Изучая все окаменелости, которые только можно было найти, Дарвин и многие более поздние ученые столкнулись с настоящей загадкой. Оказалось, что многие виды животных и растений исчезли. Не хватало очень важных окаменелостей – например, останков древних видов птиц, разных переходных форм. Недостающие окаменелости Дарвин назвал «наиболее очевидным и тягчайшим возражением, которое можно выдвинуть против моей теории…». Это был головоломка, решить которую желали многие ученые, но она оставалась неразгаданной в течение долгого времени. Изысканность решения этой задачи и по сей день сбивает с толку миллионы людей. Креационисты и несведущие люди по всему миру продолжают сомневаться по поводу эволюции, отчасти из-за озабоченности по поводу недостающих окаменелостей, которая еще тогда владела Дарвином и другими исследователями XIX века.
Одной из проблем была нехватка информации. По сравнению с сегодняшним днем во времена Дарвина было гораздо меньше ископаемых, доступных для изучения. Доступные нам музеи и обширные коллекции тогда еще не существовали. Не было экономических возможностей делиться экземплярами, которые были на тот момент у ученых, не было передачи электронных изображений на портативных экранах и т. д. Большинство окаменелостей, обнаружение которых исследователи прогнозировали на основании своих исследований, еще не были найдены. Это особенно верно в отношении ископаемых останков, которые должны были соединить людей с предком, общим для нас и человекообразных обезьян, бонобо и шимпанзе. Эта единственная гипотетическая окаменелость получила название «недостающего звена». Я хорошо помню, как в детстве неуклюжих, неграмотных или некультурных сверстников называли «недостающим звеном». Мои родители называли одного из приятелей моей старшей сестры «недостающим звеном». Они считали, что в качестве жениха он ей не подходил. Хотя я уверен, что он был человеком, как и каждый из нас, а не «недостающим звеном» палеонтологической летописи. С другой стороны, мой бывший начальник…
На протяжении десятилетий с момента публикаций Дарвина полевые геологи и палеонтологи стали находить в раскопках тысячи и тысячи ископаемых. Они обнаружили удивительное количество останков древних динозавров, огромное многообразие вымерших млекопитающих и бесчисленное множество окаменелостей морских существ. Всего лишь через два года после того, как Дарвин выразил свою озабоченность по поводу недостающих окаменелостей, в Германии, например, была обнаружена знаменитая окаменелость птицеподобного археоптерикса, и это лишь один из примеров. Позднее охотники за ископаемыми смогли обнаружить целый спектр человеческих предков, в том числе сахелонтропа, который на самом деле мог быть общим для человека и шимпанзе предком. Каждого из них можно считать уже найденным «недостающим звеном».
Вопрос о «недостающих звеньях» сохранился главным образом у людей, которые верили (и даже сейчас верят), будто возраст Земли не превышает десяти тысяч лет и что люди уникальны и не имеют никакой связи с древними предками какого-либо из миллиарда организмов, существовавших до нас. Необоснованно утверждая, будто никакой переходной формы между обезьяной и человеком не существовало, они вводят в заблуждение огромное количество умов.
Даже после обнаружения так называемого недостающего звена одна из самых больших загадок, волновавших Дарвина, осталась неразгаданной. Во всяком случае, заполнение палеонтологической летописи вызывало в нем все большую озабоченность. Во-первых, казалось, что новые виды появляются в геологической летописи слишком быстро. Размышляя на эту тему, Дарвин писал: «Почему же тогда каждая геологическая формация и каждый слой не наполнены такими промежуточными звеньями…?» Во-вторых, как только вид укоренялся, он и его потомки укоренялись и в летописи окаменелостей – их останки занимали слои в горных породах, в совокупности соответствующие довольно приличным промежуткам времени. Одни лишь трилобиты выживали в различных перевоплощениях в течение более чем 250 млн лет. Та к или иначе, эволюционные изменения, казалось, происходили очень быстро, но в то же время и очень медленно.
Чтобы понять смысл такого парадокса, необходимо объединить самые современные знания о новых экосистемах с изучением существ, которые жили в далекой древности. Конечно, было непросто заставить говорить каждого из них. Как писал мой коллега и друг Дон Протеро, «в то же время систематики (биологи, изучающие наименования и отношения организмов) были заняты описанием новых видов, но мало думали об эволюционных последствиях своей работы. У них просто не было общей нити, и, казалось, не будет никакого способа показать, что дарвиновский естественный отбор совместим с генетикой, палеонтологией и систематикой».
Эта задача была блестяще решена в 1972 году двумя начинающими (но в настоящее время очень хорошо известными) эволюционными биологами: Нильсом Элдриджем и Стивеном Джеем Гулдом. Они провели убедительные анализы огромного количества ископаемых и пришли к выводу, что, хотя у нас есть очень много окаменелостей, которые демонстрируют длинные ветви потомков, удивляет отсутствие окаменелостей, которые могли бы связать некоторые из этих ветвей с другими линиями. По-прежнему не было понятно, как именно динозавры стали тем, кого мы считаем современными птицами, хотя в целом курс этой эволюции был ясен. Точно так же не было ясно, как рыба в конечном итоге смогла научиться ходить по земле, или как наземные животные пошли обратным путем и в конечном итоге стали плавать – например, дышащие киты или улыбающиеся дельфины. Некоторые важные трансформации, казалось, происходили так быстро, что просто тонули меж строк (или цифровых битов) палеонтологической летописи. Именно это Элдридж и Гулд намеревались объяснить с помощью удивительно новаторского подхода к идеям Дарвина.
Вы, возможно, слышали определение, которое они придумали для этого феномена: «прерывистое равновесие». Я повстречал Стивена Джея Гулда на небольшом групповом ужине и могу засвидетельствовать, что он имел чертовски отменный словарный запас. Наряду со своим владением английским языком, он, казалось, практически свободно разговаривал на латыни. В любом случае прерывистое равновесие – это характеристика механизма воспроизводства видов. Кто-то типа меня мог бы назвать это «изоляцией видообразования» или «формированием генетического острова». Для меня это может звучать как: «Все в порядке, пока вода в ручье не поднялась». То есть, говоря по-биллнайски, «если вода в ручье поднимется, популяция может оказаться в изоляции на генетическом острове» (биллнайская речь подразумевает под собой слова и выражения, сформулированные Биллом Найем).
Какой бы термин вы ни использовали, важно знать, что ответ на загадки Дарвина заключается в размере популяций – в частности, небольших изолированных популяций. Дарвин описывал, как один вид порождает новый. Именно так было в отношении знаменитых «дарвиновских» вьюрков с Галапагосских островов. Важно отойти от униформистского понимания мира, чтобы понять механизм этих процессов. Когда небольшая группа организмов оказывается в изоляции (в изолированном районе леса, на другом берегу ручья, и т. д.), некоторые особи обнаруживают тенденцию к образованию новых видов. В пределах немногочисленной группы любая мутация распространяется быстрее, а успешная мутация выбивается в лидеры.
