Наука Плоского мира. Книга 3. Часы Дарвина - Терри Пратчетт

Естественный отбор – медленный процесс.

Подробно изучив курс геологии (викторианской полевой геологии, которая подразумевает блуждание по местности в попытках понять, что за камень лежит у вас под ногами или там, на полпути к соседней горе, и как он здесь оказался), Дарвин прекрасно знал, насколько бездонны пропасти геологического времени. Анализ горных пород убедительно свидетельствовал о весьма и весьма значительном возрасте Земли – десятках, сотнях миллионов лет, а то и больше. Современная оценка в 4,5 миллиарда лет превышает те, что осмеливались дать геологи Викторианской эпохи, но едва ли она бы их удивила.

Даже несколько миллионов лет – это очень долго. Мелкие изменения могут достичь значительных величин за этот срок. Представьте себе вид червя длиной 10 сантиметров, представители которого с каждым годом становятся длиннее на 1/1000 %, так что за один год даже самые точные измерения не выявят каких-либо изменений. Через сто миллионов лет потомки этих червей будут достигать 10 метров в длину. Из кольчатого червя в анаконды. Самый длинный современный червь имеет длину 50 метров, но он морской – Lineus longissimus. Он обитает в Северном море, и во время отлива его можно обнаружить под камнями. Земляные черви гораздо короче – однако австралийский Megascolecid способен достигать в длину 3 метров, что также весьма внушительно.

Мы не утверждаем, что эволюция происходит просто и размеренно, но масштабы геологического времени, несомненно, позволяют незаметно воплощать значительные изменения. Большинство из них, как правило, проходит гораздо быстрее. Наблюдения за «дарвиновыми вьюрками» – тринадцатью видами птиц, обитающих на Галапагосских островах, – показывают ежегодные изменения, которые можно измерить (например, изменения средней длины клюва).

Богатое многообразие жизни на Земле нельзя объяснить лишь тем, что живые создания меняются из поколения в поколение. Должно быть еще нечто, что направляет эти изменения в «созидательное» русло. Единственной движущей силой, которую смог представить Пейли, был Бог, совершающий сознательный, разумный выбор, следуя своему изначальному замыслу. Дарвин четче понимал, что организмы могут меняться – и меняются – от поколения к поколению. В этом не оставляли сомнений ни анализ окаменелостей, ни его опыты, связанные с выращиванием новых разновидностей растений и разведением домашних животных. Но такое разведение подразумевало выбор, навязываемый извне, поэтому домашние животные, скорее, свидетельствовали в пользу Пейли.

С другой стороны, люди никогда не разводили динозавров. Значит ли это, что тут не обошлось без Божьего участия, или динозавры вывелись в новые виды сами? Дарвин понимал, что существует «выбор» иного рода, не принятый разумом, а обусловленный обстоятельствами и контекстом. Это и есть «естественный отбор». В крупном и непрерывном соревновании за пищу, среду обитания и возможность размножаться, природа автоматически предпочитает победителей проигравшим. Это соревнование напоминает храповой механизм, движущийся в одном направлении – навстречу более совершенному. Поэтому нет ничего удивительного в том, что мелкие пошаговые изменения между последовательными поколениями должны иметь некое общее «направление», или динамику, чтобы, накапливаясь за долгие эоны, приводить к чему-то кардинально новому.

Такое описание легко вводит в заблуждение из-за внутренней склонности к «прогрессу», подразумевающему неизменное движение вперед, к лучшему. И даже к более сложному. Многие викторианцы посчитали, что целью эволюции было создание человека. Мы – высшая форма жизни, мы – вершина эволюционного древа. С нашим появлением эволюция добилась своей конечной цели и теперь должна остановиться.

Ерунда. «Более совершенный» – это не абсолютный показатель. Он зависит от контекста, который и сам может меняться. То, что более совершенно сегодня, может и не быть таким через миллион лет – а может, и завтра. Допустим, в какой-то период времени «более совершенными» оказываются длинные и крепкие клювы. Тогда они будут меняться именно в этом направлении. Не потому, что птицы знают, какие клювы более совершенны, а потому, что такие клювы лучше выживают и, следовательно, наследуются последующими поколениями. Но результаты соревнований иногда меняют правила игры, и большие клювы могут превратиться в недостаток – если, например, исчезнет подходящая для них пища. В этом случае победят обладатели маленьких клювиков.

Коротко говоря, динамика эволюции не предписана наперед: она «эмерджентна» и создает собственный контекст, а потом отталкивается от него. И мы в любую минуту ожидаем, что обнаружим осмысленную направленность эволюционных изменений, которая будет отвечать многим поколениям – и это при том, что вселенная нередко сама узнаёт эту направленность, лишь перепробовав варианты и выяснив, какой из них лучше. За длительный период времени направление само может измениться. Оно как река, бегущая по рельефу, когда тот разрушается: в любую конкретную минуту вода течет в определенном направлении, но со временем река может постепенно изменить свое русло.

Важно понимать и то, что отдельные организмы соревнуются не обособленно, а в определенной среде. Каждое мгновение ведутся миллиарды соревнований, и их исход может зависеть от результатов других. Это не Олимпийские игры, на которых метатели копий вежливо дожидаются, пока пробежит группа марафонцев. Это похоже на такую версию Олимпиады, в которой копейщики пытаются пронзить как можно больше марафонцев, в то время как участники бега с препятствиями отнимают у них копья, чтобы с их помощью, как с шестами, преодолевать барьеры, а марафонцы при этом стремятся выпить воду из бассейна для прыжков прежде, чем бегуны успеют до нее добежать. Это Эволимпийские игры, и все соревнования здесь проходят одновременно.

Эволюционные соревнования, как и их результаты, также зависят от контекста. В частности, важную роль в них играет климат. На Галапагосских островах длина клювов дарвиновых вьюрков зависит от численности обладателей клювов того или иного размера и от того, насколько доступна та или иная пища (семена, насекомые, кактусы) и в каких количествах. Количество и тип пищи зависит от того, какие виды растений и насекомых успешнее выступают в соревновании на выживание – и особенно, кому удается не стать пищей для вьюрка, – и размножаются. Все это происходит на фоне изменений климата – влажного или сухого лета и зимы. Результаты наблюдений Питера и Розмари Грант, опубликованные в 2002 году, показали, что самым непредсказуемым свойством эволюции вьюрков является климат. Если бы мы могли точно его спрогнозировать, то сумели бы и предугадать характер эволюции вьюрков. Но мы не можем предсказывать его должным образом и имеем основания полагать, что никогда не научимся.

Это не значит, что эволюцию нельзя «предсказать», а потому она вполне достойна называться наукой – и ничуть не меньше, чем метеорология. Но эволюционные предсказания зависят от поведения климата. Они сообщают не время, а обстоятельства, при которых произойдет то или иное изменение.

В молодости Дарвин наверняка читал главный труд Пейли и позже вполне мог опираться на него, когда формулировал свои более радикальные и косвенные взгляды. Пейли вкратце описал многие эффективные аргументы против идей Дарвина задолго до того, как тот их выразил. Интеллектуальная честь требовала от Дарвина дать Пейли убедительные ответы. Такими ответами пестрит его знаменитый трактат «Происхождение видов» – хоть имя Пейли в нем и не упоминается.

Так, Дарвин посчитал необходимым рассмотреть щекотливый вопрос устройства глаза. Его ответ состоял в том, что хоть человеческий глаз и кажется идеальным механизмом с множеством взаимосвязанных частей, в животном мире есть много разных «глаз», и многие из них сравнительно малоразвиты. Их даже можно примерно расставить по порядку от простых светочувствительных пятен до стенопов и сложных линз (пусть этот порядок и не следует считать эволюционной последовательностью). Вместо половины глаза мы видим глаз, который воспринимает свет в два раза хуже, чем целый. А это гораздо, гораздо лучше, чем отсутствие глаза.

Подход Дарвина к этому вопросу дополняют результаты компьютерных экспериментов Дэниела Нильсона и Сюзанны Пелгер[13], опубликованные в 1994 году. Они исследовали простую модель эволюции светочувствительных пятен, чьи формы слегка менялись в каждом «поколении» и обладавших способностью развивать такие приспособления, как линзы. В их модели светочувствительным пятнам потребовалось лишь 100 000 поколений, чтобы превратиться в некое подобие человеческого глаза, оснащенного хрусталиком, чей показатель рефракции меняется в зависимости от условий, чтобы улучшить фокус. Хрусталик человеческого глаза именно таков. Но принципиальное значение здесь имеет то, что способность световосприятия глаза улучшалась на каждом из 100 000 шагов.