Еще один вариант – приток свежих вариантов генов из других источников. Во второй главе, в разговоре о пауках, я обещал к этому вернуться. В компьютерной модели паутин (NetSpinner) параллельно эволюционировали сразу три “дема”, а не одна размножающаяся половым путем популяция пауков-“ткачей”. Они как бы развивались независимо в трех различных географических зонах. Но – и это важно – не совсем независимо. Из одной локальной популяции в другую идет слабая миграция генов – случайное перемещение отдельных особей. Эта миграция генов сродни вливанию свежей “крови” в другую популяцию – как я говорил, “успешная подгруппа отдает свои гены той, что послабее, тем самым ‘подсказывая’ ей более выгодный способ создания ловчей сети”. Словно открывается незаконный путь на более высокий пик метафорической горы.
Мы приближаемся к излюбленному объекту внимания креационистов и главному камню преткновения для потенциальных сторонников эволюции, который непрочно держится на самой макушке наиболее труднодоступного утеса горы Невероятности, – к глазу.
Примечание: Когда эта книга уже ушла в печать, Дж. Марден и М. Дж. Крамер опубликовали интереснейшую работу о веснянках, где указывается еще одна дорожка на вершину Полетов с машущим крылом (Marden, J. H., & Kramer, M. G. (1995) Locomotor performance of insects with rudimentary wings [“Локомоторная активность насекомых со слаборазвитыми крыльями”]. Nature, 377, 332–4). Веснянок можно отнести к первичным насекомым в том смысле, что этот вид, хотя и ныне существующий, как полагают, имеет больше сходства с предками, чем другие современные насекомые. Вид, который изучали Марден и Крамер, Allocapnia vivipara, расправляет крылышки по ветру, точно паруса, и скользит по водной глади ручья. Скорость живого “парусника” примерно пропорциональна длине крыла. Даже с самыми крохотными крылышками насекомое движется быстрее, чем совсем без них. По величине они примерно такие же, как жаберные пластины древних ископаемых насекомых. Возможно, бескрылые предки обитали на водоемах и наращивали жаберные пластины, чтобы использовать их в качестве парусов. В таком случае развившиеся жаберные пластины стали работать более эффективно и, вероятно, открыли достаточно удобный путь на гору Невероятности. Что же до следующего шага к полетам с машущим крылом, с ним связано еще одно наблюдение, которое сделали Марден и Крамер. Насекомые другого вида, Taeniopteryx burksi, тоже скользят по воде, но машут при этом крыльями. Возможно, на пути к пику Полетов насекомые, как и Allocapnia, сначала прошли стадию движения под парусом, а потом – с машущими крыльями, как Taeniopteryx. Вполне вероятно, что в один прекрасный день порыв ветра подхватил невесомых мушек, машущих крылышками и роящихся над водой. Трепещущие крылышки позволяли им все дольше и дольше держаться в воздухе, и это могло бы стать следующим пролетом пандуса, который ведет к вершине.
Глава 5
Сорокаполосный путь к просветлению
Животным приходится иметь дело с окружающей средой и с другими живыми и неживыми телами. Они ходят по ним, ползают под ними, стараются избежать контакта или спариться с ними, ловят их и едят, убегают от них. На заре геологической истории и эволюции животные вступали в физический контакт с другими телами раньше, чем догадывались о том, что рядом есть кто‐то или что‐то. Перед тем первым счастливчиком, у которого выработалось дистанционное сенсорное восприятие, открывались огромные перспективы – он мог заметить препятствие раньше, чем налетал на него, увидеть хищника раньше, чем тот успевал его схватить, раздобыть где‐то еду, даже если ее не оказывалось в непосредственной близости. Какие же высокие технологии могли дать ему подобный бонус?
Не только химические шестеренки живой природы пришли в движение от энергии солнца. Она запустила и процесс дистанционного поиска. Каждый квадратный миллиметр нашей планеты подвергся бомбардировке лавиной фотонов – элементарных частиц, которые с максимально возможной в нашем мире скоростью разлетаются по прямым траекториям во все стороны, проникая во все щели и дырочки, не пропуская ни одного уголка и закоулка во вселенной. Стремительные и прямолинейные потоки фотонов, различия в поглощении и отражении фотонов разными веществами, а также высокая проникающая способность света – все это делает возможным развитие мощных и высокоточных технологий дистанционного слежения. Надо только зарегистрировать фотоны и, что труднее, выяснить, откуда они прилетели. Был ли использован этот шанс? Раз вы читаете мой текст, значит, спустя три миллиарда лет можете ответить на этот вопрос.
