Жан-Батист де Панафье Дарвин на отдыхе: размышляем над теорией эволюции

Originally published in France as: Darwin à la plage L'évolution dans un transat, by Jean-Baptiste de Panafieu

© Dunod, Malakoff, 2017

Illustrations by Rachid MARAI

© Оформление. ООО «Издательство «Эксмо», 2020

* * *

Пролог

«Природа хорошо устроена!». Сколько раз мы слышали или произносили эту реплику в качестве благодарности Природе, сущности материнской, провиденциальной, почти божественной, которая будто бы предназначена для облегчения нашего земного существования? Этими радостными словами мы выражаем смутное ощущение необычности устройства окружающего мира, мира, дающего нам воздух для дыхания, воду для питья, растения и животных для еды и все остальные чудеса, которыми мы можем любоваться (если мы их в этот момент не уничтожаем). Природа хорошо организована, и мы можем только радоваться тому, что мы ее часть.

К несчастью для нас, эта наивная радость вот уже более чем полтора века не соответствует реалиям биологии! А если точнее – то с 1859 года, того самого, когда вышла книга «Происхождение видов», написанная английским натуралистом Чарльзом Дарвином. Вопреки иногда встречающимся суждениям, главный вклад этой книги в историю биологии состоит не столько в идее эволюции, которая в то время уже начала овладевать умами, сколько в разрушении глубоко укоренившейся веры в щедрую, предусмотрительную природу, призванную удовлетворять все наши потребности. На страницах книги Дарвина читатели увидели мрачную картину природы безразличной, бесцельной, у которой отсутствует замысел. Более того, Дарвин ниспровергает идею, будто человек занимает в природе определенное, уникальное место. Человек больше не является венцом творения, теперь он – лишь один из видов. Он даже не отличается происхождением, ведь у человека общие предки с другими видами животных.

Эта реальность остается невыносимой для тех, кто хочет сбежать в мифические рассказы о божественном творении, или для тех, кому нравится представлять мир, подверженный постоянному вмешательству бога-мастера-на-все-руки. Но тем, кто предпочитает понимать природу, чтобы лучше оценить ее чудеса, теория эволюции дарит одновременно и радость разгадывания тайн, по-крайней мере некоторых, и инструменты для продолжения изучения истории развития жизни.

Сегодня дарвинизм – это не выдохшийся, вышедший в тираж концепт. Он обогатился генетикой, молекулярной биологией и поведенческой экологией, он задает рамки для исследований во всех сферах жизни, от палеонтологии до зоологии и от ботаники до медицины.

Глава 1. Инициация молодого Дарвина

Во время кругосветного путешествия на борту «Бигля» молодой Дарвин был вынужден поставить под сомнение все имевшиеся у него знания о происхождении живых существ. Это потрясение в итоге привело к выходу знаменитой книги – «Происхождение видов».

Мы часто представляем себе Дарвина седобородым, с чертами достопочтенного старика, то есть каким он предстает на фотографиях, сделанных ближе к концу его жизни. Но разработка теории эволюции восходит к временам его молодости, когда он совершал кругосветное путешествие на борту корабля «Бигль». При отплытии Чарльзу было 26 лет, а вернулся он в 31 год^[1]. Самая известная его книга – «Происхождение видов» – вышла, когда Чарльзу исполнилось уже 50. Как признался Дарвин в автобиографии, он не слишком жаловал возрастные изменения: «Как было бы здорово, если бы ученые умирали в 60 лет, так как, проходя этот рубеж, они всегда противятся любой новой теории»!^[2].

Чарльз Дарвин в 45 лет. 1854

Путешествие натуралиста вокруг света

27 декабря 1831 года из гавани Плимута курсом на Южную Америку вышел корабль «Бигль». На борту трехмачтового судна длиной 30 метров находились 64 человека под командованием капитана Фицроя. Ему еще не исполнилось и 26 лет, а это была уже его вторая экспедиция. Адмиралтейство поручило ему нанести на карту береговую линию Патагонии, чтобы наметить безопасные бухты, способные принять корабли английского флота в случае поломки или бури.

