«Древо» млекопитающих по М. Новачеку. До них еще не близко, но путь жизни явной лежит туда… Самые первые звери — вымершие еще в эру динозавров триконодонты, очень еще похожие на звероящеров цинодонтов… Следующие — однопроходные утконос и ехидна, которых некоторые биологи считают дожившими до наших дней звероящерами. Обратите внимание на ближайших соседей по древу, то есть родичей приматов. Это тупайи, которые здесь выделены в отдельный отряд, но у других биологов все еще числятся насекомоядными. Это летучие мыши. И шерстокрылы.

 

ТРЕТЬЯ РАЗДАЧА СКЕЛЕТОВ

«Когда мы смотрим на миногу, то как бы через мглу видим древних позвоночных, которые жили почти полмиллиарда лет назад».

Так писал недавно один зарубежный биолог в своей книге о происхождении позвоночных животных.

Жареные миноги иногда продаются в рыбных магазинах. Может быть, поэтому их так и считают многие рыбами, только какими-то странными.

«Это можно есть?» — с удивлением спросила меня одна старушка, увидев, что я беру целый килограмм.

Миноги вкусные. Но они не рыбы. И на прочих позвоночных они не похожи: позвоночника, позвонков у них нет. Еще нет! Но в каком месте длинного змеевидного тела ты ни разрежешь миногу, ты увидишь на срезе светлую точку. Это спинная хрящеватая струна — хорда, предшественник позвоночника. Миноги — «живые ископаемые», родичи допозвоночных хордовых наших предков. Личинка миноги — пескоройка, внешне поразительно не похожая на взрослое животное и образом жизни, и строением тела, зато и тем и другим она очень напоминает ланцетника-амфиокса.

Систематики называют миксин, миног — единственных сохранившихся на Земле представителей своего класса, а также всю их вымершую когда-то многочисленную родню — агнатами, что значит в переводе с латыни «бесчелюстные». Среди агнат где-то в ордовике (480 миллионов лет назад) нужно искать следующего нашего предка.

Миноги — страшно древние животные, но уцелели, не вымерли потому, что приспособились к несамостоятельному, паразитическому существованию. Подобно пиявкам присасываются они к своим потомкам, настоящим рыбам. Потому и говорят, что, глядя на миног, мы видим предка, но видим как бы через мглу веков…

Да, у агнат еще не было челюстей, умеющих хватать и жевать. Но у самых древних из них были зубы — первые предвестники будущего костного скелета позвоночных. С этих-то зубов и начинается «письменная», то есть занесенная в палеонтологическую летопись древних окаменелостей, история наших предков. Эти зубы попались на глаза в 1889 году геологу Рогону в древнем раннеордовикском песчанике Прибалтики. Изучая эти зубы, ученые пришли к странному на первый взгляд, а в самом деле единственно правильному мнению. Эти зубы не выпали изо рта их владельца — палеодуса. Зубов во рту бесчелюстных не было.

Зубами была покрыта… кожа животного!

Беззубый палеодус обладал «зубастой внешностью». Для чего это было ему нужно? Ученые предполагают — для защиты, примерно как иглы ежа нужны ему, чтобы сделаться неуязвимым. Кто же преследовал в воде нашего ордовикского прапрадедушку? Нашлись в тех же окаменевших пластах и они — первые враги нашего рода позвоночных. Это были морские родичи нынешних сухопутных скорпионов — ракоскорпионы.

Но, как мы знаем, сказать, для чего служило то или иное приспособление, вовсе не означает, что мы нашли причину, почему оно появилось. Может быть, для бесскелетных наших предков — палеонтологических невидимок — именно в ордовике с запозданием наступила та эпоха «раздачи скелетов», которая для всех остальных животных, владельцев скелетов, наступила в начале кембрия. Какая-нибудь очередная химическая революция в океане привела к кристаллизации малорастворимых веществ прямо на поверхности тела предрыбы-агнаты, и ей волей-неволей пришлось сделать «хорошую мину при плохой игре» — превратить неприятность в эволюционное приспособление. Так в истории живого вопрос «почему?» превращается в вопрос «для чего?».

«Когда мы смотрим на миногу, то как бы через мглу видим древних позвоночных, которые жили почти полмиллиарда лет назад». Так пишет о сохранившихся до наших дней бесчелюстных позвоночных без позвонков современный палеонтолог. Миксины и миноги нынче ведут специфическую жизнь паразитов, пиявок (на рисунке тихоокеанская минога, присосавшаяся к форели и ее ротовая воронка, устройство для паразитического образа жизни), что позволило им как бы чудом сохраниться, но это, действительно, почти точный портрет наших первых позвоночных предков. Миксина так владеет своим эволюционным приспособлением, что — видимо, единственная из всех позвоночных — может завязываться узлом и, перемещая узел по своему удлиненному (до 1 метра) телу, способна освободиться даже от цепкого захвата своего прямого настырного потомка человека.

 

ЗАКОВАННЫЕ В БРОНЮ

Агнаты развивались, становились все более похожими на своих потомков — рыб. И на этом пути они должны были пройти через очень важное превращение. В силуре — следующей за ордовиком эпохе — кожные зубы многих агнат начинают становиться плоскими у основания, разрастаются и срастаются…

И вот уже плавают по силурийским морям странные животные, спереди наполовину, подобно ракам, закованные в сплошной панцирь, похожие на тяжело вооруженных рыцарей средних веков.

Эпоха тяжелых панцирей растянулась на весь силур, захватила и девон, следующую за силуром эпоху. Панцирем были вооружены и первые настоящие, зубастые рыбы.

Такая была странная мода в палеозойском море и пресных водах материков.

И может быть, если бы не эта мода, не сделать бы позвоночным потомкам агнат таких гигантских шагов в развитии, не взлететь им в небо трижды в виде летающих ящеров, птиц и летучих мышей, не завоевать им сушу и еще раз окончательно океан…

У агнат скелет был внешним — как у раков, моллюсков, насекомых. Но и внутри намечались уже хрящеватые зачатки костей будущего скелета. Мягкотелая, целиком съедобная минога, эта живая колбаса, имеет что-то вроде хрящеватого черепа и хрящевого же скелета жабр. И вот — панцирь. Для чего?

«Панцирь — это панцирь, — говорили и говорят по сей день большинство зарубежных и российских палеонтологов — специалистов по агнатам. — Защита. Броня. От кого защита? От тех же ракоскорпионов. Видно, одних кожных зубов мало было для спасения от хищников».

Может быть… Но странная это защита: голова в броне, а хвост-то голый, в чешуе только, откусить его хищнику ничего не стоило.

«Не панцирь, а скафандр!» — говорили некоторые ученые.

Крупнейшим российским ихтиологом (специалистом по рыбам) был академик Л. С. Берг. Он считал, что агнаты впервые появились в пресной воде, в озерах. Постепенно им там стало тесно, а может быть, в силуре была какая-то грандиозная всепланетная засуха — озера повысыхали. В общем, в море стали агнаты переходить, а такая перемена — тяжелое испытание и для современных рыб.

Агнаты приспособились — срастили над большей частью тела кожные зубы в сплошной скафандр, который защищал тело от вторжения солей. Лишь постепенно агнаты выработали в себе внутреннюю систему влагообмена — такую, чтоб соль из моря не проникала внутрь тела. Ну а тогда и нужда в панцирях отпала.

Были и другие объяснения «моды на панцири». Но в науке об эволюции самую большую ценность имеют те гипотезы и теории, которые не только объясняют, как получилось то или иное приспособление, но и позволяют понять всю дальнейшую «карьеру» потомков существ, почему-то пристрастных к этому приспособлению.

А потому, может быть, лучшим объяснением моды на панцири можно считать гипотезу известного российского палеонтолога В. Н. Яковлева.

На первый взгляд панцирь мешал предрыбам плавать — тяжелый, негибкий. А Яковлев доказал, что это не так.

Наоборот! Панцирь был нужен, чтобы агнаты, которые были тяжелее воды, могли оторваться со дна, «воспарить» в толще воды. Кожнозубые ордовикские агнаты, судя по всему, рылись в дне, как ланцетник, и не могли надолго «взлетать» к поверхности. А панцирные их потомки — «взлетели»!

Панцирь играл ту же роль, что в истории авиации несущая плоскость, крыло! И правда, если присмотреться повнимательней к панцирным агнатам и особенно если рядом нарисовать в таком же повороте разные самолеты из истории авиации, сходство будет поразительным. Костяной чехол на передней части рыбы сплющен, его «углы» с боков вытянуты в стороны, как крылья. Да это и впрямь крылья! Короче, конечно, чем у самолетов, но ведь и вода куда более плотная опора, чем воздух!

