Ошибки природы: Пределы и несовершенство естественного отбора - Энди Добсон

после того, как предположили, что в Тусоне возникла эволюционная ловушка, обнаружили, что на самом деле популяция оставалась стабильной. Более того, эта стабильность не поддерживалась извне. С помощью методов радиотелеметрии ученые отследили небольшую группу особей – а также группу побольше с помощью цветных колец на лапах – и установили, что массовой миграции этих птиц из окружающей сельской местности нет. Популяция ястребов Купера в Тусоне была самоподдерживающейся. Как им это удавалось?

Оказалось, что и на этот раз все дело в голубях. Доля оперившихся птенцов в городах оставалась очень низкой, но, если молодой ястреб все же покидал гнездо и начинал охотиться на улицах, его жизнь становилась довольно комфортной. Голуби никуда не делись, а тот, кто один раз пережил заражение трихомонадой, переживет его и в следующий раз. Почти половине ястребят так и не суждено было покинуть гнездо, но доля выживших оперившихся птенцов в городе была необычайно высока – вероятно, из-за обилия легкодоступной пищи. Оказывается, что ловушка – вовсе не ловушка, а скорее компромисс. Городская жизнь означает более высокую смертность на одной стадии жизни и более высокую выживаемость на другой, так что эти плюсы и минусы, по-видимому, в целом уравновешивают друг друга. Для особей с определенным уровнем иммунитета (либо при везении и хорошем питании) земля, «где течет молоко и мед», оправдывает ожидания.

Стеллерова корова, динозавр Dreadnoughtus schrani и ястребы Купера из Тусона столкнулись со сценариями, к которым они были плохо подготовлены своей эволюционной историей. Для первых двух видов такая неподготовленность оказалась роковой, и результатом стало их вымирание. Ястребы, возможно, увернулись от пули, но угроза, вызванная несоответствием между ожиданиями и действительностью, сохраняется, и они всё еще могут столкнуться с ней в другое время и в другом месте. Но такая жестокая расплата за плохую адаптацию – нетипичное явление; все виды – даже те, которые на первый взгляд как будто процветают, – несовершенны. Они всего лишь «достаточно хороши» и при этом потенциально несут в себе множество эволюционных странностей, упущений и недоработок. В следующей главе я познакомлю вас с целой подборкой таких примеров.

9

И так сойдет

Было время, когда считалось, что все в природе совершенно. Средневековым богословам была настолько очевидна продуманность, с которой животные были созданы в полном соответствии с их образом жизни, что это стало ключевым аргументом в пользу существования Бога. Вот так, например, Генри Мор (1614–1687) восторгался «воздушным пузырем» в теле рыб:

…кто может сказать, что он оказался там случайно, а не изобретен ради того, чтобы им было легче плавать, как и особенности их плавников, состоящих из множества жестких костей, длинных и тонких, как иголки и булавки, со своего рода кожей между ними, которая для большей точности делает их тонкими и плоскими, как весла. Таковые изобретательность и точность вовсе не обязательны, однако они позволили создать приспособление, чтобы двигаться в воде вверх и вниз.

Эти эмоциональные строки Мор написал в своем трактате «Противоядие от атеизма», опубликованном в 1653 г., в котором он довольно многословно рассуждает на эту тему в нескольких главах. Разумеется, интерпретация таких чудес, как плавательный пузырь рыбы, шпоры петуха, когти крота и перепончатые лапы лебедя, состоит в том, что они были старательно спроектированы христианским Богом. Подобные взгляды были типичными для западного научного сообщества задолго до рождения Генри Мора и сохранялись вплоть до середины XIX в. Господство религиозного ортодоксального мышления весьма умело подавляло возникшую гораздо раньше идею, что виды не были созданы с нуля в первую неделю творения и не оставались с тех пор неизменными. Древние греческие, римские или китайские мыслители не называли эту идею эволюцией (ее так не называл даже Чарлз Дарвин), но принципы ее были заложены еще в те времена: тот факт, что все животные и растения могут быть разделены на относительно естественные группы на основе общих признаков, наводил на мысль об их родстве и происхождении от общих предков.