Несколькими месяцами ранее Роберт Фицрой попросил одного друга подыскать ему натуралиста, специализирующегося на геологии, которому было бы интересно отправиться в путешествие. Британским исследовательским судам следовало собирать образцы растений и чучела животных и отправлять их в английские университеты. Ботаник Джон Хенслоу предложил капитану одного из своих бывших учеников, молодого Чарльза Дарвина, который недавно окончил курс и ждал назначения в приход в качестве унитарианского священника^[3].

Чарльзу Дарвину в это время было 22 года. Начав с изучения медицины, он в итоге переориентировался на ботанику и геологию. Одновременно он занимался теологией, имея в виду церковную карьеру, но на самом деле рассчитывая, что работа в приходе оставит ему много свободного времени для занятий его главным увлечением – естественной историей. Такова была семейная традиция. Его дед, врач по профессии, написал несколько работ о растениях и животных. В труде «Зоономия», изданном в 1794 году, Эразм Дарвин изложил свои идеи о трансформации видов на протяжении нескольких миллионов лет, предшествовавших, по его мнению, появлению человека. Внук не застал деда в живых, но читал его произведения с большим интересом.

Экспедиция «Бигля» должна была продолжаться два года, но растянулась на пять лет. Судно обогнуло весь земной шар, пройдя мимо мыса Горн, Австралии и мыса Доброй Надежды, прежде чем вернулось в порт приписки.

Пользуясь каждой остановкой, чтобы сбегать от морской болезни, Дарвин изучил множество природных зон – от амазонских лесов до патагонских равнин, от жарких скал Галапагосских островов до коралловых атоллов. Погружение в необычайно разнообразный мир живой природы заставило его снова обратиться к тем постулатам, которые он усвоил за время учебы. Никогда всерьез не раздумывая над религией, он не ставил под сомнение взгляды креационистов, которых придерживалось большинство преподавателей в Англии той эпохи. Если буквально следовать тексту Библии, то все виды растений и животных, а также человек были созданы Богом в первые шесть дней Творения и не изменились с того момента.

«Бигль» в Патагонии

Дарвин взял с собой книгу «Основы геологии» Чарльза Лайеля (1797–1875), который пытался объяснить форму и движение Земли через современную механику.

Маршрут экспедиции «Бигля»

Лайель отказывался признавать популярные ранее «геологические катастрофы», потопы или мощные извержения вулканов в качестве причин исчезновения некоторых видов животных или формирования основных рельефов планеты. По мнению Лайеля, подъем высочайших горных вершин и накопление отложений толщиной несколько тысяч метров были медленными, постепенными и их следует осмыслять в горизонте нескольких миллионов лет, выходя далеко за пределы шести тысячелетий, отведенных Библией на всю историю планеты. Лайель также не верил, что ископаемые находки были останками животных, погибших в результате Всемирного потопа.

Во время экспедиции в Патагонию Дарвин обнаружил ископаемые скелеты огромных животных: глиптодонов и мегатериев. У этих вымерших видов нашлись, несмотря на все различия в размерах, общие анатомические черты с существующими животными: броненосцами и ленивцами. Молодого натуралиста поразила географическая близость ареала распространения вымерших и сохранившихся видов, при том что в других частях света они оставались совершенно неизвестны. Если допустить мысль, что виды животных изменяются со временем, между ними можно было предположить родственную связь. Путешествия в Анды подтолкнули Дарвина к принятию взглядов Лайеля на длительность геологических процессов. Столкнувшись с бескрайними ландшафтами Южной Америки, Дарвин осознал, что на формирование и эрозию гор требуются миллионы и даже сотни миллионов лет.

Анатомические сходства между а) броненосцем и б) глиптодоном

На Галапагосских островах, расположенных на экваторе, Дарвин обнаружил еще одну странность: оказалось, что на каждом острове архипелага обитают собственные виды животных. Фауна была относительно бедной, что естественно для вулканических островов, расположенных в 500 милях от континента, преодолеть которые животным затруднительно. Однако Дарвин нашел несколько гигантских черепах и много видов птиц. Черепахи, родственные черепахе Чако^[4] из Южной Америки, смогли пересечь океан вплавь! Они хорошо плавают, умеют обходиться долгое время без пресной воды и пищи и пользоваться благоприятными морскими течениями для выбора направления. А что касается птиц, то они, без сомнения, были занесены через океан с материка во время бури.