В советские времена были такие замечательные радиопередачи писателя Майлена Константиновского — КОАПП. Под председательством Кашалота разные звери проводили свои заседания, выясняя, какие у них есть замечательные природные приспособления и как Человек этими изобретениями пользуется в своей науке и технике. В радиопередаче все можно — и зря глубокоуважаемый Кашалот не вызвал на очередное заседание давно вымерших панцирных агнат, которые когда-то в силуре и девоне шли тем же путем, что и авиация в нашем столетии.

Скелет у наших предков безчелюстных позвоночных появился на поверхности тела, сначала в виде «Зубов», потом панцирей. По гипотезе российского палеонтолога В. Н. Яковлева главная роль панцирей (и причина их причудливых форм) заключалась в их гидродинамических свойствах. Эволюция панцирей этих тяжелых созданий была потом повторена эволюцией самолетов.

Есть в авиации такой термин «удлинение крыла». Это отношение размаха крыльев к их площади. Чем больше это отношение, тем на меньшей скорости может оторваться от Земли самолет. У современной акулы, которую так и хочется назвать морским «истребителем-перехватчиком», это отношение равно 0,3. У панцирных предков-агнат, похожих на неуклюжие самолеты первой мировой войны, удлинение крыла вчетверо больше. И у самолетов соответствующих марок примерно такое же соотношение.

Наши панцирные предки и самолеты начинали с одного и того же. Нужно оторваться от дна, а мощности «двигателя» — мышц не хватало. Моторы были когда-то слишком тяжелы при тех «лошадиных силах», которые были нужны для подъема в воздух. И мышцы в силуре были очень недавним, а значит, несовершенным изобретением. Значит, и там и там — низкая скорость. Низкая скорость — не нужно обтекаемых, «зализанных» форм. И первые самолеты, и панцирные агнаты поэтому очень неуклюжих очертаний.

Глаза панцирной предрыбы смотрят вверх. Это значит, она лежала на дне и выжидала добычу наверху. «Взлетев», поймав что-то вечно открытым, еще не закрывающимся ртом, она снова ложилась на дно-аэродром. Для «взлета» и «посадки» ей нужна была небольшая площадка, но, попав в водоросли и перевернувшись случайно на спину, она оказывалась абсолютно беспомощной и погибала. Надо сказать, самолеты и сейчас еще не вышли из этой несовершенной стадии развития: а ну-ка представь себе самолет, перевернутый «на спину» или попавший в частокол аэростатов на тросах…

Вот типичный портрет панцирной агнаты. Выпуклая, провисающая нижняя, брюшная сторона тела, более плоская верхняя, спинная. Лопасти хвоста — неравные. Нижняя лопасть — большая! Как бы акулий или современный самолетный с обратным знаком. Центр тяжести — впереди. Специалист по авиации про тело такого профиля скажет: идеально устойчивый, но примитивный летательный аппарат… Без всякого двигателя и без летчика планер такого профиля полетит сам вперед и вниз и совершит плавную посадку… При самом слабом подталкивании двигателем тело такого профиля быстро наберет высоту — у него высокий «угол атаки».

У первых панцирных агнат не было плавников — «горизонтальных рулей». Они, как самые примитивные самолеты, «взлетали» или «приземлялись», только изменяя скорость. «Рыба» не могла устремиться, спикировать вниз, она могла только лечь на брюхо, перестав шевелить движителем-хвостом.

Девон, век рыб, еще не наступил. Может быть, в ордовике, а может быть, еще раньше одна из групп бесчелюстных — агнат — претерпела удивительные превращения…

Превращения эти «вычислены» в 1916 году выдающимся русским биологом А. Н. Северцовым по материалам сравнения ныне живущих агнат — миног с обычными челюстноротыми рыбами и подтверждены шведским палеонтологом Эриком Стенше в 1927 и американским палеонтологом А. Ш. Ромером в 1945 году. У самых древних агнат, еще очень, видимо, похожих образом жизни и строением тела на ланцетника, было 17 жаберных отверстий и хрящевых жаберных дуг. У всех агнат число этих отверстий и дуг с ходом эволюции медленно уменьшалось. У миног их осталось пятнадцать, а у открытых Стенше «костноголовых» раннедевонских агнат — всего 10–11.

А. Н. Северцов, исследуя развитие личинок обычных челюстноротых рыб, «вычислил», что и у их предков было 17 жаберных дуг и щелей. Знакомое число: столько жаберных щелей и по сей день у ланцетника! Это значит, что общий предок миног и карасей (и наш тоже!) был еще очень примитивной агнатой, ушедшей в своем развитии от ланцетникообразного предка еще не очень далеко.

Так или иначе, у той агнаты, о которой идет речь, «лишние» жаберные дуги стали не просто сходить на нет, а начали превращаться в нечто новое. Первая и вторая из хрящевых жаберных дуг агнаты сильно уменьшились в размерах и сдвинулись вперед, наметив уголки будущего рта (эти губные хрящи и сейчас еще можно найти у многих современных акул, очень древних, между прочим, животных). Чтобы тебе стало ясно, что произошло с третьей жаберной дугой, придется рассказать, как эти дуги были устроены. Каждая из дуг состояла из четырех хрящевых столбиков, скрепленных чем-то вроде суставчиков. Так вот, самый верхний и самый нижний из этих столбиков третьей дуги совсем исчезли. Зато средние, второй и третий, сильно разрослись, вытянулись вперед, верхний сросся с черепом, образовав верхнюю челюсть, а нижний образовал нижнюю челюсть, а суставчик, их соединявший, стал челюстным суставом!

Вот как «просто». На самом деле история челюсти началась значительно раньше описанных выше событий, тогда, когда и «суставчиков» никаких в третьей жаберной дуге не было, она была просто дугой, как и все другие. И вот на каком-то этапе, вполне прослеженном учеными, эти суставчики именно в третьей дуге все же появляются, как будто предрыба «знает», что в будущем именно этой дуге предначертано стать челюстью, о которой пока, за десятки миллионов лет до события, предрыба — или некто мудрый, управляющий эволюцией по предначертанному плану, может только «мечтать». На что-то в этом роде намекает название, данное в 1911 году этому, часто ставившему в тупик эволюционистов явлению — преадаптация. То есть: задел на будущее, запчасть, приспособление впрок.

На самом деле (как выяснилось не сразу, а после муторных дополнительных исследований) «суставчики» в жаберной дуге появились не «для того, что», а «потому, что». Некоторым предрыбам (не всем), в силу каких-то изменений в среде, стало не хватать кислорода, понадобилось усовершенствовать дыхание. Жабры — орган дыхания, насос, 4 столбика позволяли эффективней прокачивать воду, чем один сплошной хрящ. Потом условия изменились. Два крайних нам, потомкам, не понадобились, и от них пришлось избавляться. А два средних — когда с дыханием как-то наладилось — пошли на создание челюсти.

Так эта челюсть и осталась в эволюции, удачное вышло изобретение. Пощупав свою челюсть и подвижной сустав вблизи ушей, не забудь помянуть добрым словом жаберные дуги далеких предков (хотя, как ты увидишь дальше, челюстной сустав зверей и человека все-таки не тот же самый, что у земноводных, рептилий и птиц). И может быть, тебе станет ясней, зачем закладываются жаберные дуги у раннего зародыша человека. Где бы были сейчас птицы, пресмыкающиеся, мы, млекопитающие, без челюстей? Нас бы просто не было!

Так, начиная с древних водоплавающих предков, палеонтологи и биологи могут проследить судьбу многих внутренних органов. Почти каждое приспособление в теле человека можно вывести через стадии постепенных изменений, из не похожих внешне и часто для другого предназначенных, но давным-давно приобретенных органов. Такие родственные органы ученые называют гомологичными органами или гомологами.

Гомологию нельзя путать с аналогией. А ведь и аналогии — сходные органы и приспособления, разными способами, из разных участков тела, но как бы параллельно «вылепленные» природой, — существуют и существовали в мире. Разные гомологичные и аналогичные приспособления развиваются сходными способами, целые системы органов, организмы, виды и роды идут параллельно к «цели» всего живущего — совершенству, максимальной приспособленности к определенным условиям жизни. Параллелизм возможен даже между развитием группы животных и какой-нибудь областью техники…

 

ПАРАЛЛЕЛИ ЭВОЛЮЦИИ

Итак, в самом начале силура одна из групп агнат приспособила третью свою жаберную дугу для кусания и хватания. Очень может быть, что научившись как следует и тому и другому, первые настоящие, челюстные рыбы обратили свое грозное оружие против предков-агнат, чем и способствовали их почти полному исчезновению еще до конца девона — следующей за силуром геологической эпохи.

Самым удачным «изобретением» челюстных (кроме челюсти, разумеется) были парные плавники — на груди и на брюхе. Первым рыбам они служили горизонтальными рулями (у современных акул они и сейчас неподвижны) и отчасти неподвижными крыльями, как у самолетов.

Сколько поразительных возможностей для дальнейшей эволюции открыло это нехитрое приспособление! Крыло птицы, лапа медведя, копыто лошади, наша рука — все это по-разному преобразованные гомологи парных плавников.

