Карл Циммер - Эволюция: Триумф идеи

Basilosaurus имел и собственные черты, характерные только для него. Так, его ноздри были сдвинуты назад по морде лишь наполовину по отношению к тому, где у современных китов находятся дыхала. В 1989 г. Джинджерич нашел в Египте окаменелость, которая еще прочнее связала базилозавра с далеким прошлым. На гигантском змеевидном теле морского зверя он обнаружил тазобедренные суставы и прикрепленные к ним задние конечности. Эти конечности были всего по несколько дюймов длиной, но каждое заканчивалось пятью изящными пальчиками.

Как все эволюционные деревья, эволюционное древо китов — всего лишь гипотеза. И подобно всем гипотезам, она не абсолютна. Возможно, совсем скоро новые данные потребуют ее пересмотра или уточнения. К примеру, окажется, что базилозавр — не ближайший родственник современных китов; эту честь вполне может перехватить у него вид под названием Dorudon. А пока суд да дело, ученые исследовали гены китов и обнаружили там массу поразительной информации. Китовая ДНК ясно показывает, что киты — копытные млекопитающие, как давно уже определили палеонтологи. Но этого мало: изучение генов позволяет предположить, что ближайшим родственником китов является одно конкретное копытное млекопитающее — гиппопотам. Палеонтологи засомневались. Дело в том, что бегемоты принадлежат к группе копытных млекопитающих, известных как парнокопытные. У всех парнокопытных путовая кость имеет особую характерную форму и скруглена с двух концов. У мезонихид этого нет. А поскольку киты считались близкими родственниками мезонихид, они не могли быть парнокопытными. Получалось, что результаты анализа ДНК не имеют смысла. Но в 2001 г. Джинджерич с коллегами обнаружил в Пакистане еще один фрагмент ископаемого кита — первый, у которого нашлась путовая кость[9]. И у кости этой были скругленные концы, как и в скелете бегемота.

Хотя в вопросе о происхождении китов остается немало неясностей — в том числе весьма существенных, — то, чему нас учит эволюционное древо, по сути не меняется. Кит является рыбой не в большей степени, чем летучая мышь — птицей. Древние киты эволюционировали до форм, очень напоминающих рыб, путем постепенных пошаговых изменений. Но внутри каждого китового плавника по-прежнему находится кисть руки с пальцами и пястью. И если тунец при движении машет хвостом из стороны в сторону, то киты плавают, двигая хвостом вверх и вниз. Это потому, что киты произошли от млекопитающих, которые на земле умели скакать галопом. Первые киты обратили этот галоп в плавательный стиль выдры; они выгибали спину, чтобы покрепче оттолкнуться ногами. Со временем появились и новые киты, у которых это движение превратилось в движение хвостом.

Киты пережили необычайный всплеск эволюции, но их история обозначила ее пределы. И это не единственное ограничение. Киты и другие млекопитающие начали свое победоносное наступление не раньше, чем исчезли преобладающие позвоночные того времени — динозавры и гигантские морские рептилии. Первые млекопитающие появились более 225 млн лет назад но более 150 млн лет оставались мелкими — размером с белку — и почти неразличимыми между собой. Первые ископаемые остатки представителей большинства современных отрядов млекопитающих появляются лишь после окончания мелового периода, 65 млн лет назад. Только тогда по веткам запрыгали первые приматы, только тогда киты отделились от остальных копытных и начали свое возвращение в океан. Всего за несколько миллионов лет среди млекопитающих появились летучие мыши; возникли гигантские родичи современных носорогов и слонов; появились мощные хищники размером со льва. Млекопитающие пережили собственный эволюционный взрыв, который по масштабам занимает место где-то посередине между кембрийским взрывом и эволюционной вспышкой цихлид в озере Виктория. Начиная с этого момента млекопитающие безраздельно господствуют на земле и в океане. Но произошло это только потому, что с нашей планеты внезапно исчезли миллионы видов — включая морских рептилий и динозавров. Расцвет млекопитающих — не результат стабильного постепенного совершенствования. Нет, это результат внешнего вмешательства — прилетевший из глубин космоса астероид смел с Земли все старое и открыл путь новому[10].

7. Вымирание

Дарвин почта не думал о вымирании видов. Он, конечно, знал о работах таких натуралистов, как Кювье, утверждавших, что история жизни на Земле время от времени периодически прерывалась катастрофами, каждая из которых расчищала пространство для новых существ. Но Дарвин находился под впечатлением теории постепенных изменений Лайеля и считал теорию катастроф безнадежно устаревшей. «От старого представления о том, что катастрофы время от времени сметают с Земли всех ее обитателей, в основном уже отказались», — написал он в «Происхождении видов».

