Карл Циммер - Эволюция: Триумф идеи

Вообще говоря, британские натуралисты уже не считали, что Бог при сотворении мира вникал в каждую мелочь; скорее, Он создал законы природы и запустил механизм мироздания. Бог, которому приходилось постоянно вмешиваться в ход вещей, представлялся менее могущественным, чем Бог, придумавший и сделавший все правильно — и гибко — с самого начала. Многие натуралисты готовы были признать, что в ходе истории планеты жизнь на ней менялась. Простые группы растений и животных исчезали, сменяясь более сложными. Но весь процесс представлялся медленным и размеренным и управлялся, по мысли ученых, Господней волей; он ничем не напоминал ту независимую эволюцию, о которой в 1800 г. писал Ламарк. Новая волна возбуждения прокатилась по их рядам в 1830-х гг., когда еще один зоолог из Национального музея в Париже предложил свою теорию эволюции. Это был Этьен Жоффруа Сент-Илер.

Несколько десятков лет Ламарк и Жоффруа вместе работали в музее и даже дружили, но Жоффруа пришел к пониманию эволюции самостоятельно, в результате собственных исследований по сравнительной анатомии различных животных. Здравый смысл той эпохи склонялся к тому, что животные похожи друг на друга только в тех случаях, когда они и функционируют примерно одинаково. Но Жоффруа столкнулся с исключениями из этого предполагаемого правила. Так, кости страусов точно такие же, как кости летающих птиц, хотя они и не летают. Кроме того, Жоффруа показал, что уникальные вроде бы признаки, отличающие тот или иной вид от всех остальных животных, часто вовсе не уникальны. К примеру, рог носорога кажется ни на что не похожим, но на самом деле это просто пучок видоизмененных волос.

Пытаясь разобраться в скрытых взаимосвязях между животными, Жоффруа опирался, в частности, на работы немецких биологов, которые рассматривали науку как трансцендентальный поиск скрытого единства жизни. Поэт (и ученый) Гёте утверждал, что различные части растения — от лепестков до колючек — представляют собой варианты одной фундаментальной формы: листа. Немецкие биологи считали, что видимая сложность жизни скрывает под собой некие вневременные образцы, которые они называли архетипами. Жоффруа попытался выявить архетип для всех позвоночных.

Жоффруа предположил, что любая кость в скелете любого позвоночного представляет собой вариацию некоего архетипического позвонка. Затем он пошел еще дальше: заявил, что и беспозвоночные построены по тому же трансцендентальному плану. Омар и утка, согласно его рассуждениям, — это вариации на одну и ту же тему. Омары — членистоногие, т. е. принадлежат к той же группе, что и насекомые, креветки и мечехвосты. Членистоногие немного похожи на позвоночных: их тела симметричны относительно длинной оси; у них есть голова с глазами и ртом. Но различия огромны. Членистоногие строят свой скелет — прочный панцирь — снаружи, тогда как у позвоночных скелет внутри. Вдоль задней части тела позвоночных тянется спинной мозг, а спереди располагается пищеварительный тракт. У омара или любого другого членистоногого все наоборот: кишечник идет вдоль спины, а нервная система — вдоль брюшка.

Может показаться, что все это делает членистоногих и позвоночных несравнимыми, но Жоффруа так не считал. Он утверждал, что членистоногие словно помещены внутрь позвонка. А уж поменять местами спинку и брюшко, превратив таким образом омара в утку, и вовсе ничего не стоит. Членистоногие устроены так же, как позвоночные, только все перевернуто вверх ногами. «В философском смысле слова существует лишь одно животное», — утверждал Жоффруа.

К 1830-м гг. Жоффруа продвинул свою теорию еще на шаг. Трансформации, о которых идет речь, заявил он, — не просто геометрические абстракции; животные на самом деле менялись с течением времени. Тем не менее эти слова не означали, что Жоффруа готов воскресить теорию Ламарка; он не принимал гипотезу о том, что приобретенные на протяжении жизни признаки могут передаваться потомству. Вместо этого Жоффруа предположил, что изменения в среде обитания животного могли нарушить процессы внутриутробного развития. Могли рождаться животные с отклонениями и появляться новые виды.