Но и горизонтальные рули, оказывается, изобрели не только наши челюстные предки и не только конструкторы самолетов. Очень долго палеоихтиологов смущало и заставляло путаться то, что в конце силура и в девоне бок о бок жили в океанах и пресных водах панцирные предрыбы-агнаты, а рядом — новая «модель», очень похожие на предков панцирные же челюстные, настоящие рыбы. И те и другие — с рулями-плавниками!

Возможно, агнаты сами, независимо, параллельно «изобрели» парные грудные рули-плоскости. И тем самым продлили свое существование. Значит, челюсть на первых порах была не таким важным преимуществом в конкуренции предрыб и рыб, как новое средство управления!

В конце девона, как только появились уже рыбы с подвижными лопастями-плавниками, вымерли все панцирные обитатели моря — и агнаты и рыбы. Не помогли им ни горизонтальные рули, ни некоторое усовершенствование формы тела, ни даже зубастая челюсть. Панцирь завел предрыб и рыб, как говорят биологи, в эволюционный тупик.

Ну а можно ли в таком случае говорить о «панцирных предках»?

Да, ни одно из ископаемых панцирных чудовищ не выдерживает экзамена на право быть прямым предком челюстноротых позвоночных: рыб, четвероногих, птиц. Все эти «цефаласпиды» и даже похожие на миног беспанцирные анаспиды были двоюродными родичами нашего предка, который жил и развивался параллельно с ними, но незримо для нас, его не нашли в слоях земных, а после девонского периода бесчелюстных там как будто вообще нет — как будто даже нынешние миксины и миноги появились ниоткуда.

Но законы параллельного развития как бы требуют, чтобы мы не рассчитывали на какое-то принципиальное отличие той ветви агнат, которая постепенно превращалась в челюстноротых предков, от прочих. Может быть, таких ветвей было несколько, и тогда несколько предрыб превращались в несколько же рыб… И тогда, не исключено, не далек был от истины выдающийся российский ихтиолог академик Л. С. Берг, рисовавший начало позвоночных в виде не одного корня, а нескольких параллельных линий — куста…

Во всяком случае, многое в последующей истории позвоночных намекает на то, что предок наш не миновал ни стадии «зубастой внешности» типа той, что была у палеодуса, ни, возможно, и какого-то наружного панциря.

Хотя вряд ли по «панцирному пути» наши предки заходили слишком далеко.

Видимо, на стадии бесчелюстной предрыбы в цепи наших предков происходило еще одно важное, хотя и внешне незаметное превращение. Изменились процессы водообмена организма со средой… Ланцетник, оболочник и почти все беспозвоночные моря обладают такой же относительной соленостью своего организма, что и окружающая вода. Организм еще не был по-настоящему автономен, отделен от среды, в которой жил.

Все нынешние позвоночные, начиная с рыб, имеют иное осмотическое давление (давление, возникающее между двумя растворами разной плотности), нежели среда. Резко усовершенствовались на этом этапе развития наших предков процессы обмена веществ между клетками, органами и тканями тела. Ну а на то, что этот важный переход произошел на стадии предрыб, намекает такой факт: у одной из выживших предрыб, миноги, уже есть разница в осмотическом давлении между организмом и средой, а у другой, миксины, еще нет. Очень может быть, что появление внешнего скелета и эта революция в водо- и солеобмене в эволюции наших предков — вещи взаимосвязанные…

 

ПАРАЛЛЕЛИ ЭВОЛЮЦИИ (ПРОДОЛЖЕНИЕ)

Подметив параллели, ученый может попытаться заняться прогнозом. Акула подобна лучшим современным самолетам. Ее стихия — скорость. Но акула — вовсе не последнее слово эволюции рыб. У костистых рыб есть плавательный пузырь, который лишает их веса в воде! Они свободно парят в воде, могут головой вниз, и задом наперед, и всяко. Акула же непрерывно плывет вперед даже в небольшом бассейне — иначе она утонет, ляжет на дно!

Тогда, может быть, можно, глядя на далеко зашедшую эволюцию рыб, предсказать и дальнейшее развитие авиации? Может быть, завтрашний день авиации — это небольшие (костистые рыбы не достигают размеров больших акул) свободно порхающие летательные аппараты, как-то преодолевающие силу тяжести без бешеных скоростей. Недаром многие инженеры в последние годы выступают за новое возрождение дирижаблей (вертолеты очень уж неэкономичны). Но…

Так ли уж устарели акулы? Их и сейчас полно в океанах, их, между прочим, все боятся! Значит, и этот скоростной вариант эволюции еще себя не исчерпал. А раз так, и в авиации, наверное, после появления легких, бесшумных маневренных летательных аппаратов сохранятся «устарелые» скоростные машины, хотя и много к ним накопилось претензий — гремят, воздух загрязняют.

Значит, глядя на эволюцию рыб, можно предсказать: самолеты еще долго «не вымрут».

Да и не такие уж они примитивные, акулы и их родичи по классу древних хрящевых рыб — скаты. Они тоже не стояли на месте все эти сотни миллионов лет и кое-чего достигли на своем собственном эволюционном пути.

Не хуже каких-нибудь ящериц они научились не метать икру на волю случая и волн, а нести яйца! В прочной роговой скорлупе! А некоторые пошли еще дальше и стали рождать живых детенышей. И их эмбрионы выращиваются в теле матери с помощью особого приспособления, очень похожего на плаценту. Это считается достижением млекопитающих, да и то не всех, а высших, которых так и называют плацентарными. У сумчатых плаценты нет или она недоразвита.

Но и с сумчатыми хрящевых рыб сближают некоторые приспособления, выработанные в их эволюции независимо, параллельно. Самки некоторых скатов придерживают вполне развитых детенышей какое-то время у себя в брюхе, где вскармливают их из особых желез… молоком! Во всяком случае, эта жидкость очень похожа по своему составу на молоко.

Яйца, плацента, молоко… Дальше ты увидишь, как важно было каждое из этих приобретений на столбовом пути эволюции к человеку. И вот, оказывается, какие-то рыбы, да еще к тому же не самые прогрессивные, давным-давно сами, параллельно, изобрели то же самое. В эволюции многие большие события часто происходили по многу раз. Например, раздача скелетов — как ты помнишь, мы присутствовали уже при трех таких раздачах…

Первые рыбы отличались от агнат еще и тем, что на хорде у них появляются настоящие позвонки — сперва хрящевые, а потом и костные. Важное изобретение — раз мы все, от предрыб и рыб до лягушек и зверей, носим имя позвоночных.

Но, оказывается, и позвонки были изобретены не один раз. Одна из дальних наших родственниц по надтипу вторичноротых животных, похожая на морскую звезду офиура-змеехвостка, сумела изобрести и соорудить нечто подобное самому настоящему позвоночнику! Причем в каждом из длинных своих змееподобных лучей, и давно, еще до появления в силуре первых хрящевых рыб с позвоночниками. У офиуры — пять позвоночников и ни одной головы!

Офиуры произошли от обычных морских звезд, покрытых внешним кожным скелетом (отсюда название — иглокожие). Скелет был получен иглокожими еще во время кембрийской раздачи скелетов. Потому части звезд этот наружный скелет как бы перешел внутрь лучей, образовав позвонки. Сначала эти позвонки еще мало соприкасались друг с другом, потом приобрели кнопкообразные соединения, сблизились теснее и стали похожими на современные позвонки, скажем, людей. Но развитие позвоночника наших предков шло совсем иначе! И все-таки пришло к близкому результату.

Иглокожие и позвоночные — собратья, и те и другие — вторичноротые. Но разделились они страшно давно, может, более миллиарда лет назад, когда у тех и других не было и намека ни на какой скелет. Перед нами — случай параллелизма, независимого появления тех или других важных эволюционных приспособлений.

Подобные удивительные совпадения эволюции — параллелизмы — ученые объясняют по-разному и придают им разное значение. Иногда говорят: сходные приспособления вырабатываются потому, что разные организмы попали в одинаковые условия развития. Среда «требует» (через посредство естественного отбора) тех или других приспособлений, и они рано или поздно появляются. Естественный отбор отбрасывает все, что работает плохо или не лучшим образом, и оставляет «на развод» наилучшее решение и раз, и два, и столько раз, сколько потребуется. Это — приспособительный параллелизм. Человеческая инженерная мысль работает во многом как естественный отбор: отбрасывая устаревшее. Законы гидродинамики, к которым должны были приспособиться предки рыб, и законы газодинамики, с которыми имеют дело самолетостроители, очень похожи. Неудивительно, что инженеры пошли тем же путем, каким природа когда-то провела предков рыб.