«Было очевидно, что эти факты (…) могли быть объяснены только гипотезой постепенного изменения видов».

Чарльз Дарвин, 1876

Но почему эта небогатая фауна насчитывает полтора десятка анатомически близких видов «зябликов» (на самом деле – древесных вьюрков), три вида пересмешников и три разных вида черепах? Дарвин поражается: «Распределение обитателей этого архипелага было бы далеко не так удивительно, если бы, например, на одном острове жил дрозд-пересмешник, а на другом – представитель еще какого-нибудь совершенно иного рода, если бы на одном острове жил свой особый род ящериц, а на другом – еще какой-нибудь иной род или бы их вовсе не было». Это получалось объяснить, только если представить, что схожие виды происходят от общего предка. Но Дарвин еще не прошел тот необходимый интеллектуальный путь, чтобы осмыслить идею эволюции. Он даже не озаботился всерьез тем, чтобы в точности описать географию происхождения каждого вида.

Разработка теории

Вернувшись в Англию в 1836 году, Дарвин вплотную сел за редактирование и публикацию заметок о своих геологических, зоологических и ботанических наблюдениях. Эта гигантская работа занимала его вплоть до 1846 года. «Дневник изысканий» с подзаголовком «Путешествие на «Бигле»^[5] вышел в 1839 году и пользовался большим успехом у публики. Не менее благосклонно оказалась принята его работа о формировании коралловых рифов, опубликованная в 1842 году. В тот же период, в 1839-м, он женился на своей кузине Эмме Веджвуд. Они поселились в городке Даун, к северу от Лондона, где у них родились десять детей.

Начиная с 1837 года, Дарвин начал записывать свои размышления в тетрадь, озаглавленную «Трансмутация видов», где задавался вопросами о постепенных трансформациях видов, которые могли бы объяснить его наблюдения. Он собирал информацию о «вариациях» животных и растений, то есть о разнообразии, которое можно наблюдать внутри одного вида. Он больше не путешествовал, но активно переписывался с животноводами, садоводами и натуралистами со всего мира. В 1838 году он прочитал «Опыт закона о народонаселении» Томаса Мальтуса, изданный впервые 40 годами ранее. В этой работе экономист Мальтус утверждал, что население растет быстрее, чем доступные ресурсы, прежде всего запасы продовольствия. В этом он видел причину голода и войн, регулярно сотрясавших разные страны. Мальтус сравнивал этот социальный феномен с тем, что происходит в природе, где растения не могут бесконечно распространяться по территории из-за недостатка воды и места, а популяции животных ограничены источниками пищи.

«Первое представление древа происхождения нескольких видов от одного предка». Фрагмент из «Первой тетради о трансмутации видов», 1837

В 1844 году Дарвин завершил первую версию своего труда, но не смог ничего опубликовать, потому что ему не хватало неопровержимых доказательств теории. Он знает, что предстоит отвечать суровым критикам, как из академической, так и из церковной среды. В 1846 году он заинтересовался усоногими раками, обнаруженными им на американском побережье. Этих маленьких морских животных долгое время считали моллюсками, но в итоге отнесли к ракообразным благодаря личинкам, очень похожим на личинки крабов и креветок. Последующие восемь лет Дарвин посвятил изучению этих животных, возможно потому, что хотел утвердить свою репутацию как зоолога и завершить развитие в области систематизации животных.

Усоногие раки

В 1854 году, после выхода четырехтомной монографии, посвященной усоногим ракам, Чарльз признался своему кузену Уильяму Дарвину Фоксу: «Я ненавижу морских уточек^[6] больше, чем любого человека, которого я когда-либо ненавидел!». Однако ракообразные послужили поводом для тщательного изучения вариаций вида в одной из важных сфер – размножении. У близких видов было обнаружено как гермафродитное размножение (когда особи являются одновременно самками и самцами), так и разнополое. Из этого Дарвин сделал вывод, что «ни одна особь не является копией другой», даже у самых простых животных.

