Трилобиты: Свидетели эволюции
Шрифт:
Науке, конечно, нет дела до этих смертоубийственных баталий. Правда все равно оказывается на поверхности, а что ценой раздавленных амбиций и трусливого надувательства — так это не важно. Через пару десятилетий все эти кровавые войны вокруг китайских ископаемых будут смотреться трагикомедией подобно старинной американской вражде между профессором Копом и профессором Маршем, когда те соревновались, кто больше назовет динозавров. Что же касается взрыва, то с удлинением эволюционных линий во времена старше Бёрджес «интрига» кембрийских событий, как назвал это Гулд, стала еще таинственней. А если добавить еще дерево Форти-Бриггса (или его последующую более продуманную версию), то сразу встает очевидный вопрос. Если в раннем кембрии уже процветало множество разных членистоногих, включая и трилобитов, разместившихся близко к верхушке дерева, то получается, что предковые линии должны были разделиться где-то в позднем докембрии. А эти предковые линии отделились от своих прародителей еще раньше, а те от своих, и такое ветвление уводит нас в дремучие слои истории жизни на планете. Не может быть праправнука, если не было прапрадедушки. Мы уже встречались с подобным рассуждением в прошлой главе, когда исследовали происхождение глаз. Они, глаза, затянули нас в глубины истории. Глаза трилобитов связаны генетическим сходством с глазами других животных вплоть до самых примитивных зрительных пятен. Оценки времени расхождения основных групп животного мира примерно такие — от 1000 до 650 млн. лет (оценки строятся на молекулярных часах, которые, естественно, несовершенны), а это гораздо больше, чем начало кембрия — около 540 млн. лет назад. Может быть, головокружительная первая сцена затмила, скрыв, более ранний и более скромный Пролог?
Несколько лет назад я исследовал самых ранних трилобитов. Трилобиты, которые встречаются в самых нижних кембрийских горизонтах в разных частях мира, очень непохожи друг на друга: это не просто разные виды, но разные роды и даже разные семейства. Если отправиться в Китай, то там найдется маленький компактный трилобит, называемый Eoredlichia, и он решительно отличается от Olenellus. Если поискать в штате Нью-Йорк, то вам попадутся Olenellus и его сородичи и ни намека на Eoredlichia. Комариным летом в Сибири на реке Лене вы увидите лучшие обнажения кембрия в мире. Там вам встретится Bergeroniellus — совсем другой трилобит. И если все они произошли от одного общего предка, то в нашей палеонтологической летописи, очевидно, упущено важное звено — тот самый промежуток времени, когда сформировались все эти виды и расселились по разным континентам. Все указывает на то, что в основании кембрия какая-то часть слоев в разрезах отсутствует. Без всякого сомнения, это справедливо для великолепнейших разрезов на реке Лене. В них под первыми слоями с кембрийскими ископаемыми хорошо заметны следы эрозии. Не этот ли промежуток с эрозией был временем, когда «…трилобиты произошли от какого-нибудь одного Crustacean, которое должно было существовать задолго до кембрийского периода…», о чем писал Чарльз Дарвин?