Для Дарвина вымирание вида — всего лишь уход проигравшего с эволюционной арены. Это не массовое бегство; это лишь тонкий ручеек. Отдельные виды, проигравшие в конкурентной борьбе, покидают этот мир и уходят в небытие. Палеонтологическая летопись могла бы подсказать ученым, что бывают ситуации, когда одновременно вымирает множество видов, — но палеонтология тогда только начинала систематический сбор данных, многое было неизвестно, а что-то могло производить обманчивое впечатление. Дарвин был уверен, что со временем, когда палеонтологи соберут больше данных, эти кажущиеся катастрофы потеряются на фоне череды постепенного вымирания видов.

Действительно, палеонтологи со времен Дарвина, как он и надеялся, обнаружили множество новых окаменелостей; кроме того, появились методы точной датировки останков. Но вся собранная информация лишь доказывает неправоту Дарвина. Катастрофические волны вымирания — реальность. Несколько таких волн прокатилось по всему живому, мгновенно (по геологическим меркам) уничтожая до 90% видов на Земле. Предполагаемых причин у этих разрушительных волн множество: это и вулканы, и астероиды, и внезапные изменения в составе океанов и атмосферы. Вообще, любое из перечисленных явлений подвергает жизнь на планете серьезному испытанию, а если оно оказывается непомерным — вся экосистема рушится как карточный домик. После катастрофы и массового вымирания жизни требуется не один миллион лет, чтобы восстановить былое разнообразие. В результате массового вымирания жизнь на планете, как правило, кардинально меняется. Прежние доминантные формы исчезают, их место занимают новые. Не исключено, что человечество своим успехом тоже обязано катастрофам.

Кроме того, похоже, что Земля сейчас вступает в новый период массового вымирания видов, и впервые в истории планеты причиной катастрофы является один-единственный вид — мы сами. Первые робкие шаги разрушения наблюдались еще тысячи лет назад, когда человек, впервые появившись в Австралии и на других континентах, перебил там самых крупных местных животных. Но за последние несколько столетий темпы вымирания нарастали, по мере того как человек становился преобладающим видом на планете, вырубая тропические леса и насаждая захватнические виды, вытесняющие естественную жизнь. Не исключено, что в наступающем столетии человек поднимет температуру на планете и тем самым подвергнет дополнительному стрессу виды, которые и так находятся на грани уничтожения. По некоторым оценкам, в ближайшие сто лет исчезнет более половины всех существующих на Земле видов.

Периоды массового вымирания по-прежнему остаются одной из величайших загадок эволюции. Палеонтологи всего мира, от холмов северной Италии до пустынь Южной Африки, пытаются понять их роль в истории жизни. И это не чисто академическая задача. Разгадка этой тайны помогла бы понять, куда человек направляет ход эволюции. Вообще, понимание человеком законов эволюции — еще одна черта, которая принципиально отличает нынешний период массового вымирания видов от всех предыдущих. Мало того, что один из видов животных стал причиной нового цикла катастрофических изменений, это к тому же вид, способный осознать и отчасти даже контролировать собственную судьбу.

Примерные контуры истории всемирных катастроф определились к 1840-м гг. Изучая геологические формации, ученые нередко обнаруживали, что окаменелости какого-то вымершего вида встречаются только в определенном слое горных пород. В другом месте, в сотнях миль от первого, окаменелости того же вида были привязаны уже к другим слоям горных пород. Геологи начали связывать горные породы всего мира в единую стратиграфическую систему — восстанавливать величественную картину жизни на Земле и историю ее развития. В 1840-х гг. английский натуралист Джон Филлипс предложил считать, что палеонтологическая летопись описывает три эры: палеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую (соответственно «древней жизни», «средней жизни» и «новой жизни»). По Филлипсу водоразделом между тремя этими эрами служили периоды массового вымирания видов. Автор даже нарисовал примерную схему развития жизни на листе бумаги. В ходе палеозойской эры разнообразие жизни на Земле, начавшись практически с нуля, достигло некоторого уровня и колебалось вокруг него, то поднимаясь, то падая, прежде чем рухнуть почти до нуля в конце эры. В начале следующей, мезозойской эры жизнь вновь испытала крутой подъем, а затем вновь упала перед границей с кайнозоем. Доминантные формы каждой эры приходили в упадок в результате массового вымирания, в результате чего на их месте появлялся новый зверинец.