Но только ли в отборе, естественном или искусственном, инженерном тут дело? Человек творит сознательно. Он не мог не оглядываться в своем техническом творчестве на опыт природы. Иногда неосознанно, но иногда и нарочито он подражал ей. «Зализывание» формы скоростных кораблей, самолетов и автомобилей, само стремление ввысь и в глубины моря часто можно объяснить некоторой завистью человека к его летающим, плавающим, быстрым «братьям меньшим». Не один только слепой перебор случайных изменений в наследственности управляет и параллелизмами природными. У всех животных — общее прошлое, далекое или близкое, в зависимости от степени родства. Это прошлое, как мы видели, «давит», управляет закономерностями, по которым могут изменяться потомки. А потому во всех поразительных случаях сходства в живой природе в той или иной степени участвуют разные законы, и провести границу — точно сказать: вот здесь сходство определяется общностью происхождения, здесь молекулярно-генетическими законами, а здесь случайными изменениями, отредактированными естественным отбором, — очень трудно, часто невозможно.

Ведь и иглокожие офиуры, и позвоночные не такие уж дальние родственники. И те и другие — вторичноротые.

Вот как далеко заводят рассуждения, начинаемые от интересной гипотезы В. Яковлева. Сейчас уже трудно спорить с главной мыслью этого палеонтолога: панцирь бесчелюстных и его видоизменения отражали аэро-… вернее, гидродинамическую эволюцию предков рыб. Но, как и всегда, мы не должны в эволюции путать причины и цели. Панцирь служил гидродинамике, но появился он не для того, чтобы бесчелюстной рыбе легче взлеталось, а потому что… Гадать не будем — может быть, причина третьей «раздачи скелетов» была та же, что и при первых двух. Какие-то закономерности химического взаимодействия организмов со средой… «Мода на панцири» в силуре и девоне, другие странные «моды» в истории жизни еще ждут своего полного объяснения. Может быть, прочтя эту книгу, особенно ее последнюю главу, и ты, читатель, сможешь сформулировать очередную гипотезу, проливающую свет на «моду» в эволюции панцирных чудищ.

Рис. Офиуры

 

ЖИВОЕ ИСКОПАЕМОЕ

Книгу, откуда взят этот эпиграф, ты можешь взять в библиотеке. Это избавляет меня от подробного рассказа об одной из самых чудесных, удивительных находок нашего века. Считалось, что целаканты, близкие родичи наших кистеперых рыбных предков, вымерли тогда же, когда вымерли ихтиозавры, динозавры и прочие чудовища мезозоя — 70 миллионов лет назад. То, что они все-таки не вымерли, гораздо для нас удивительней, чем если бы не вымер какой-нибудь птеродактиль. Ведь целакант к нам, людям, и нашей родословной имеет гораздо более непосредственное отношение.

Конечно, целаканты не были нашими предками. Чтобы ты понял, в каком родстве мы с ними состоим, нужно сказать несколько слов о девоне — веке рыб.

Говорят, девон стал веком рыб не потому, что какие-то необычайные условия тогда способствовали этому виду жизни. Нет, условия были не самые лучшие: в девоне материки поднимались, реки и озера мелели и высыхали — было, скорее, жарко и сухо. Веком рыб девон стал для палеонтологов, а не для самих рыб: поднималась суша, окаменевали засохшие илы с захороненными в них рыбами… Лишний пример того, что картина, представляющаяся глазу палеонтолога, порой вовсе не отражает действительности в прямом, неискаженном виде.

По хорошо сохранившимся остаткам палеоихтиологи установили, что в девонских морях, озерах и реках рядом с предками-предрыбами обитали основные три группы рыб, настоящих челюстноротых позвоночных животных, зародившихся наверняка раньше, до девона.

Это были, во-первых, хрящевые рыбы — акулы и химеры. И те и другие дожили до наших дней. Акулы большей частью — высокоскоростные хищники верхних слоев воды, химеры — глубоководные малоподвижные чудища.

Во-вторых, уже жили на Земле костные рыбы — лучеперые. Их потомки — все современные костистые и многоперые рыбы. И еще осетровые.

К костным же рыбам относят и третью, самую могущественную группу девонских рыб — мясистолопастных. Общая черта мясистолопастных — плавники в виде весел, очень похожие на короткие конечности! Еще одна такая общая черта — легкие для дыхания воздухом (у других костных рыб на месте легких плавательный пузырь).

Но уже с самого своего появления в палеонтологической летописи эта группа рыб была неоднородна. Она делилась на кистеперых и двоякодышащих.

Кистеперые, в свою очередь, тоже делились на две подгруппы — целакантов и рипидистий.

Рипидистии не дожили до нашего времени, рано вымерли, но, возможно, именно они успели дать начало всем наземным четвероногим.

Целаканты же жили долго, дотянули до наших дней, но менялись поразительно медленно и ни во что новое не превратились. Стоит задуматься, какая из этих двух судеб завиднее…

 

РЫБЫ ПО ЛУГУ ГУЛЯЮТ

Девон. 340–410 тысяч тысячелетий назад. Для нас почти так же давно, как кембрий и ордовик (полмиллиарда лет назад). И все же Земля в девоне была совсем другая.

Была населена суша. Щетки темно-зеленых зарослей из весьма странных, на наш взгляд, растений лентами протянулись по берегам рек и озер. Еще больше кислорода стало в воздухе (до этого кислород выделяли только водоросли). У подножия первых деревьев во мхах копошились выползшие еще в силуре на сушу предки нынешних пауков, скорпионов и клещей. А в девоне к ним прибавились новые пешеходы — настоящие насекомые!

«Свет не знал раньше других звуков, кроме свиста и завывания ветра, шума ветвей… падения шишек… волнения рек, шума разыгравшихся морских волн, ударов грома, извержения вулканов или подземного гула, предвестника землетрясений. Но вот ко всему этому прибавляется жужжанье быстро дрожащих крыльев…» Так писал о появлении насекомых французский биолог Э. Перрье в начале века.

В трудном положении находится наука об эволюции, когда обращается к каменной летописи, чтобы поймать начало той или иной эволюционной линии. Начала почему-то не сохранялись…

Хочется, например, ученому узнать, как насекомые получили крылья: самые первые девонские насекомые, попадающиеся палеонтологу, уже крылаты. А хочется найти «недостающее звено», переходную, полукрылатую форму букашек. Но вот ученый обращается к косвенным, эмбриологическим свидетельствам, тщательно изучает анатомию ракообразных предков насекомых и приходит к неожиданному выводу: а ведь зря искал. Крылья развились, видимо, из каких-то древних органов дыхания у животных, еще, может быть, и не расставшихся окончательно с водой. Крылья поначалу были, скорее всего, и не органами для полета, а чем-то вроде вентиляторов.

Хочется поймать момент «переделки» одной из жаберных дуг агнат в хватающую зубастую челюсть первых примитивных хрящевых, но уже настоящих рыб. И опять нет переходного звена — челюсть появляется в палеонтологической летописи как бы внезапно: вполне готовая добротная челюсть. И нет ясности, от какой именно предрыбы-агнаты следует вести нам свою родословную…

И никакого перехода не находят палеонтологи между древними хрящевыми рыбами-предками и следующей ступенью — настоящими костными рыбами, обладающими плавательным пузырем (или легкими — какую работу этот орган выполнял раньше, какую позже, неясно). Опять внезапное появление. «Ниоткуда» — сразу, вполне сформированные и в большом числе разновидностей… И среди них уже вполне развитые древние они срастаются в специальные пластинки для перетирания твердой пищи. Приспособившись так хорошо к определенной еде, двоякодышащие раз и навсегда закрыли себе путь к дальнейшим эволюционным превращениям. Кистеперые же остались хищниками, сохранили зубы и тем самым оставили для себя выход к совершенно иному существованию.

Значит, предок всех наземных четвероногих — кистеперая рыба. Но очень многие черты строения самых первых дошедших до нас земноводных говорят все-таки, что они с самого начала делились как будто на основные большие группы, давшие одна хвостатых (например, тритон) и безногих земноводных (например, червяга), другая — бесхвостых: лягушек, рептилий (а из них уж и млекопитающих). Были и другие группы первых земноводных, не давших никакого потомства, рано вымершие. Как ни странно, и тут, возможно, правы и сторонники неодноразового происхождения больших групп животных, и сторонники «единых корней». Превращалась в земноводных не одна какая-то кистеперая рыба, а одновременно и параллельно сразу несколько родов. По крайней мере у двух групп небольших хищных кистеперых рыб этот эксперимент закончился блестяще. Но сами эти группы кистеперых — родственники между собой. И все же: как и в голову-то могло такое прийти, чтобы большая группа животных — земноводные — произошла не от одного эволюционного корня, а из двух? Какой-то один орган — ну, позвонки у офиур и позвоночных, ну, плацента у млекопитающих и некоторых акул — ладно. Но чтобы целый комплекс признаков, целый класс животных дважды?. Может такое быть?

Большинство ученых и раньше и в наше время ответили бы на это отрицательно: «Нет! Хотя бы потому, почему не может дважды произойти жизнь на одной и той же планете».