Известно, что раздел “Органы крайней степени совершенства и сложности” Чарльз Дарвин начал со слов о глазе:
В высшей степени абсурдным, откровенно говоря, может показаться предположение, что путем естественного отбора мог образоваться глаз со всеми его неподражаемыми изобретениями для регуляции фокусного расстояния, для регулирования количества проникающего света, для поправки на сферическую и хроматическую аберрацию
[8].
Возможно, на Дарвина повлияло мнение его жены Эммы по этому вопросу. За пятнадцать лет до “Происхождения видов” он написал длинное эссе, где в общих чертах обрисовал свою теорию эволюции путем естественного отбора. Он хотел, чтобы Эмма опубликовала эту работу, если он умрет, и дал ей ее почитать. Сохранились ее заметки на полях, и любопытно, что ее внимание привлекло предположение Дарвина о том, что глаз, “с некоторой вероятностью мог сформироваться в ходе постепенного отбора незначительных, но непременно полезных отклонений в развитии”. “Прекрасное предположение / Э. Д.”, – прокомментировала Эмма. Много позже выхода в свет “Происхождения видов” Дарвин признался в письме американскому коллеге: “Меня по сей день из‐за глаза дрожь пробирает, но когда я вспоминаю о том, сколько удивительных превращений он претерпел на пути развития, мой разум велит мне унять дрожь”. Наверное, временные колебания Дарвина имели нечто общее с сомнениями того физика, которого я цитировал в начале 3 главы. Но для Дарвина сомнения стали поводом не отступиться от своих идей, а размышлять дальше.
Надо сказать, что, говоря о некоем глазе, мы недооцениваем глубину проблемы. По достоверным оценкам ученых, глаза эволюционировали не менее сорока, а возможно и больше шестидесяти раз, независимо в разных филогенетических группах царства животных. В конструкции разных типов глаз часто используются совершенно различные принципы. Если анализировать те самые сорок или шестьдесят независимо эволюционировавших глаз, можно обнаружить девять принципиально разных схем строения. Далее я расскажу о некоторых из девяти типов строения глаза – мы будем рассматривать это как девять отдельных пиков в разных частях горного массива Невероятности.
Кстати, откуда мы вообще знаем, что у двух разных групп животных какая‐либо структура эволюционировала независимо? Скажем, откуда нам знать, что у летучих мышей и птиц крылья развивались независимо? Среди млекопитающих настоящие крылья есть только у летучих мышей. Теоретически древние млекопитающие могли иметь крылья, однако все, кроме летучих мышей, их потеряли. Но для этого должно было реализоваться невообразимое множество не связанных друг с другом сценариев исчезновения крыльев, чего, как подсказывает здравый смысл – и что подкреплено массой доказательств, – не произошло. Древним млекопитающим, как и большинству их потомков, передние конечности служили не для полетов, а для передвижения по земле. Следуя той же логике, мы можем предположить, что и глаза не раз заново возникали в животном мире, и каждый случай был уникальным. Мы владеем и другой информацией – нам известны детали развития глаза у эмбрионов различных животных. Например, и у лягушек, и у головоногих моллюсков имеются полноценные глаза камерного типа, но у их эмбрионов эти органы образуются настолько по‐разному, что мы можем быть абсолютно уверены – эти глаза эволюционировали независимо. Отсюда не следует, что у общего предка лягушки и кальмара вовсе отсутствовали глаза. Не удивлюсь, если выяснится, что еще миллиард лет назад общий предок всех выживших животных был зрячим. Возможно, у него были какие‐то точечные скопления светочувствительного пигмента и он отличал день от ночи. Но глаза как высокотехнологичные приборы, способные формировать изображение, независимо прошли множество стадий эволюции. Иногда глаза разных животных конвергировали к какой‐то одной схеме строения, а иногда приходили к абсолютно уникальному дизайну. Совсем недавно появились новые, впечатляющие факты, касающиеся независимой эволюции глаза в разных группах животных. Мы еще вернемся к ним в конце главы.
