Дарвин не мог воспользоваться методами радиометрического датирования ископаемых пород и датированием на основе молекулярных данных, в том числе “молекулярными часами”. Там, где Дарвин в поисках черт, демонстрирующих сходство между нами и четверорукими, мог ссылаться лишь на данные сравнительной анатомии, дополняя их очаровательными примерами психологического и эмоционального сходства (аргументами, развитыми в книге “Выражение эмоций”), наше привилегированное положение позволяет нам выяснять с точностью до буквы последовательности огромных ДНК-текстов. Утверждают, что более 98 % человеческого генома, определенного таким образом, совпадает с геномом шимпанзе. Дарвин пришел бы в восторг. Такое близкое сходство и такая точность измерения — это подарок, о котором он не мог и мечтать.
Тем не менее, не стоит терять голову. Эти 98 % не означают, что мы на 98 % шимпанзе. К тому же очень важно, какие единицы сравнивать. Если сосчитать полностью идентичные гены, то их число у человека и шимпанзе окажется близким к нулю. Это не парадокс. Представьте себе геном человека и геном шимпанзе как два разных издания одной и той же книги, например первое и второе издания “Происхождения человека”. Если сосчитать буквы, порядок которых совпадает в обоих изданиях, то их число, вероятно, окажется намного больше, чем 90 %. Но если сосчитать идентичные главы, то их число вполне может оказаться равным нулю: достаточно несовпадения одной буквы, чтобы целые главы считались неодинаковыми. Для определения процента сходства между двумя текстами, будь это два разных издания книги или геномы африканских человекообразных обезьян, выбранная единица сравнения (буква или глава, нуклеотид в молекуле ДНК или ген) имеет огромное значение для получаемой в итоге величины процентного сходства.
Поэтому величины процентного сходства нужно рассматривать не в абсолютном значении, а сравнивая их значения у разных животных. Показатель 98 % для людей и шимпанзе приобретает смысл, если сравнить его с 96-процентным сходством людей и орангутанов (такое же сходство, 96 %, между шимпанзе и орангутанами, и такое же между гориллами и орангутанами, потому что все африканские человекообразные обезьяны связаны с азиатскими орангутанами через общего африканского предка). По сходным причинам геномы всех гоминид совпадают на 95 % с геномами гиббонов и сиамангов, а геномы всех человекообразных обезьян совпадают на 92 % с геномами всех остальных обезьян Старого Света.
Гипотеза о молекулярных “часах” позволяет нам использовать такие процентные показатели для датировки каждого разветвления нашего генеалогического древа. Эта гипотеза предполагает, что эволюционные изменения на молекулярно-генетическом уровне
происходят с частотой, приблизительно постоянной для каждого гена. Это допущение соответствует получившей широкое признание нейтральной теории, которую разработал японский генетик Мотоо Кимура. Нейтральную теорию Кимуры иногда считают антидарвиновской, но это не так. Она нейтральна по отношению к дарвиновскому отбору. Нейтральными мутациями называют такие мутации, которые никак не влияют на работу синтезируемых белков. Вариант белка, синтезируемый после такой мутации, не лучше и не хуже варианта, который синтезировался до нее, и оба могут быть жизненно необходимы организму.
С дарвиновской точки зрения нейтральные мутации — вообще не мутации. Но с молекулярной точки зрения они чрезвычайно удобны, потому что постоянная частота их возникновения обеспечивает точность молекулярных часов. Единственный спорный вопрос, поднятый Кимурой, состоит в том, много ли нейтральных мутаций. Кимура считал, что их подавляющее большинство, и если это правда, то для молекулярных часов это просто замечательно. Дарвиновский отбор остается единственным объяснением адаптивной эволюции, и можно доказывать (я готов), что большинство, если не все эволюционные изменения, которые мы наблюдаем в макроскопическом мире (в противоположность изменениям, спрятанным среди молекул), адаптивны и имеют дарвиновскую природу.
Молекулярные часы, в соответствии с описанным принципом, показывают относительное, а не абсолютное время. По ним можно определять время расхождения ветвей в ходе эволюции, но только в условных единицах. К счастью, благодаря еще одному великому научному прорыву, который привел бы Дарвина в восторг, в нашем распоряжении есть различные абсолютные часы для датировки ископаемых, в том числе известные скорости радиоактивного распада изотопов, содержащихся в вулканических породах, слои которых перемежаются со слоями осадочных пород, где находят ископаемые. Взяв какую-либо группу животных, богато представленную в палеонтологической летописи, и датировав моменты раздвоения ее генеалогического древа (с помощью молекулярно-генетических часов и радиометрических часов), можно подтвердить выраженные в условных единицах данные генетических часов и одновременно откалибровать их, чтобы определять реальные миллионы лет. Это позволяет установить, что предки людей и шимпанзе разошлись друг с другом от пяти до восьми миллионов лет назад, африканские человекообразные обезьяны и предки орангутанов — около четырнадцати миллионов лет, а все человекообразные обезьяны и остальные обезьяны Старого Света — около двадцати пяти миллионов лет.
Ископаемые остатки (все они были обнаружены уже после публикации “Происхождения человека”) дают нам отрывочную картину некоторых возможных промежуточных звеньев, связывающих нас с общим с шимпанзе предком. К сожалению, не обнаружено ископаемых остатков, связывающих с этим общим предком современных шимпанзе, но с нашей стороны разветвления данные о новых ископаемых находках поступают с частотой, которую я нахожу поразительной (Дарвин, конечно, со мной согласился бы). Возвращаясь в прошлое шагами протяженностью около миллиона лет, мы поочередно встречаем: человека прямоходящего {Homo erectus), человека умелого {Homo habilis), австралопитека афарского {Australopithecus afarensis), австралопитека анамского {Australopithecus anamensis), ардипитека {Ardipith ecus), оррорина (<Orrorin), а также открытого недавно и предварительно датированного семью миллионами лет сахелянтропа {Sahelanthropus). Эта последняя находка была сделана в Чаде, далеко к западу от Великой рифтовой долины. До сих пор считалось, что она образует географический барьер, отделявший нашу эволюционную ветвь от ветви шимпанзе. Да, нашим ортодоксальным идеям время от времени полезна встряска.
Мы должны быть осторожны с выводом, что этот временной ряд ископаемых представляет собой ряд предков и потомков. Надежнее считать, что ископаемые остатки принадлежат скорее нашим родственникам, чем предкам, но не стоит бояться предположения, что наши древние родственники могут хотя бы что-то рассказать нам о наших настоящих предках, которые были их современниками.
Какие заметные изменения произошли с тех пор, как мы отделились от шимпанзе? Некоторые, вроде утраты шерсти, представляют большой интерес, но ископаемые остатки ничего не могут сказать нам о них. Два основных изменения, с которыми нам могут помочь ископаемые, давая нам большое преимущество перед Дарвином, это переход к хождению на задних ногах и довольно резкое увеличение нашего мозга. Какое из них произошло раньше? Или они случились одновременно? У всех трех возможных ответов были свои сторонники, и спор между ними продолжался с переменным успехом не одно десятилетие. Дарвин считал, что эти два крупных изменения произошли вместе, и убедительно обосновал свою точку зрения. Но это один из тех редких случаев, когда умозрительное предположение Дарвина оказалось ошибочным. Ископаемые остатки дают нам вполне однозначный ответ
[87]
. Двуногость возникла раньше, и ее эволюция уже более или менее завершилась, когда начал увеличиваться мозг. Три миллиона лет назад австралопитеки уже были двуногими и имели ступни, похожие на наши, хотя, вероятно, по-прежнему иногда забирались на деревья. Но размер их мозга в сравнении с размером тела был таким же, как у шимпанзе, и предположительно таким же, как у нашего общего предка с шимпанзе. Неизвестно, двуногость ли “запустила” те формы отбора, которые способствовали росту мозга, но исходные аргументы Дарвина в пользу одновременной эволюции того и другого можно изменить, показав, что это вполне правдоподобно. Возможно, увеличение мозга имело какое-то отношение к языку, но это никому не известно и порождает массу разногласий. У нас есть данные, что некоторые части человеческого мозга от рождения настроены исключительно на то, чтобы работать с определенными языковыми универсалиями, хотя конкретный язык, на котором человек говорит, разумеется, изучается им уже на месте
[88]
.