Но кое в чем мы можем быть уверены: никакие разновидности ракообразных [Crustacean] не были предками трилобитов, а зато у трилобитов и мечехвостов Limulus (с. 182), которых относят к подтипу хелицеровых, имелся общий предок, и он, в свою очередь, отделился от общего с ракообразными ствола. Таким образом, трилобиты оказываются многоюродными родственниками ракообразных, но не их производными. Также выясняется, что у многих ископаемых членистоногих, находящихся вблизи основания дерева, имеются признаки, которые усилиями Уолкотта признаны типично трилобитовыми. К таковым относятся, например, двуветвистые конечности — подобными конечностями обладали многие самые разнородные мягкотелые членистоногие. Двуветвистые конечности имели и те членистоногие, что обозначили линию ракообразных, и те, что вели к Limulus и скорпионам. Одним словом, двуветвистые конечности были примитивными. Любое из этих животных могло оставить те простые следы, которые мы знаем по ранним кембрийским отложениям Ньюфаундленда. Прояснилось и другое. Самые ближайшие родственники типичных членистоногих — это мягкотелые животные онихофоры, или так называемые бархатные черви. Это современные животные, их и сейчас можно найти под трухлявыми стволами в местах с теплым и влажным климатом. Но в кембрии их было гораздо больше, и они были разнообразнее, к тому же жили они не на суше, а в море. Грэхем Бад продемонстрировал, что целый ряд необычных загадочных существ — на самом деле онихофоры. К ним относится и диво дивное из Бёрджес — бесподобная галлюцигения (Hallucigenia). Это нам урок — не судить о родстве по внешнему виду, иначе вон куда могла бы нас завести теория Гулда: все эти твари выглядят куда как оригинально, и проще всего отнести их к пробным вариантам, ошибочным экспериментам, да и дело с концом. Но в действительности на этих животных следует смотреть как на важные вехи на пути истории жизни. Кладистика учит нас, что нужно обращать внимание прежде всего на общие черты и по ним искать родственные связи, а не по субъективным оценкам оригинальности внешнего облика. И если требуется определить место хоботных в сценарии природы, то нужно принять к сведению слоновью матку, а не хобот.
Таким образом, перед нами парадокс. У нас есть реконструированное родословное дерево, которое помогает понять, как именно и в каком порядке формировались морфологические признаки перед своим эффектным появлением на сцене, но нет никаких остатков этой ранней истории. Даже их следы и норки чрезвычайно редки до самого позднейшего докембрия [33] . И где же они, эти животные, могли прятаться? Либо во время кембрийского взрыва резко ускорилось видообразование во всех линиях сразу и из временной окрестности взрыва расползлись повсюду трилобиты и иже с ними. Либо есть какое-то другое объяснение. Все равно как у Т. Элиота в «Макавити — волшебный кот»:
33
Когда я готовил текст к публикации, появилось сообщение о гораздо более древних следах из Индии, которые датируются возрастом в миллиард лет или больше. Нет сомнений, что эти следы оставлены животными, так что стыд нам и позор, что мы проигнорировали предыдущие публикации индийских коллег в индийских журналах. Нужно, однако, взвешенно оценить надежность приведенных датировок этих находок. — Прим. авт.
Можно, конечно, в отношении некоторых разрезов говорить о потерянном отрезке времени, примерно так, как мы это видели в сибирских обнажениях, но подобное объяснение не сработает для восточного Ньюфаундленда, где в породах записана вся история целиком без всяких перерывов. Мне больше нравится другое объяснение. Ранние линии членистоногих были представлены мелкими животными, которые плохо сохраняются в ископаемом состоянии. Ведь, чтобы считаться настоящим членистоногим, совсем не обязательно иметь крупные размеры (то же, кстати, справедливо в отношении как моллюсков, так и всех других). В современных морях изобилуют крошечные членистоногие, от которых не осталось ни следа в палеонтологической летописи.
Я люблю рассказывать, например, про веслоногих рачков, представителей современного планктона, которых порой так много, что море от них становится черным. Но при этом известен единственный ископаемый экземпляр веслоногих, и тот сохранился на теле окаменевшей рыбы. Или насекомые — если бы не янтари, чудом донесшие до нас законсервированные древние экземпляры, то наши знания о насекомых были бы ужасающе неполны (а так нам известны даже самые эфемерные насекомые — грибные комарики — такие нежные, что они рассыпаются от дуновения ветра). Поэтому можно предположить, что в начале кембрия вместе с появлением новых типов животных они еще и выросли в размерах. И произошло это чрезвычайно быстро. Мы знаем из палеонтологической летописи, что увеличение размеров достигается весьма легко. Так, млекопитающие после вымирания динозавров 65 млн. лет назад очень быстро укрупнились. Вполне вероятно, что из-за того же увеличения размеров у животных появилась возможность секретировать раковину Когда животное вырастает до критического предела, ему становится жизненно важно иметь хорошую основу для крепления мускулатуры — вот откуда необходимость в твердом скелете. Так или иначе, взрыв явил на сцену персонажей, до поры репетировавших представление сотню миллионов лет.
