С нами или без нас: Естественная история будущего - Роб Данн
После того как мы вымрем и падет последняя корова, жизнь будет возрождаться из того, что останется. Уцелевшие виды, как выразился Алан Вайсман в книге «Земля без людей»[22], «испустят громкий биологический вздох облегчения»{185}. Некоторые особенности перерождения планеты после этого вздоха вполне предсказуемы. Естественный отбор перекроит оставшуюся жизнь в разнообразные новые и чудесные формы. Мы не можем знать всех подробностей, но будьте уверены – законы жизни продолжат действовать.
Если обратиться к последнему полумиллиарду лет эволюции, то один из очевидных выводов таков: жизнь, которая наступает после массового вымирания, вовсе не обязательно похожа на жизнь до него. На смену трилобитам не пришли новые трилобиты. Крупнейших травоядных динозавров не сменили не только новые громадные динозавры, но даже и какие-нибудь другие травоядные млекопитающие схожих размеров (корова бронтозавру не чета). Детали прошлого не всегда позволяют предсказать нюансы будущего, причем обратное столь же верно. Некоторые, кстати, называют эту мысль пятым законом палеонтологии{186}.
Но после массовых вымираний могут вновь возникать знакомые мотивы: темы, к которым эволюция возвращается, подобно тому как один джазовый музыкант играет свою импровизацию по мелодии другого. Эволюционные биологи называют такие темы конвергентными. Понятие конвергенции объединяет случаи, когда у разных групп живых организмов, разделенных в пространстве, истории или времени, в силу сходных условий развиваются похожие черты.
Конвергентные темы порой бывают неявными и причудливыми: скажем, рог носорога отдаленно напоминает рог трицератопса. А бывают и вполне очевидными, ведь способов жить в тех или иных конкретных условиях иногда не так уж и много. У пустынных ящериц не менее полудюжины раз возникали фигурные пальцы, позволяющие им ловко бегать по песку. Древние морские хищники всегда по форме напоминали акул, а современные морские хищники – не только акулы, но также дельфины и тунцы – тоже все примерно одинаковой формы. И передвигаются они примерно одинаковыми способами: как у акулы-мако, так и у тунца при движении шевелится лишь задняя треть тела. У древних млекопитающих, что жили в норах, обычно были крупные ягодицы, позволяющие закрывать вход в жилище, хотя бы пара крупных лап, чтобы копать, и склонность запасаться едой. Точно таким же образом устроены и современные млекопитающие, которые ведут тот же образ жизни.
Степень конвергентности в некоторых линиях иногда поражает: есть виды, у которых сходство доходит до мельчайших деталей. Как заметил эволюционный биолог Джонатан Лосос в великолепной книге «Удивительная эволюция»[23], африканские и американские дикобразы внешне очень похожи{187}. Они имеют длинные иголки. Они ходят вразвалку. Они питаются корой. Они по сравнению с другими млекопитающими не отличаются сообразительностью. Но все эти свойства сформировались у них независимо. Они не бо́льшие родственники друг другу, чем каждый из них – морской свинке. Шаг за шагом и поколение за поколением естественный отбор вел их в направлении необычного, но сходного образа жизни.
В белых песчаных дюнах бассейна Тулароса в штате Нью-Мексико белой маскировочной окраской обзавелись и заборные игуаны, и мешотчатые прыгуны. Хищники замечали и съедали более темных игуан, так что с каждым нападением охотника их гены отсеивались из популяции. В близлежащих лугах песочно-коричневого цвета их родственники окрашены в песочные и серые цвета, что позволяет им скрываться в траве. А в лавовых полях того же бассейна Тулароса у других их родственников сформировалась окраска почти черного цвета, позволяющая им сливаться с лавовыми породами{188}. Есть ли пределы у таких изменений? Если мы покрасим пустыню в розовый, порозовеют ли игуаны? Смогут ли они пожелтеть? Я не исключаю этого. Если, конечно, их гены изменятся нужным образом и у них будет достаточно времени.
В других местах, а именно в пустынях, у мелких млекопитающих не менее полудюжины раз появлялась способность скакать на двух лапах. В знойных и сухих пустынях, где растения накапливают соль, млекопитающие по крайней мере дважды обзаводились волосками во рту, позволяющими счищать соль с поедаемых листьев, а также почками, приспособленными к тому, чтобы выводить много соли. А на островах крупные млекопитающие часто мельчают – так появлялись карликовые слоны и карликовые мамонты. В отсутствие крупных животных мелкие животные, напротив, нередко становятся крупнее (хороший пример – гигантские бегающие карибские совы). Похожим образом, как я уже отмечал, летающие животные избавлялись от умения летать. В недавнем исследовании был сделан вывод, что у птиц, живущих на островах, нелетучесть развивалась намного чаще, чем предполагалось, – более сотни раз. Мы упустили этот факт, мы проглядели короткокрылых и ходящих вразвалку обитателей множества архипелагов. Но этих птиц было легко не заметить, поскольку с прибытием людей они стали первейшими кандидатами на вымирание. К тому времени, когда люди начали заниматься инвентаризацией живой природы, этих видов уже не осталось{189}.
В некоторых примерах мы хорошо понимаем конвергентную эволюцию, в деталях, с экспериментальным подкреплением, математическими вычислениями и прочими данными. Джонатан Лосос всю свою профессиональную жизнь изучал ящериц-анолисов, обитающих на Карибах. Его ум, словно котел ведьмы, буквально набит хвостами и лапками ящериц. В результате скрупулезных исследований Лосос смог показать, что, оказавшись на Карибских островах, анолисы с предсказуемостью – или даже с неизбежностью – эволюционируют в три базовые формы. Одни осваивают кроны деревьев, и подошвы их лапок, ставшие волосатыми, приспособлены к тому, чтобы виснуть на толстых ветках. Другие адаптированы к жизни на тонких веточках. Их лапки тоже волосаты, но они короткие, как и хвост. При таком сочетании признаков эти ящерицы не сваливаются с веточек. Третьи же эволюционируют в бегунов по земле: у них длинные лапы и маленькие подушечки на пальцах. Перечисленные формы появились на каждом из четырех крупных Карибских островов независимо друг от друга – и, возможно, не по одному разу. Похоже, если ты карибский анолис, то у тебя не так много способов преуспеть{190}.
А еще, конечно же, бывает, что варианты конвергенции формируются в стремительном темпе под давлением смертельной угрозы, исходящей от человека; я уже упоминал о них. Резистентные бактерии, насекомые, сорняки и грибы развиваются предсказуемым образом. Зачастую предсказуемость здесь объясняется конвергентными свойствами. Так, повторяемость результатов эксперимента Майкла Байма с мегачашкой обусловлена именно конвергенцией. В некоторых случаях конвергенция затрагивает не само появление резистентности или ее защитные механизмы, но даже и сами гены, обеспечивающие эту устойчивость.
Многочисленные примеры конвергентной эволюции позволяют сформулировать некоторые правила