Происхождение видов

Параллельно Дарвин продолжал изучение происхождения видов. Он часто обсуждал эту тему с близкими друзьями: ботаником Джозефом Хукером и геологом Чарльзом Лайелем, с которым он подружился после возвращения из путешествия. В июне 1858 года Дарвин получил сообщение от Альфреда Рассела Уоллеса, молодого натуралиста, исследовавшего острова в Юго-Восточной Азии. Уоллес спрашивал мнение Дарвина о проекте своей статьи, которую намеревался опубликовать. Прочитав этот текст, Дарвин впал в отчаяние. В статье Уоллес развивал идею внутривидового отбора, в точности совпадавшую с собственными работами Дарвина. Друзья настаивали на том, чтобы он представил публике краткое резюме своей рукописи одновременно с выходом статьи Уоллеса. Два текста были напечатаны в журнале Linnean Society Лондонского Линнеевского общества, но прошли практически незамеченными. Дарвин торопился завершить свою книгу, которая станет всего лишь кратким изложением будущего труда. «Происхождение видов» вышло из типографии в ноябре 1859 года, спустя 23 года после окончания экспедиции «Бигля».

Понятие вида

Как ни странно, несмотря на такое название, Дарвин не пытался определить само понятие вида. В ту эпоху под видом понимали сумму особей, способных воспроизводиться внутри себя или происходящих друг от друга. Это простое определение страдало многочисленными ограничениями. Во-первых, зачастую невозможно было определить точную идентичность вида, если растения или животные просто отказывались размножаться в неволе или по каким-то другим причинам. Виды заметно различались от региона к региону или даже внутри одного региона. Природа этих вариаций служила поводом для бесчисленных споров, прежде всего о том, какие вариации относятся к одному и тому же виду, а какие – к разным, что еще более усложняло определение понятия. Но именно на существование вариаций видов Дарвин будет опираться, развивая свою теорию.

Согласно взглядам креационистов, современные животные, очевидно, являются тем же видом, что и их предки. Но если вид со временем развивается, постепенно видоизменяясь всё сильнее и сильнее, то с какого момента мы должны рассматривать новую вариацию как отдельный вид, где проходит граница между вымершим видом и его потомком? Они связаны генеалогически, но различаются более или менее радикально. Работа Дарвина вела к признанию недействительным понятия вида, по крайней мере, в рамках всей эволюции. На коротком временном промежутке определение вида как размножающегося сообщества было полезным, даже оставаясь источником практических сложностей. Например, в сфере защиты животных: надо ли спасать два вида орангутанов – на Борнео и на Суматре – или достаточно одного?

Впоследствии Дарвин опубликовал несколько работ, где касался тех сюжетов, которые не смог детально разобрать в первой книге: движение планет, влияние одомашнивания на животных и растения, размножение орхидей, выражений эмоций и… происхождение человека.

Он знал, что выдвинутые им гипотезы о происхождении видов животных могут применяться и к человеку, но, похоже, решил выждать некоторое время, прежде чем коснуться этой темы – наиболее болезненной для британского общества той эпохи. В заключении он указывал: «В будущем, я предвижу, откроется еще новое важное поле исследования. Психология будет прочно основана на фундаменте, уже прекрасно заложенном мистером Гербертом Спенсером, а именно на необходимости приобретения каждого умственного качества и способности постепенным путем. Много света будет пролито на происхождение человека и на его историю». Это будущее было уже отнюдь не за горами, потому что в 1871 году Дарвин опубликовал «Происхождение человека и половой отбор».

Уоллес, второй дарвинист

Изложенные Дарвином идеи не произошли из ниоткуда, «трансформационная гипотеза» обсуждалась европейскими натуралистами на протяжении полувека до него. Даже сам концепт естественного отбора уже витал в воздухе, по крайней мере в умах некоторых исследователей.

Альфред Рассел Уоллес (1823–1913), человек еще более скромного происхождения, чем Дарвин, путешествовал в 1854–1862 годах по Амазонии и Малайскому архипелагу, где собрал много коллекций животных. Он не только пропитался идеями «трансформации», но и читал Мальтуса. Размышляя о множестве видов животных, исчезающих в каждом поколении, он задался вопросом: «Почему одни выживают, а другие умирают?». Он не использовал дарвиновскую терминологию, но пришел к тем же самым выводам. Он был крайне признателен старшему коллеге за одновременную публикацию двух текстов. ...