Многие решающие шаги эволюции возможны лишь тогда, когда им не мешает раньше развившаяся и дальше вперед ушедшая жизнь. Именно поэтому современная бактерия не может начать все сначала — превращаться в многоклеточное и в прочих, — все места, все дорожки впереди уже заняты. Поэтому же не может современная рыба, морской черт или илистый прыгун, ползающие на плавниках, дать побег новых амфибий… А современная кистеперая рыба латимерия — угрюмое существо, доживающее свой век в одиночестве в глубинах океана близ Коморских островов, — не может снова всплыть к поверхности (там обитают современные рыбы, которые ушли далеко впереди не потерпят конкуренции). Тем более она не может выползти на берег. Ее тут же слопает неблагодарный потомок.

К тому же между латимерией и рипидистиями — древними кистеперыми, от которых мы, может быть, произошли, — есть важная разница. У рипидистий были хоаны — что-то вроде ноздрей, позволяющих дышать атмосферным воздухом. Хоанами были снабжены и первые наземные четвероногие.

Все так. И все же вопрос о том, могут ли основные типы животных и растений происходить в эволюции не только линейно, один из другого, а значит, лишь однажды, но и параллельно, несколькими ветвями, не прост. Его нельзя считать полностью решенным. А как на других планетах? Повторит ли там эволюция земную или нет, а если повторит, насколько точно?

Палеонтолог и писатель-фантаст И. Ефремов доказывал в своих научно-фантастических произведениях, что даже люди — в точности похожие на нас — не могут не появиться рано или поздно в ходе любой достаточно далеко зашедшей эволюции. Прав ли Ефремов? Или прав академик Колмогоров, утверждавший, что разумная жизнь на других планетах может быть в виде… плесени? Ох и не просто разрешить этот старый спор биологии!

И чтобы ясно стало, что в вопросе о выходе наших предков на сушу еще есть что открывать, — маленькая каверза, путающая карты поколений ученых. Недавно молекулярные биологи решили проверить родство разных позвоночных животных по одному единственному, но весьма важному признаку. Этот признак — устройство одной маленькой кольцевой молекулы ДНК, которая сидит не в ядрах клеток, как ДНК наших хромосом, а в митохондриях. Она почти ни на что не влияет, эта ДНК. Это не ее гены управляют формированием фамильных и индивидуальных черт организма. Она отвечает лишь за некоторые скрытые от глаз энергетические процессы внутри клеток. Но она может быть очень важной и точной меткой. Она мало меняется с поколениями, ибо передается не с помощью полового размножения и перетасовки генов, а копируется напрямую, целиком, чаще по женской линии. По характерным чертам этой ДНК можно вычислять степень родства разных, даже далеко разошедшихся на тропинках эволюции видов животных. Вот эта-то ДНК и преподнесла сюрприз: оказалось что митохондриальная ДНК лягушки все-таки значительно ближе к ДНК двоякодышащих рыб, чем к ДНК целаканта. Возможно, окончательной разгадки мы так и не дождемся — тайну происхождения наземных четвероногих унесла с собой вымершая рипидистия…

Девон, век рыб, но и век первых четвероногих. В самом его начале ученые помещают отделение от наиболее продвинутой кистеперой рыбы рипидистии (наверху) первого четвероногого пандерихтии (в середине), которую уже не называют рыбой, хотя, возможно, она еще не вылезала из воды, а лишь из нее высовывалась по временам. Но дальше шел стремительный прогресс. Через 16 миллионов лет неуклюжая ихтиостега (внизу) уже гуляет по суше, хотя внешне еще напоминает и пандерихтию и рыбу. Но у нее уже лапа (справа), в то время как у рипидистии эвстеноптерона еще пусть и «продвинутый», но плавник (слева).

 

«ЧЕЛОВЕК — СВИДЕТЕЛЬ ПОТОПА»

Так в 1726 году назвал найденный в древних отложениях скелет немецкий врач Шейхцер. Это была научная сенсация. Скелет, правда, во многом отличался от скелета человека, но Шейхцер очень остроумно доказал, что все эти отличия — от разрушающего действия времени, от давления и сдвига пластов, деформирующего кости.

Целых сто лет ученый мир думал, что Шейхцер нашел человека, погибшего во время библейского потопа. Но в 1825 году знаменитый французский палеонтолог Кювье усомнился и решил проверить давнюю научную сенсацию. Даже беглого осмотра для Кювье было достаточно: «человек» оказался гигантской саламандрой, земноводным, не очень древним (ему было по нынешним понятиям около 50 миллионов лет), но все же гораздо более древним, чем человек.

«Человек» Шейхцера жил все-таки сравнительно недавно, в третичную эпоху, когда на Земле уже господствовали млекопитающие. Со времен Шейхцера ученые многократно находили кости и следы четвероногих во все более древних слоях. Когда же жили на суше прямые предки, первые четвероногие?

В 1896 году американский палеонтолог Марш нашел в девонских отложениях Северной Америки каменную плиту с отпечатком когтистой мясистой лапы.

Немаленькой лапы — отпечаток около 10 сантиметров длиной. В той же плите Марш увидел маленькие ямки — следы от капель девонского дождя. Так и представляешь себе мрачноватое и туповатое первое четвероногое, которое вылезло из воды во время дождя и протащилось несколько шагов по размокшей глинистой поверхности. И получилось так, что больше эта глинистая поверхность никогда уже не размокла, а, наоборот, высохла, окаменела, навсегда сохранив на себе живую запись давно минувших эпох…

Довольно долго ученые сомневались в находке Марша. Бывают такие подделки природы… Но в 1931 году на восточном берегу Гренландии в позднедевонских отложениях нашли семь странных черепов, похожих разом и на черепа кистеперых рыб, и на черепа земноводных. Первые ископаемые четвероногие получили название «ихтиостеги» (буквальный перевод — рыбопанцирные — показывает, что эти первые пешеходы сохранили в себе много черт древних примитивных рыб с массивным костным черепом). А потом следы первых четвероногих нашли в Австралии. Следам 355 миллионов лет.

И опять-таки нет полной уверенности, что хоть одно из этих созданий было нашим предком. Некоторые ученые считают, что ихтиостеги так далеко зашли в приспособлении к своему образу жизни, то есть были специализированы, что не могли уже «переучиваться», а это необходимо, чтобы двинуться дальше, к пресмыкающимся и млекопитающим, И все же портрет ихтиостег наверняка не очень сильно отличается от портрета неизвестного пока нашего девонского четвероногого предка. Может быть, первые земноводные — ихтиостеги, гесперогерпетоны, крассигиринусы, которых немало уже открыли палеонтологи и в родственных отношениях между которыми разобраться трудно, — были по своей организации неизбежным этапом, необходимой стадией развития, через которую прошли сразу несколько разных кистеперых рыб, развивающихся в направлении все большей независимости от воды.

Все эти примитивные четвероногие пятипалые существа были еще «полурыбами». Многие их признаки были рыбьими, у каждого разные. То рыбий хвост с плавником, то рыбные косточки в черепе, то рыбья боковая линия — орган «осязания на расстоянии» в воде… Такие (но не обязательно те, которые здесь перечислены) разные полурыбы-полуамфибии и были зачатками разных линий четвероногих.

То, что они отличались друг от друга все больше, неудивительно. Удивительно другое: несмотря на очень дальнее родство, они независимо, параллельно приобрели такие важные признаки наземных животных, как обособление головы от туловища, появление шеи, особого подвижного затылочного сочленения. Одна из костей черепа кистеперой рыбы независимо у разных «рыбоамфибий» превращается в слуховую косточку: появляется «сухопутное ухо». Даже такой признак, как пятипалая конечность, по мнению современных палеонтологов, могла появиться независимо у предков тритонов и лягушек. Это уж поистине чудо: кисть и стопа всех наземных четвероногих построена поистине по единому плану… Впрочем, кое-какие различия в деталях все-таки есть.

 

ТАИНСТВЕННЫЙ КАРБОН

Девон, эпоха сухих пустынь, заставившая рыб стать на четыре ноги и начать сухопутную жизнь, кончился треть миллиардов лет назад. Сразу после него природа как бы ударилась в другую крайность. Наступил каменноугольный период. Болота, заиленные реки и озера, великая влажность широко (хотя и не всюду) распространились по Земле. Леса этого периода, растущие в илистой, хлюпающей жиже, изучены учеными-палеоботаниками неплохо, хотя и хуже, чем современные леса лесоводами. Листья, ветки, шишки каменноугольных растений падали в воду, где не гнили и не окислялись, а превращались в торф, которому в дальнейшем и предстояло стать каменным углем.

Оказавшись после трудных девонских дней в «курортных условиях» карбона, земноводные четвероногие стали быстро распространяться по Земле, образуя все новые виды, роды и отряды. Во второй половине карбонового периода четвероногие поистине уже владели миром. Но только пока сушей, в море с их нежной, влажной, дышащей кожей большинство земноводных жить не могло.

