости от распространенности хищников в ареале. Это - та же история, что и с гуппи Главы 5. Если вокруг будет мало хищников, то оптимальная длина ног газели сократится: самыми успешными особями будут те, чьи гены предрасполагают их перевести немного энергии и материалов из ног, скажем, в создание детей или в откладывании жира на зиму. Они также будут теми особями, которые менее вероятно сломают свои ноги. И наоборот, если число хищников увеличивается, оптимальный баланс переместится к более длинным ногам, с большей опасностью переломов и меньшему количеству энергии и материалов, потраченных на те аспекты экономики тела, которые не имеют отношения к быстрому бегу.
И точно такого же рода неявные вычисления уравновесят оптимальные компромиссы в хищниках. Гепард, который сломает свою ногу, несомненно умрет от голода, и его детёныши также. Но, в зависимости от того, насколько трудно найти еду, риск провала попытки поймать достаточно пищи, если он бежит слишком медленно, может перевешивать риск сломать ногу из-за оснащенности средствами слишком быстрого бега.
Хищники и добыча сцеплены в гонке вооружений, где каждая сторона невольно оказывает давление на другую, смещая ее оптимум - в жизненных компромиссах экономики и риска - дальше и дальше в одном и том же направлении: либо обе буквально в одном и том же направлении, например к увеличению скорости бега; либо в одном и том же направлении в более широком смысле, нацеливаясь на гонку вооружений хищник/добыча, а не на какую-нибудь другую жизненную отрасль, такую как производство молока. Учитывая, что обе стороны должны уравновесить риски, скажем, слишком быстрого бега (ломающиеся ноги или экономия на других статьях экономики тела) с риском слишком медленного бега (неудача в поимке добычи или в попытке убежать соответственно), каждая сторона оказывает давление на другую в одном и том же направлении, в своего рода беспощадной парной мании.
Хорошо, возможно мания (безумие) не слишком подходит, учитывая серьезность вопроса, поскольку штраф за провал с обеих сторон -смерть - быть убитым для добычи, голодать для хищника. Но парная мания ловко создает чувство, что, если бы только охотник и добыча могли сесть вместе и выработать разумное соглашение, было бы выгодно всем. Так же, как с деревьями в Лесу Дружбы, легко понять, как такой договор принес бы им пользу, если бы только можно было заставить его придерживаться. То же сознание тщетности, с которым мы столкнулись в лесу, распространяется на гонку вооружений хищник/добыча. За эволюционное время хищники становятся лучше в ловле добычи, что побуждает животных-добычу становиться лучше в том, чтобы избежать поимки. Обе стороны параллельно улучшают свое оснащение для выживания, но заведомо ни одна сторона не начинает выживать лучше - потому что другая сторона также улучшает свое оснащение.
С другой стороны, легко понять, как главный планировщик, всем сердцем заботясь о благосостоянии всего сообщества, мог бы быть посредником в следующем договоре, в духе Леса Дружбы. Пусть обе стороны "согласятся" сократить свои вооружения: обе стороны переместят ресурсы в другие жизненные отрасли, и в результате все окажутся в выигрыше. Точно так же, конечно, может случиться в человеческой гонке вооружений. Нам не нужны были бы наши истребители, если бы у вас не было ваших бомбардировщиков. Вам не нужны были бы ваши ракеты, если бы у нас не было наших. Мы могли бы сберечь миллиарды, если бы вдвое сократили свои расходы на вооружения и поместили деньги в плуги. И теперь, сократив вдвое бюджет наших вооружений и достигнув устойчивой взаимной ничьей, давайте сократим его вдвое снова. Фокус в том, что это должно быть сделано синхронно друг с другом, так, чтобы каждая сторона осталась точно так же хорошо оснащенной для противостояния с устойчиво сокращающимся бюджетом на вооружения другой стороны. Подобное спланированное сокращение должно быть именно таким - спланированным. И, еще раз, плановость - именно то, чем не характеризуется эволюция. Так же как с деревьями в лесу, эскалация неизбежна вплоть до момента, когда ее дальнейшее возрастание не перестает быть выгодным для типичной отдельной особи. Эволюция, в отличие от проектировщика, никогда не останавливается, чтобы рассмотреть, мог ли быть лучший путь - мутуалистический путь - для всех рассматриваемых сторон, вместо взаимной эскалации ради эгоистичного превосходства: превосходства, которое нейтрализуется как раз потому, что эскалация взаимна.