В данном объяснении скрыта надежда на будущие открытия. Возможно, один из читателей этих строк откроет некий аналог докембрийского янтаря. Недавно в Китае были найдены окаменевшие эмбрионы животных, клеточка к клеточке минерализованные фосфатом кальция. Хотя возраст этих ископаемых — поздний докембрий, это ничего не доказывает. Хотелось бы — ох, как хотелось бы! — чтобы в мире нашлись доказательства пропущенных сцен из эволюционной истории, те крошечные существа, в которых видны были бы признаки будущих жизненных линий. Где-нибудь отыщется маленький трилобит, в котором мощно выразится перспектива бесчисленных вариаций, костюмов, прошедших чередой в следующие 300 млн. лет. Поиски идут дальше.
Но на этом взрывы не закончились. Еще несколько были отыграно на фоне сланцев Бёрджес и кембрийских эпох уже после публикации «Удивительной жизни». Большинство споров о правдоподобности взрывного появления типов животных проходило на страницах научных журналов с соблюдением всех благопристойностей. Учтивость и еще раз учтивость! Стив Гулд, даже зная о моем с ним несогласии, всегда был сердечен со мною: встречаясь в конференц-залах, мы приветствовали друг друга без всякой задней мысли. Не думаю, что он втайне припрятал мою миниатюрную фигурку и с вожделением втыкал в нее булавки, а я, в свою очередь, не планировал потихоньку раздобыть его личные вещи и наводить порчу. Ученые редко опускаются до такого. Им прежде всего нужна правда. Ричард Докинз рассказывает милую историю про маститого профессора, который вышел на сцену, чтобы пожать руку своему юному коллеге, только что в пух и прах разгромившему его любимую теорию. И профессору аплодировали стоя. Примерно так полагается поступать по всем правилам этикета.
В Смитсоновском институте в Вашингтоне была устроена выставка ископаемых из сланцев Бёрджес, и люди могли своими глазами увидеть этот невероятный бестиарий; да и литература к выставке была подобрана беспристрастно и обоснованно. Более или менее одновременно с выставкой вышла в свет книга двух Макменаминов — Марка и Дианы — профессоров небольшого Университета Восточного побережья, в которой была отражена крайняя степень приверженности теории взрыва. Книга называлась «Появление животных» (The Emergence of Animals, 1991). В этой книге они указали, что в кембрии появилось более сотни типов животных [34] , большинство из которых вымерли, не оставив потомков. Просто повыскакивали, как чертики из табакерки, а потом самоликвидировались: что-то типа эпатажных произведений постдадаистов. Эта позиция перегулдила Гулда десятикратно. Самым таинственным образом авторы скрыли, как они выделили свои сто с лишним кембрийских типов, какие критерии позволили им присвоить этим животным высшие таксономические категории. Ни полслова об этом. И если все эти пресловутые «типы» не произошли от одного предка, то как им удалось независимо выработать так много общих черт? А если общего предка все же не исключать, то не должны ли они все принадлежать к одному типу? Ни строчки пояснений. Остается предположить, что слишком мало требовалось этим автором, чтобы выделить отдельный тип: животное должно было появиться в кембрии и иметь необычный внешний наряд. Время действия само по себе гарантировало новизну.
34
Большинство современных источников перечисляют примерно 30 типов, которые объединяют все невероятное разнообразие существующих животных. Каждый тип представляет особый план анатомического устройства. Так что Макменамины увеличили разнообразие кембрийского мира по меньшей мере втрое. — Прим. авт.