Помнишь, мы говорили о начале фанерозоя — эпохи жизни явной. Сразу множество морских организмов стали строить известковые скелеты. Это значит, что углекислый газ, которого в атмосфере и океане было все еще очень много, стал еще быстрее поглощаться: ведь он нужен был животным для постройки скелетов, а назад из накапливающихся известняков углекислота уже не могла освободиться.

У истоков четвероногих. По характерным признакам митохондриальной ДНК можно вычислять степень родства разных, даже далеко разошедшихся на тропинках эволюции видов животных. Вот эта-то ДНК и преподнесла сюрприз: оказалось, что митохондриальная ДНК лягушки все-таки значительно ближе к ДНК двоякодышащих рыб, чем к ДНК целаканта. Возможно, окончательной разгадки мы так и не дождемся — тайну происхождения четвероногих унесла с собой вымершая рипидистия, пресноводный вариант целаканта.

В силуре и девоне вдоль берегов рек и озер зазеленели первые «леса». Растения суши удвоили поток кислорода (раньше он поступал в воздух только от фотосинтезирующих водорослей). Может быть, поэтому некоторые девонские рыбы смогли начать дышать воздухом. По расчетам американского геолога Р. Файрбриджа, в великую каменноугольную эпоху, 300 миллионов лет назад, в воздухе Земли кислорода было уже столько же, сколько и сейчас.

Может быть, кислорода на какое-то время стало даже больше, чем сейчас: именно в это время в зарослях порхали огромные стрекозы, чуть ли не метрового размаха крыльев. Современные насекомые такими большими не бывают: ведь у насекомых нет легких, а чем больше тело, тем труднее снабжать его кислородом.

Жизнь на Земле не всегда развивалась равномерно. Были эпохи застоя, даже как бы отступления, были «вспышки жизни». На континентах в карбоне и в начале следующего, пермского периода (в целом их иногда называют пермокарбон) была такая вспышка, и, может быть, это связано как раз с небывало свободным дыханием жителей суши, до тех пор сидевших на голодном кислородном пайке.

 

В ПОИСКАХ РОДСТВЕННИКОВ

Как только начнешь разбираться в полчищах стегоцефалов, кишевших на Земле в те времена, окажется, что очень трудно выбрать из этих древних влажнокожих — больших и маленьких, уродливых и не очень — такого, который мог бы стать сразу предком и нынешних хвостатых амфибий (саламандр, тритонов), безногих червяг и их бесхвостых прыгающих собратьев — лягушек и жаб. Еще недавно попытки обнаружить такого общего предка земноводных были. Его называли лиссамфибией. Российский ученый М. А. Шишкин доказал, что лиссамфибии никогда не существовали.

С самого начала ископаемые панцирноголовые по строению позвонков делятся на две большие группы, от одной из них (лепоспондилов — тонкопозвонковых) можно протянуть ниточку хвостатых и безногих, а от другой (апсидоспондилов — дугопозвонковых) — бесхвостых земноводных потомков.

Ну а прочие четвероногие? Рептилии, первые скелеты которых попадаются в слоях возрастом триста миллионов лет? Они произошли от земноводных, это ясно, но от каких же? Кто ближе современной ящерице — хвостатый, похожий на нее, тритон или бесхвостая лягушка?

И тут мы, вслед за учеными, должны понять и осознать некоторые удивительные парадоксы родства в мире живого.

Если современные рептилии произошли от лабиринтодонтов, древних близких родичей лягушек, а похоже, что это именно так, то, выходит, лягушки нынешним ящерицам, крокодилам и их близким родичам — птицам ближе, чем тритон. Общий кистеперый предок тритона и лягушки жил в девоне, то есть раньше, чем карбоновый лабиринтодонт — общий предок лягушки и… скворца! Но если так, выходит, что птицы, высокоорганизованные существа с горячей кровью, более близкие родственники земноводной лягушке, чем земноводные же тритоны! Чепуха какая-то!

Помнишь, мы говорили, что давняя заветная мечта биологов — построить абсолютную естественную систему всех живых организмов. Эта идеальная система одновременно расставила бы все живые существа по полочкам — по порядку, по свойствам и в то же время отразила бы и реальные родственные — генеалогические — взаимоотношения организмов.

И вот получается: обычно такая идеальная классификация просто невозможна. Животные с «одной полочки» — земноводные — могут быть более дальними между собой родственниками, чем животные из разных классов — лягушки и птицы.

Раз уж зашла речь о птицах… Птицы, крокодилы ну и, скажем, серый варан, большая ящерица пустыни, ее так и называют «крокодил пустыни», — кто кому родней из этой троицы?

Даже на вид они похожи — крокодил и варан. А птица, ну, к примеру, воробей, что в его облике общего с крокодилом?

Но они родственники, причем более близкие, чем крокодил и варан. Английский палеонтолог А. Д. Уокер объявил, что выследил, нашел общего предка крокодилов и птиц. Этот ящер — сфенозух — жил в триасе всего двести миллионов лет назад. Сфенозухи лазали по деревьям. Часть потомков сфенозуха отрастила перья (из чешуи) и стала прыгать все дальше, пока не научилась парить (может быть, перья первоначально появились как средство защиты от холода — эти потомки сфенозуха становились теплокровными). Когда птицеящер замахал крыльями, чтобы полететь, он уже был настоящей птицей, только, может быть, вначале еще шипел по-змеиному, да в клюве еще оставались настоящие ящеровые зубы.

Другая ветвь этих интересных ящеров спустилась с деревьев, а потом и в воду заползла и стала превращаться в крокодилов. Если присмотреться внимательно, то не один сохранившийся общий признак выдаст близкое родство воробья и крокодила. А вот варан и сфенозух более отдаленные родственники — их общий предок жил еще раньше.

Вот так непросто обстоит дело с родством и классификацией в мире живых и вымерших животных.

Впрочем, мы забежали вперед. Общий земноводный предок крокодилов, черепах, птиц и чешуйчатых современных ящериц (общее имя всех этих животных — завропсиды) жил на Земле в конце каменноугольного периода. А сфенозух и того позже. Самое время задать вопрос: а мы, а наши млекопитающие родственники? Мы-то произошли от пресмыкающихся? Тогда был ли предок завропсид и нашим предком? Ответы на эти два вопроса прозвучат на первый взгляд странно: да, мы произошли от пресмыкающихся. Но предок завропсид нашим предком не был. Современные пресмыкающиеся и птицы нам, может быть, более дальняя родня, чем более древние, в целом, земноводные! А общий наш предок — с тем же скворцом, может быть, был… опять-таки кистеперой или двоякодышащей рыбой!

 

ВЕЛИКИЙ ПЕРЕЛОМ

Не нужно забывать, что палеонтологи обычно имеют дело только с костями, да еще часто с далеко не полным их набором. По костям специалист может угадать, додумать многое. Но далеко не все.

Ускользает и важнейшая грань, великий перелом в истории наших предков — переход к полной независимости от воды как колыбели икринок и личинок. Скелет первого пресмыкающегося мог ни в чем не отличаться от скелета его земноводного ближайшего предка. Но самка этого животного уже не метала икру в воду, а откладывала яйца на суше. Яйца были в плотной оболочке: зародыш оказывался как бы в скафандре, окруженный жидкостью. Мешок, заполненный жидкостью, есть и вокруг развивающегося внутри матери звереныша — зародыша млекопитающего. Мешок называется амнионом. И по этому главному признаку все позвоночные животные делятся на две большие, главные группы: амнионные (амниоты) — звери и рептилии и безамнионные (анамнии) — рыбы и амфибии. Этот переход к «амнионности» был в развитии наших предков очень важным, важнее даже перехода к млекопитанию, и таким же важным, как появление спинного хребта и кусающей челюсти.

Итак, панцирноголовые карбона были очень четко разделены на лепоспондилов — предков нынешних хвостатых и безногих земноводных и апсидоспондилов-лабиринтодонтов — предков лягушек и многих ящеров, включая современных пресмыкающихся и птиц.

Панцирноголовые еще могли дышать кожей, кожа у них была влажная. Стегоцефалы и на суше были как бы в своей водной стихии, создаваемой ими самими. Но при этом они непрерывно теряли воду — вода испарялась. И, побыв недолго на суше, стегоцефал стремился скорее окунуться, иначе ему был конец.

