Биологи часто используют слово "остров", для обозначения кое-чего другого, чем просто участка земли, окруженного водой. С точки зрения пресноводной рыбы, озеро - остров: остров пригодной для жизни воды, окруженный неприветливой землей. С точки зрения Альпийского жука, неспособного процветать ниже определенной высоты, каждый высокий пик - остров, с почти непроходимыми долинами между ними. Есть крошечные черви нематоды (родственные обыкновенным Caenorhabditis), живущие в листьях (не менее чем по 10 000 в одном сильно зараженном листе), проникающие в них через устьица - микроскопические отверстия, через которые листья получают углекислый газ и выпускают кислород. Для живущего в листе червя-нематоды, такого как Aphelencoides, отдельная наперстянка является островом. Для вши отдельная человеческая голова или промежность могли бы быть островом. Должно быть много животных и растений, расценивающих оазис в пустыне как прохладный, зеленый остров, пригодный для обитания, окруженный враждебным морем песка. И, тогда как мы даем повторное определение словам с точки зрения животного, учитывая, что архипелаг - цепь или группа островов, Я предполагаю, что пресноводная рыба могла бы определить архипелаг как цепь или группу озер, таких как озера вдоль Великой Рифтовой Долины в Африке. Альпийский сурок мог бы охарактеризовать цепь горных вершин, отделенных долинами, как архипелаг. Насекомое-листоед могло бы рассматривать аллею деревьев как архипелаг. Овод мог бы расценивать стадо коров как движущийся архипелаг.
Теперь, после переопределения слова "остров" (день субботний был сделан для человека, не человека для дня субботнего), позвольте мне возвратиться к моему вступлению. Представьте себе мир без островов.
Карту кормчий добыл: было море на ней Без намека на землю и мели; Как всегда, угодил он команде своей: В карте все разобраться сумели! [прим. Пер.: Льюис Кэрролл, "Охота на Снарка".]
Мы не будем заходить так далеко как Глашатай, но вообразите, будто вся суша собрана в один большой континент посреди лишенного примечательностей моря. Нет никаких островов в открытом море, никаких озер или горных цепей на суше: ничего, что бы нарушало монотонные просторы гладкого однообразия. В этом мире животное может легко пойти откуда угодно куда угодно, ограничиваемое лишь одним только расстоянием, не беспокоясь о неприветливых барьерах. Это - не мир, благоприятный для эволюции. Жизнь на Земле была бы чрезвычайно скучной, если бы не было никаких островов, и я хочу начать эту главу объяснением почему.
КАК РОЖДАЮТСЯ НОВЫЕ ВИДЫ
Каждый вид - кузен любого другого. Любые два вида происходят от предкового вида, расколовшегося надвое. Например, общий предок людей и волнистых попугайчиков жил приблизительно 310 миллионов лет назад. Предковый вид раскололся надвое, и эти две линии шли своими отдельными путями в течение остального времени. Я выбрал человека и волнистого попугайчика, чтобы придать красочности, но тот же самый предковый вид является общим для всех млекопитающих с одной стороны этого раннего раздела и всех рептилий (зоологически говоря, птицы являются рептилиями, как мы видели в Главе 6) с другой стороны. В маловероятном случае, если когда-либо отыщется ископаемое этого предкового вида , оно будет нуждаться в названии. Давайте назовем его Protamnio darwinii. Мы не знаем о нем никаких подробностей, и подробности вообще не имеют значения для этих рассуждений, но мы не сильно ошибемся, если вообразим его как вытянутое, подобное ящерице существо, суетливо ловящее насекомых. Теперь к сути. Когда Protamnio darwinii раскололся на две субпопуляции, они выглядели бы почти точным аналогом друг друга и могли бы успешно скрещиваться друг с другом; но одной группе было суждено дать начало млекопитающим, а другой суждено дать начало птицам (и динозаврам, и змеям, и крокодилам). Этим двум субпопуляциям Protamnio darwinii предстояло расходиться [по чертам] друг с другом в течение очень долгого времени и с очень существенными результатами. Но они не могли бы расходиться, если бы продолжали скрещиваться друг с другом. Эти два генофонда непрерывно затопляли бы друг друга генами. Таким образом, любая тенденция к расхождению была бы пресечена на корню, затопляемая потоком генов из другой популяции.
Что в действительности произошло при этом грандиозном разделении путей, никто не знает. Это случилось очень давно, и мы понятия не имеем где. Но современная эволюционная теория уверенно реконструировала бы нечто похожее на следующую историю. Две субпопуляции Protamnio darwinii тем или иным образом оказались изолированы друг от друга, наиболее вероятно, географическим барьером, таким как полоса моря, отделяющая два острова или отделяющая остров от материка. Это могла быть горная цепь, которая разделила две долины, или река, разделяющая два леса: два "острова" в общем смысле, который я определил. Имеет значение только то, что эти две популяции были изолированы друг от друга довольно долго, таким образом, когда время и стечение обстоятельств, в конечном счете, воссоединили их, они обнаружили, что разошлись настолько, что не могли больше скрещиваться. Как долго это "довольно долго"? Что ж, если бы они подверглись сильным и противоположным давлениям отбора, то это могли бы быть всего несколько столетий или даже меньше. Например, на острове могло не быть прожорливых хищников, которые рыскали по материку. Или популяция острова могла бы переключиться с насекомоядной на вегетарианскую диету, подобно Адриатическим ящерицам Главы 5. Еще раз, мы не можем знать подробностей того, как раскололся Protamnio darwinii, и мы не нуждаемся в них. Свидетельства современных животных дают нам все основания думать, что нечто похожее на историю, которую я только что рассказал, случалось в прошлом для каждого из расхождений между предками любого одного животного с любым другим.
Даже если условия с обеих сторон барьера идентичны, то два географически разделенных генофонда одного и того же вида в конечном счете разойдутся друг от друга до точки, где они больше не смогут скрещиваться, когда географическая изоляция наконец закончится. Случайные изменения в этих двух генофондах будут постепенно накапливаться до точки, где, если самец и самка от этих двух сторон встретятся, их геномы будут слишком различны, чтобы объединиться и создать способное к размножению потомство. По вине ли одного только случайного дрейфа, или при помощи дифференциального естественного отбора, однажды эти два генофонда достигли точки, где они больше не нуждались в географической изоляции, чтобы остаться генетически обособленными, мы называем их двумя различными видами. В нашем гипотетическом случае, возможно, популяция острова изменилась бы больше, чем материковая популяция, из-за отсутствия хищников и переключения на более вегетарианскую диету. И зоолог того времени мог бы признать, что популяция острова стала новым видом и дать ему новое название, скажем, Protamnio saurops, в то время как старое название, Protamnio darwinii, могло бы продолжать служить для материковой популяции. В нашем гипотетическом сценарии, возможно, островной популяции было суждено привести к возникновению завропсидов (это все те, кого мы называем нынешними рептилиями плюс птицы), в то время как материковая популяция в конечном счете дала бы начало млекопитающим.
Снова я должен подчеркнуть, детали моей небольшой истории -чистый вымысел. С тем же успехом популяция острова могла дать начало млекопитающим. "Остров" мог бы быть оазисом, окруженным пустыней, а не сушей, окруженной водой. И конечно, мы не имеем ни малейшего представления, где на поверхности Земли имело место это великое разделение - в самом деле, карта мира должна была выглядеть настолько другой, что этот вопрос едва ли что-либо значит. Не является вымыслом главный урок: большая часть, если не все, из миллионов эволюционных расхождений, заселивших Землю таким обильным разнообразием, начались со случайного разделения двух субпопуляций одного вида, часто, хотя не всегда, по разные стороны географического барьера, такого как море, река, горная цепь или пустынная долина. Биологи используют слово "видообразование" для раскола вида на два дочерних. Большинство биологов скажет Вам, что географическая изоляция - типичная прелюдия к видообразованию, хотя некоторые, особенно энтомологи, могут возразить, что "симпатрическое видообразование" также может быть важным. Симпатрическое видообразование также требует, чтобы некоторая изначальная, случайная изоляция запустила процесс, но она - нечто другое, чем географическое разделение. Это могло быть локальное изменение микроклимата. Я не буду вдаваться в детали, но только скажу, что симпатрическое видообразование, кажется, особенно важно для насекомых. Однако для простоты дела я буду в оставшейся части этой главы допускать, что начальная изоляция, предшествующее видообразованию, обычно является географической. Вы, может быть, помните, что, в обсуждении выведения домашних собак в Главе 2 я уподобил действие правил, установленных племенными селекционерами, созданию "виртуальных островов".