Дарвин в своем труде «Происхождение видов», увидевшем свет в 1859 г., представил миру первый (и пока что единственный) убедительный механизм эволюции, включающий наследование признаков от предков. Совершенство природы не стало для Дарвина помехой, так как, по его мнению, совершенства просто не существовало. Напротив, само отсутствие очевидного замысла послужило импульсом для его еретических, эво–(рево–)люционных мыслей. Дарвин задавался вопросом: если существует единый Творец, то зачем Он создал десяток различных способов для выполнения одной и той же задачи? Птицы и летучие мыши достигают практически одинаковых результатов (обрели способность к полету) с помощью совершенно различных структур (у одних перья, у других кожная перепонка, натянутая между пальцами). Более того, очевидно было и обратное: одни и те же базовые структуры зачастую используются для самых разных целей; так, расположение костей, характерное для человеческой руки, можно обнаружить в плавниках дельфина, передних лапах волка и крыльях ископаемых ящеров птерозавров. Если анатомическое строение животного отражает исключительно его жизненные потребности, подобная «гомология» частей тела бессмысленна. Все это представляется логичным только в том случае, если эти различные животные связаны общим происхождением – то есть план строения скелета впервые возник у предка и постепенно изменялся.

Дарвин оказался прав; гомология – это ключ к пониманию общего происхождения группы видов, представители которых зачастую имеют друг с другом мало очевидного сходства. Гомология также демонстрирует, что одних и тех же физических результатов можно достичь с помощью совершенно разных конструкций. Например, крылья колибри-пчелки имеют стандартный набор костей, который можно обнаружить у всех птиц от орла до страуса – потому что они произошли от одного и того же общего предка. В отличие от этого крылья бражника-языкана, имеющего внешнее сходство с колибри-пчелкой, лишены костей, так как последний общий предок птиц и бабочек жил до появления на Земле первых позвоночных. Поэтому крылья колибри и крылья бражника совершенно не похожи по строению, но при этом нельзя сказать, что у одного из этих животных крылья лучше, чем у другого[137].

Может показаться, что, хотя колибри и прошли долгий эволюционный путь от рыб, амфибий и рептилий до крошечных птичек, питающихся нектаром и способных зависать в воздухе, им не помешали ограничения предкового плана строения тела, которым вынуждены обходиться также слоны и черепахи. Но так дело обстоит не всегда. Иногда предковый план строения тела становится серьезной помехой, и некоторые из самых вопиющих примеров настолько привычны, что мы их едва замечаем.

Операция «Прорыв»

Море Бофорта – часть Северного Ледовитого океана, которая омывает северное побережье Аляски, Юкона и северо-западных территорий Америки. Точнее, оно омывает эти берега летом; в остальное время года оно покрыто льдом, и по этой причине (конечно, среди многих других) в этих местах «крупным населенным пунктом» считается такой, в котором более 200 жителей. Именно здесь – а точнее, у мыса Барроу (штат Аляска) в самой западной части моря – охотник из народа инупиатов по имени Рой Амаогак заметил характерные фонтаны китов, выплывших на поверхность среди льдин. Это было 7 октября 1988 г., когда на севере давно началась зима. Охотник подобрался ближе, стараясь рассмотреть, что там происходит.

Он искал гренландских китов. Эти животные – типичные обитатели Арктики, они живут в этих водах круглый год, и инупиаты ежегодно добывают их в небольших количествах ради пропитания. В числе адаптаций гренландского кита к арктической зиме – самый толстый слой жира среди китообразных (до полуметра в толщину) и гипертрофированно толстое бочкообразное тело, помогающее сохранять тепло. Однако наиболее бросающаяся в глаза особенность этого кита – массивная голова с огромным, возможно даже самым большим на Земле, ртом, которая составляет треть длины всего тела животного. Перистые роговые пластины китового уса, заменяющие у усатых китов[138] зубы (с помощью этих пластин киты отцеживают планктон), у взрослого гренландского кита могут достигать четырехметровой длины. Голова у него не просто большая, но также необычайно крепкая, что имеет важнейшее значение для физиологии гренландских китов, так как означает, что они могут