Но постепенно некоторые стегоцефалы стали меняться. Улабиринтодонтов, предков лягушек, ящериц и птиц, полость рыбьего брызгальца (этот орган произошел от того же жаберного отверстия, которое осталось «без работы», когда одна из жаберных дуг превращалась в челюсть) заполнилась воздухом и стала сначала резонатором, а потом и полостью среднего уха. На месте исчезающей жаберной крышки появилась барабанная перепонка, а одна из косточек бывшей жаберной дуги стала стремечком — слуховой косточкой, передающей звуковые колебания от барабанной перепонки к внутреннему уху. Это стремечко есть и у человека…

Теперь лабиринтодонты хорошо слышали. Им не нужно было больше прижиматься к Земле, когда хотелось что-то расслышать через почву и кости скелета (так до сих пор иногда слушают тритоны и саламандры — хвостатые потомки древних стегоцефалов, не прошедшие по лабиринтодонтному пути развития).

Лабиринтодонты и некоторые другие стегоцефалы продвигались к новому уровню организации — рептильности.

И опять, как в случае перехода от рыб к амфибиям, трудно указать точно «лягушкоящера» — родоначальника пресмыкающихся и предка млекопитающих. Их было несколько групп, этих «мозаичных», как говорят палеонтологи, чтобы не сказать грубее — «химерных» существ, причудливо составленных из признаков амфибий и признаков пресмыкающихся. Сейчас довольно хорошо известны три-четыре такие группы лягушкоящеровых «кентавров» — эмболомеры, сеймуриаморфы, микрозавры, антракозавры… Кто-то из них мог оказаться тупиковой ветвью. Кто-то стал предком нынешних пресмыкающихся и птиц… Кто-то мог дать начало другой ветви пресмыкающихся, которая, пройдя через «зве-роящеровую стадию», могла достичь уровня млекопитающих… Но кто именно и чьим именно стал предком?

 

ЛЯГУШКОЯЩЕРЫ

Некоторые ученые так и выделяют всех (или часть) этих животных — разных и, вероятно, не близко родственных друг другу животных, начавших превращаться в рептилий, — в особый подкласс батрахозавров, то есть лягушкоящеров. Каждый из батрахозавров «шел в рептильность» своим путем: одни новые признаки приобретая, другие нет. Очень может быть, что некоторые лягушкоящеры еще метали икру в воду, а другие уже несли яйца на суше. Во всяком случае, точно установлено, что у некоторых из сеймуриаморфов были дышащие жабрами водоплавающие личинки.

Может быть, первыми настоящими рептилиями можно считать тех четвероногих, которые перестали дышать по-лягушачьи? Если ты присмотришься к лягушке, тебе может показаться, что она не дышит. Только горлышко как будто ходит вверх-вниз. Скелет лягушки устроен так, что она не может вздохнуть. Она втягивает воздух в рот, плотно закрывает его и с силой закачивает этот воздух в легкие, полнимая дно ротовой полости. Если животное уже умеет вздыхать с помощью грудной клетки — это должно отразиться на его скелете.

И вот у некоторых сеймурий и микрозавров заметно удлиняются ребра; они переходят на настоящее «сухопутное дыхание». У сеймуриаморфов и микрозавров начинает меняться позвоночник. Позвонки все больше походят на позвонки пресмыкающихся. Интересно, что и те и другие идут этим путем параллельно, независимо, их позвонки, возможно, унаследованные от разных кистеперых рыб-рипидистий, даже как бы «сближаются» по типу строения…

 

ЯЩЕРЫ ИЛИ ЗВЕРИ?

Первые кости этих животных, выкопанные в Предуралье из слоев примерно середины пермской эпохи, описал русский исследователь Куторга в 1838 году. Скоро подобные находки были сделаны в Южной Африке. Первый же череп, описанный там в 1844 году, привлек внимание своим «звериным оскалом». До тех пор считалось, что у всех пресмыкающихся — и древних и современных (крокодилов, к примеру) — зубы должны заполнять окружность рта без особого порядка. Это острые одинаковой формы зубы.

У ящера 1844 года — его назвали дипинодонтом, то есть двухклыковым, — действительно были в челюстях самые настоящие клыки. Клыки у млекопитающих делят зубной ряд на отделы: передний, где у нас расположены кусающие зубы — резцы, и боковой, где сидят зубы, предназначенные для жевания — коренные. Возник вопрос: кого выкопали в Южной Африке? Примитивного, невероятно древнего зверя, млекопитающего (из пермского периода!) или какого-то очень уж передового, но еще ящера?

Знаменитый английский палеонтолог Ричард Оуэн выделил подобных ящеров в особую группу звероподобных рептилий. В 1878 году американский палеонтолог Э. Коп предложил поискать среди звероящеров предков всех млекопитающих животных. Наших предков!

Четыре пятых всех ископаемых пресмыкающихся конца пермского и начала триасового периодов (240 миллионов лет назад) — это звероящеры. В наше время ученые уже не сомневаются: звероящеры — наши предки.

 

ОТКУДА ОНИ ВЗЯЛИСЬ?

Жаркие споры вокруг звероящеров не утихают по сей день. Палеонтологи «вычислили»: звероящеры могли появиться не позднее самого начала пермского периода, то есть 280 миллионов лет назад. Произошли они из ящеров пеликозавров, как те, видимо, в конце карбонового периода, около 300 миллионов лет назад, ответвились от каких-то древних, примитивных, во многом похожих на земноводных котилозавров. От каких же? Первые котилозавры — диадекты и капторины. Диадекты были растительноядными, капторины — в основном хищниками и насекомоядными. Между собой они были схожи и несхожи. Схожи своей «примитивностью», некоторыми чертами, унаследованными от земноводных и даже кистеперых рыб. Несхожи, однако, настолько, что многие ученые считают их разными линиями, разделившимися еще на стадии амфибий или еще раньше. Некоторые российские палеонтологи склоняются к мнению, что диадектовые котилозавры ведут свой род от лягушкоящеров — сеймуриаморфов (как те — от лабиринтозубых земноводных). Эта ветвь получила дальнейшее мощное развитие. Скорее всего, от нее ведут свое происхождение завропсиды — современные пресмыкающиеся и птицы.

Капториновые котилозавры ведут свое происхождение от другой переходной между амфибиями и рептилиями группы. От какой? Микрозавры ли это, как предположил в 1942 году палеонтолог Вестолл? Или эмболомеры? Этой точки зрения придерживаются многие палеонтологи? А может быть, тоже сеймури-аморфы?

Многие современные палеонтологи склонны считать, что капторины происходят от микрозавров. Во всяком случае, можно считать доказанным, что мы, млекопитающие, и звероящеры, наши предки, происходим от капториновых котилозавров каменноугольного периода. А развитие некоторых органов в череде наших предков — например, барабанной перепонки, вообще среднего уха — позволило ученым окончательно отделить родословную наших предков от родословной предков ящериц, крокодилов и птиц. Это разделение прослеживается страшно далеко в глубь эпох, может быть, даже вплоть до кистеперых рыб…

Главная особенность ближайших потомков капторин (и предтеч звероящеров) пеликозавров — большие отверстия в черепе позади глаз. Появление этих «лишних» дыр в черепе было очень важным для эволюции наших предков: к височной яме крепились мощные мышцы челюстей, позволяющие крепко кусать, хватать, а потом и жевать.

Зубы пеликозавров не разделялись на резцы и коренные, но у некоторых из них появилось что-то вроде клыков. Зато зубы пеликозавров были снабжены самыми настоящими корнями. Подобно самостоятельным «растениям», сидели эти зубы в специальных дырках в челюсти…

Лапы пеликозавров уже не отходили от тела горизонтально в стороны, как это было у всех предков от кистеперых рыб до амфибий (и как это есть у нынешних ящериц и крокодилов). Они уже отходили от плечевого пояса и таза несколько вниз, хотя и не прямо, под углом. Четвероногие переставали ползать и начинали ходить по-настоящему!

Некоторые из пеликозавров выглядели причудливо. Отростки на дугах их позвонков необыкновенно вытягиваются. На спине этих пеликозавров образуется обтянутый кожей «парус», загадочный орган совершенно непонятного назначения.

Парус — результат полового отбора, говорили некоторые палеонтологи. Пеликозавры с большими парусами — это самцы, а с маленькими или без парусов — самки.

Что такое половой отбор? Учение о половом отборе разработал великий Ч. Дарвин. Когда животные обрели хорошие глаза, уши, обоняние — нюх, они начали придирчивей относиться к выбору подруги жизни (или супруга) для продолжения рода. Одни самцы нравились самкам больше, другие — меньше, и наоборот. Отвергнутые самки и самцы имели меньше шансов оставить после себя потомство. И постепенно такой половой отбор стал влиять на эволюцию животных не меньше, чем естественный отбор, или отбор на выживание…

У животных начали проявляться украшения — для привлечения друга сердца. Самцы и самки стали резко отличаться внешне: либо всегда, либо только на период «свадеб». У них стало вырабатываться разное поведение.

Красивое оперение, цветные пятна на коже, гребешок, «бородушка» — у петухов, громкоголосое или мелодичное пение, светящийся фонарик — у светлячков, усы и борода — у мужчин и у самцов некоторых обезьян, рога — у оленей-самцов, бивни — у самцов-слонов. Рога и бивни не только привлекали самок красотой, они помогали отстоять подругу, если находился соперник. Драки и победы в этих рыцарских турнирах за руку и сердце дамы помогали отбирать и закреплять в потомстве смелость, ловкость, силу.