Историю эволюции, утверждал Жоффруа, можно увидеть, посмотрев на развитие сегодняшних эмбрионов. Немецкие ученые установили, что зародыш за считаные дни переходит из одной причудливой формы в другую, причем формы эти часто совершенно не похожи на взрослых особей вида. Исследователи тщательно каталогизировали возникающие и пропадающие детали и формы, и чем дольше изучали их, тем больше порядка видели в этом кажущемся хаосе. Особенно сильное впечатление произвел на них тот факт, что эмбрион возникает как простая форма и по мере роста постепенно усложняется. Они даже утверждали, что каждая более сложная форма представляет собой новую стадию развития.

Один из немецких ученых, Лоренц Окен, объяснил этот процесс следующим образом: «В процессе внутриутробного развития животное проходит через все стадии животного царства, поднимаясь на следующую ступеньку по мере обретения новых органов. Зародыш представляет собой все классы животных во времени». Сначала это просто трубочка, похожая на червя. Затем организм обретает печень и сосудистую систему и превращается в моллюска. Получив сердце и пенис, становится улиткой. Отрастают конечности, и зародыш становится насекомым. Развиваются кости — наступает стадия рыбы; мышцы — стадия рептилии и т. д., вплоть до человека. «Человек — венец природы, апогей ее развития», — заявил Окен.

Жоффруа предположил, что зародыш не просто карабкается вверх по лестнице природы; он как бы повторяет собой всю историю развития. Предки человека на самом деле были рыбами; и жабры, которые появляются у нас на ранней стадии нашего развития, тому доказательство.

Жоффруа выступал в защиту эволюции, а европейские исследователи тем временем открывали новые виды, которые, как он утверждал, идеально укладывались в его теорию. К примеру, австралийский утконос — млекопитающее, но имеет клюв как у утки и к тому же откладывает яйца; все это побудило Жоффруа назвать его промежуточной формой между млекопитающими и рептилиями. В Бразилии исследователи нашли двоякодышащую рыбу, которая обладает легкими и способна дышать воздухом, а потому представляет собой связующее звено между позвоночными моря и суши.

В Англии ведущие ученые отвергли Жоффруа так же легко, как прежде Ламарка. Адам Седжвик, увлеченный кембриджский геолог, объявил работу этих двух французов «грубым (и, осмелюсь сказать, грязным) взглядом на физиологию». Но хотя большинство британских ученых отнеслось к эволюции с пренебрежением, задача сразиться с ней один на один выпала в 1830-х гг. на долю одного человека: блестящего молодого исследователя по имени Ричард Оуэн.

Оуэн часто первым среди британских анатомов изучал новые виды, такие как утконос и двоякодышащие рыбы, и пользовался этим, чтобы опровергнуть заявления Жоффруа. Оуэн показал, что утконос на самом деле выделяет молоко, а это главный признак млекопитающих. А двоякодышащие рыбы, может, и имеют легкие, но, судя по всему, не имеют ноздрей, которыми снабжены все наземные позвоночные. Для Оуэна этого было достаточно, чтобы низвести их до статуса обычных рыб.

Тем не менее самого Оуэна тоже не устраивало простое заявление, что Бог создал жизнь и что ее устройство отражает Его бесконечную благость. Оуэн хотел открыть естественные механизмы творения. Он отбрасывал дикие фантазии Жоффруа, но был слишком хорошим натуралистом, чтобы не признать, что кое в чем француз прав. Сходство между видами и тот факт, что среди них можно выделить группы как бы последовательных трансформаций, были слишком очевидны.

Оуэн решил, что Жоффруа просто зашел слишком далеко в своей интерпретации данных. Так, он знал, что представления француза о том, как формируется зародыш, устарели и противоречат новым исследованиям. Прусский ученый Карл фон Бэр показал, что жизнь — не просто ведущая вверх лестница, где сложные эмбрионы повторяют до какого-то момента развитие более примитивных. Действительно, на первых стадиях эмбрионального развития все позвоночные похожи друг на друга, но только потому, что представляют собой минимальный набор клеток. С течением времени они растут и становятся легко различимыми. Да, у рыб, птиц, пресмыкающихся и млекопитающих имеются конечности, и в зачаточном состоянии все они похожи. Но со временем зачатки конечностей превращаются в плавники, руки, копыта, крылья и другие виды конечностей, характерные для различных категорий позвоночных. При этом одни категории не формируются из других. «Линейная классификация животных в порядке совершенства, — писал фон Бэр, — невозможна».

Оуэн мечтал объединить работы фон Бэра, Жоффруа и других великих биологов того времени в единую теорию жизни. Он стремился бороться против эволюции, но не с пустыми руками, а вооружившись знанием новых законов природы, которые помогли бы ученым понять, о чем говорят с ними ископаемые останки и эмбрионы.