Примерно через десять лет после «Удивительной жизни» на арену вышла еще одна книга и атаковала мир с еще большей яростью. На сей раз автором выступил Саймон Конвей Моррис — звезда гулдовского мироздания, один из первых кембриджских enfants terribles. За те десять лет, которые прошли с момента утверждения в «Удивительной жизни» всей значимости ископаемых из Бёрджес, у Саймона была масса возможностей высказать свое независимое суждение. Я выше обрисовал его пересмотренное мнение: это был более или менее рассеянный, приглушенный взрыв. Саймон принимал необходимость более ранней, предшествующей истории животных, в то же время справедливо указывал на своеобразие кембрийского периода, когда появились твердые раковины, причем чрезвычайно быстро, и не только они, но вместе с другими ископаемыми, у которых таких твердых частей не было. И нет тут ничего особенно искрометного. Я бы сказал, что Саймон согласился рассматривать кембрийские фауны в контексте ключевого этапа истории жизни животных. Все взрывы он приберег лично для Стивена Гулда. Я никогда не встречал таких мрачных нападок у профессионала. И был совершенно ошарашен. Гулд, по словам автора, не писал, а разглагольствовал. И оригинальности у того, мол, не было, а были «потуги на оригинальность». Вот один из весьма показательных пассажей из книги «Горнило творения» (Crucible of Creation, 1998): «Снова и снова Гулд бросается в бой… до странного невосприимчивый к, казалось бы, смертельным ударам… Гулд сообщает восхищенной публике, что наши знания о эволюционном процессе ужасающе неполны… Мы глядим сквозь измышления рокового толкователя и видим стройное здание эволюционной теории все в солнечном свете и нимало не изменившееся». Таким велеречивым способом Гулда назвали шарлатаном. Зависть к успеху — одна из наименее привлекательных человеческих черт, и так как в биологических науках у Гулда, пожалуй, не найдется конкурентов, по крайней мере среди ученой братии, то пусть нас не удивляет, что соперники уделяют ему все свое внимание. Конечно же, иметь другое мнение совершенно законно, и это необходимая составляющая любого прогресса. Но что меня покоробило — так это редкая нетерпимость и желчные нападки. А если вдуматься в смысл сносок, то попытки выставить Гулда в дурном свете проступают еще резче. Гулд (вместе с Р. С. Левонтиным) опубликовал в 1979 г. знаменитую статью с весьма претенциозным названием «Паруса Сан-Марко и панглоссова парадигма: критика адаптационизма» (The spandrels of San Marco and the Panglossian paradigm: a critique of the adaptationist programme). Но посвящена она важной теме: все ли признаки, которые имеются в природе, сложились с какой-то конкретной целью, все ли имеют определенное назначение. В одной из своих ядовитых сносок Саймон Конвей Моррис выговаривает Гулду за незнание архитектурной терминологии — совершенно очевидно, что те конструктивные детали в Сан-Марко никак нельзя называть парусами. Упрекает так, будто из-за этого терминологического укола может лопнуть внушительная база всей работы. Для подобного критического рвения нужен какой-то глубинный источник. Почему Саймон кусает руку, некогда вскормившую его? Если взглянуть на маленьких серебристых ископаемых, буднично лежащих в лотке, с трудом верится, что они могут вызвать такие страсти; трилобиты и их родичи не в ответе за словесные перепалки, разгоревшиеся вокруг них. Конвей Моррис и Гулд впоследствии выясняли отношения на страницах журнала Natural History. Я не готов подписаться под циничной точкой зрения, что подобные споры являются частью продуманной стратегии для увеличения продаж; на мой взгляд, такую глубокую неприязнь невозможно подделать. Но все это мне напомнило балладу Брет Гарта «Общество на Станиславе», описывающую шумный скандал в научных кругах вокруг — чего бы вы думали? — ископаемых костей: