Жизнь во всех своих формах вынуждена бороться с жесткими и непреклонными законами классической физики – законами энергии и движения. Конечно, все организмы в нашем мире – это результат тонких и удивительных химических реакций, которые в конечном счете являются следствием квантовой механики и взаимодействия частиц еще меньших, чем атомы. Тем не менее плавание, полет, укоренение в почве, дрейф в море, и т. д. – все эти классические физические явления во всех отношениях не менее удивительны и поразительны, чем дивные современные открытия, такие как бозон Хиггса или ускоряющееся расширение Вселенной. Законов классической физики достаточно для движения конвергентной эволюции и создания аналогичных и гомологичных структур, о которых я говорил.
Эволюция, особенно конвергентная, кажется мне невероятно убедительной еще и потому, что она, несомненно, представляет собой один из фундаментальных законов природы, таких как гравитация, электромагнетизм и теплообмен, формирующих наш мир. И все же в ней есть нечто более индивидуальное, чем в других законах, ибо ее прямым следствием являемся мы. Пусть мы все еще многого не знаем, но одно мы понимаем точно: природа постигает себя изнутри.
20. Какой прок от полукрыла?
Довольно часто среди скептиков, критикующих дарвиновскую эволюцию, обсуждается вопрос того, что устройство живых организмов настолько оптимально отвечает своим задачам, что просто не может быть продуктом, созданным в результате слепого природного процесса. Я постоянно слышу об этом. Например, о том, что создание изысканного механизма крыльев птиц и пчел под силу лишь искусному творцу. Такие рассуждения основаны на ошибочных представлениях о том, что любая биологическая структура может быть функциональной только в своем нынешнем состоянии. Если крыло ястреба – совершенство, то, значит, оно не могло быть результатом эволюции и проходить определенные этапы развития; в противном случае, история была бы завалена бракованными и неполноценными версиями современного ястреба. Часто креационисты скептически формулируют это так: какой прок от полукрыла?
Как и многие другие популярные опровержения теории эволюции, данная позиция не лишена смысла, но лишь до поры, пока вы действительно не разберетесь в том, как устроен мир природы. Я с удовольствием отвечу на вопрос о том, какая польза от половины крыла или половины глаза, или половины сердца. Теперь, когда мы поговорили о «пригодной» структуре, конвергентной эволюции и полезных адаптациях, мы готовы рассмотреть и этот вопрос. Пожалуйста, обратите внимание на экспонат А., а именно – археоптерикс, удивительное ископаемое животное, которое одновременно похоже на птицу и на ползающую рептилию. Первый экземпляр был открыт в 1860 году, лишь через полтора года после того, как Дарвин опубликовал свой труд «О происхождении видов».
Самое поразительное в археоптериксе то, что он (или она) имеет перья. Окаменелость так великолепно сохранилась, что мы можем ясно видеть их очертания. Что это животное с ними делало? Ну, следуя аргументу о половине крыла, перья нужны были для того, чтобы археоптерикс мог летать. Конечно, когда исследователи внимательно посмотрели на отпечаток перьев археоптерикса, они увидели те же самые птерилии – выпуклости, из которых растут перья и которые можно встретить у современных птиц.
Научная гипотеза должна не только давать объяснения найденным доказательствам, но и делать прогнозы относительно того, что пока не обнаружено. Увидев, что археоптерикс имел перья, эволюционные биологи предсказали существование и других промежуточных форм между птицей и рептилией, которые, в свою очередь, должны были иметь переходные формы крыльев и перьев. За последние два десятилетия произошло нечто экстраординарное: люди, проводившие раскопки в ранее неизученных областях Китая, обнаружили останки пернатых динозавров. Не просто одного или двух динозавров, а множества различных видов. Кроме того, в настоящее время установлено, что множество других известных динозавров также имели перья. Возможно, у всех у них были перья; просто они не сохранились достаточно хорошо для того, чтобы мы это увидели. Это касается даже обитавших на суше хищников, таких как велоцираптор – звезда фильма «Парк юрского периода». (Что это вы говорите? Вы не помните, чтобы в фильме он был в перьях? Это все потому, что фильм был снят до того, как палеонтологи обнаружили эти «пернатые» окаменелости. Наука по своей сути – это непрекращающаяся работа.)
Определенно, велоцирапторы не могли летать. У этих динозавров были крупные и массивные задние конечности и совсем маленькие передние лапы. Тем не менее у них были перья; как и в случае останков археоптерикса, в их окаменелостях мы также наблюдаем птерилии. Придется смириться с тем, что перья были даны велоцирапторам для чего-то другого, но не для полета.
Самым вероятным назначением перьев мне видится поддержание температуры тела животного – перья добавляли им тепла, а может быть, даже жара… я имею в виду, сексуальной привлекательности, то есть служили также для привлечения партнеров противоположного пола. На самом деле это две основные версии, принятые среди экспертов в этой области. Правда, поразмыслив над этим еще немного, можно сойтись на том, что их перья могли выполнять обе функции. Они сохраняли тепло тел этих животных и помогали велоцираптору, облаченному в стильное зимнее перьевое пальто, подчеркнуть свою привлекательность.
Но как быть с нашим бесценным, в том числе с научной точки зрения, археоптериксом? Что по поводу его перьев? Были ли они предназначены для полетов? Ответ кажется однозначным: возможно. Это интригует, если не сказать больше. Если вы когда-либо рассматривали птичье перо, вы могли видеть, что в нем есть центральный ствол, а по обе его стороны находится то, что мы называем «усами». Та к выглядит оперенная часть пера. Усы соединяются друг с другом другими элементами, которые мы называем «бородками» (маленькими бородами) и «крючочками» (маленькие крючки). Вся эта конструкция совершенно жесткая и негибкая и при этом удивительно легковесная.
Среди замечательных особенностей пера – его ствол: полый, но одновременно очень прочный. Если вы когда-либо видели новорожденного птенца, вы, возможно, замечали его совсем тонкие перья – они выглядят как отдельные длинные волоски. На их милых маленьких ножках также есть чешуйки, которые не сильно отличаются от чешуи на коже аллигатора или змеи. Перья, чешуйки и волосы – все это состоит из одних и тех же видов клеток. Все мы, и змеи, и птицы, и люди, можем создавать кератиновые структуры – природный пластик, из которого состоят чешуя змеи, перья птиц и наши с вами волосы и ногти.
Исследователи очень внимательно изучали окаменелые останки археоптерикса. Способ расположения его костей позволяет большинству ученых предположить, что эти животные не могли поднять свои крылья высоко над головой. А все известные нам птицы могут. Широкие взмахи помогают современным птицам довольно быстро отбрасывать достаточное количество воздуха вниз и назад для того, чтобы совершить подъем. Пока не ясно, мог ли археоптерикс летать так, как летают современные птицы. Впрочем, и этого для меня более чем достаточно – перья, обнаруженные в окаменелых останках археоптерикса и рядом с ними, асимметричны, а значит, эти животные могли летать – по крайней мере, хоть как-то.