Что-то вроде петушиного гребешка — украшение для привлечения пеликозаврих — появилось когда-то и у «парусных ящеров», думают некоторые палеонтологи.

Но мне кажется, правы те ученые, которые считают парус пеликозавра органом системы теплорегулирования.

Парус был пронизан кровеносными сосудами. Если пеликозавру было жарко, он становился так, чтобы парус был обращен к солнцу ребром. В этом случае парус служил для отвода излишков тепла из организма… Ну а если было холодно, пеликозавр принимал солнечное излучение более или менее «плашмя». Сосуды с кровью нагревались как солнечная печь. И кровь быстро разносила тепло по всему телу пеликозавра, даже если оно было не маленькое. Пеликозавр с парусом мог раньше, чем все его современники, беспарусные четвероногие, начать охоту.

Не очень совершенное, но остроумное изобретение, позволившее когда-то одному из наших «дядюшек» чуть-чуть усовершенствовать старую систему теплорегуляции. Но конечно, это не было принципиальное решение проблемы. Парусные ящеры получили временное преимущество. Зато, получив громоздкое сооружение на спине, они отрезали себе пути к дальнейшему настоящему развитию. Поэтому не парусным пеликозаврам суждено было стать нашими предками, а другим, менее причудливым, а значит, не столь узко специализированным.

Эти другие пеликозавры были самым настоящим переходом от древних ящеров котилозавров к звероподобным непосредственным предкам млекопитающих. Некоторые ученые называют даже конкретную группу пеликозавров, давших начало побегу звероящеров. По мнению американского палеонтолога Ромера, имя этих звероящеровых предков среди пеликозавров — сфенакодоны. Другой палеонтолог, Олсон, считает вопрос менее ясным, Он соглашается, что из сфенакодонов произошли териодонты — зверозубы, самые многочисленные из звероящеров, самые похожие на млекопитающих. Остальных звероящеров следует производить от других пеликозавров. Но для нас — ведь мы ищем истоки млекопитающих — нет особой разницы. Те звероящеры, от которых мы произошли, — это зверозубы. А о других можно и не говорить.

Итак, будем знакомы! Сфенакодон, наш предок из пеликозавров. Немецкий палеонтолог О. Кюнн в его скелете насчитывает на каждые девять типичных признаков пресмыкающихся один, характерный уже для млекопитающих.

Лапы пеликозавров уже не отходил и от тела горизонтально в стороны, как это было у всех предков от кистеперых рыб до амфибий (и как это есть у нынешних ящериц и крокодилов). Они уже отходили от плечевого пояса и таза несколько вниз, хотя и не прямо, под углом. Четвероногие переставали ползать и начинали ходить по-настоящему! Этот пеликозавр, эдафозавр, интересен тем, что попытался задолго до изобретения теплокровности оригинально решить проблему терморегуляции. Парус на спине, повернутый к солнцу плашмя, быстро разогревал сутра тело животного, а в полдень, повернутый к солнцу ребром, или в тени, позволял сбрасывать излишки тепла, предохранял от перегрева.

 

ВСЕ ПУТИ ВЕДУТ К НАМ?

Впрочем, может быть, мы и зря сразу взяли и решили не говорить о других звероящерах, не предках. Ведь все они, даже те, которые скоро зашли в тупик и вымерли, не оставив потомков, развивались в одну и ту же сторону! У всех у них — разных и, может быть, от разных пеликозавров произошедших — появляются со временем все новые признаки млекопитающих.

Например, звероящеры аномодонты (а среди них те самые двухклыковые южноафриканские дицинодонты) вымерли в последней трети триаса (около 200 миллионов лет назад). Когда они вымирали, у них, по мнению того же О. Кюнна, уже на каждый один признак пресмыкающихся приходился один признак млекопитающих. Пополам!

Другие ветви звероящеров — те, что дотянули до конца триаса и, может быть, дали начало разным побегам уже млекопитающих животных — развивались в том же направлении. И все они, независимо и параллельно приобретали все новые и новые признаки млекопитающих. Дошло до того, что в самом конце триаса на Земле жили звероящеры диартрогнаты и тритилодонты (между собой не слишком близкие родственники, их общий предок жил еще в пермокарбоне, может быть, среди пеликозавров), и у этих небольших «зверьков» палеонтологи на каждый признак пресмыкающегося насчитывают три признака млекопитающих! И все-таки большинство ученых считают их еще рептилиями. А вот в первых ископаемых бесспорных млекопитающих пантотериях всего на пять процентов больше признаков зверей — на каждый признак рептилии четыре признака млекопитающих. Но они числятся млекопитающими.

Странно? Конечно, но, между прочим, подобные странные млекопитающие живут и сейчас на Земле. Это однопроходные (клоачные), или яйцекладущие, млекопитающие утконос и ехидна. В них зоологи видят много сохранившихся важных черт пресмыкающихся предков (например, откладывание яиц, некоторые черты строения черепа и плечевого пояса, не очень постоянную, хотя и повышенную температуру тела). Может быть, яйцекладущими были все первые млекопитающие…

Мы с тобой говорили уже о том, как удивительно закономерно и одинаково менялись иногда в эволюции самые разные животные. Это называется параллелизмом. Параллелизмы много раз наводили некоторых ученых на мысль, что эволюция как будто имеет цель. Снова и снова всплывали старые идеи натурфилософов о том, что если не все животное царство, то по крайней мере значительная часть всех живущих и вымерших животных — это просто разные стадии на пути к человеку. Ну а человек в этом случае и есть цель природы…

Говорили мы и о том, что такая как бы целеустремленность имеет свои не простые, таинственные, но, надо думать, вовсе не сверхъестественные причины. Какие? В ходе развития среда предъявляет (с помощью естественного отбора) все новые требования к совершенству организации животного. Сходные условия жизни — сходные и требования…

Ну а сами новшества — разные признаки, появляющиеся и попадающие под оценку отбора, — тоже не случайны. Они в большой мере предопределены всем прошлым развитием живых существ. У родственников прошлое одно, вот и появляются похожие животные или растения примерно в одном порядке, параллельно, образуя не беспорядочное множество, а четкие ряды вариантов.

Ряды вариантов видят ученые и в звероящерах, из которых большинство неуклонно приближалось по своему типу к зверям, а некоторые — примерно одновременно — даже прошли заветную границу, стали настоящими млекопитающими.

Случилось это в конце триаса и совпало по времени (наверное, не случайно) с широким вымиранием почти всех звероящеров.

 

ТРУДНО СТАТЬ ЗВЕРЕМ

Прежде чем стать человеком, предок должен был стать зверем. Млекопитающим! И это заняло гораздо больше времени эволюции и потребовало гораздо больших изменений во всем — строении тела и повадках, чем переход от обезьян к человеку.

Уже у котилозавров начались многозначительные перемены — изменяется место соединения позвоночника с черепом, намечается подвижная шея.

У звероящеров число позвонков в шее становится постоянным. Это постоянное число, 7 позвонков, — одно из важнейших отличий млекопитающих. И у крота, и у жирафы 7 шейных позвонков!

Порой может показаться, что на пути к зверю звероящеры испытали множество неудобств. Легко ли было совмещать в себе признаки двух столь разных классов животных?

Есть в скелете млекопитающих один признак, который долго считался очевидным доказательством происхождения млекопитающих прямо от земноводных, «через голову» пресмыкающихся. Тот сустав на затылке, к которому подвижно крепится позвоночник — мыщелок, — у млекопитающих и лягушек имеет два бугорка. У ящериц же один бугорок!

Выгоды парности и непарности мыщелка не совсем ясны ученым. Но в природе редко что делается «просто так». Чем-то древний парный мыщелок был для зверей более выгодным, чем «модный» непарный. Иногда в генной записи, в наследственности организмов, в эмбриональном развитии сохраняется память о древних утраченных признаках. Это помогает вернуть этот признак, если он понадобится снова. Но парный мыщелок земноводных наших предков, микрозавров, рептильными нашими предками (например, пеликозаврами) был «забыт» основательно. Поэтому звероящерам пришлось приобретать его вторично, переделывать из непарного!

У самых разных, развивающихся «в сторону млекопитающих», звероящеров постепенно появляется еще два бугорка в добавление к первому. Какое-то время горгонопсы, цинодонты и баурии, по-разному развитые звероящеры, вынуждены были пользоваться тройным мыщелком, что было, на наш современный взгляд, неудобно, неудобней, чем только парным или только непарным. Постепенно средний из трех, рептильный бугорок, у звероящеров становится все меньше, пока у наиболее развитых звероящеров иктидозавров (ласкоящеров, в переводе) итритилодонтов (трехрядозубов) не стал совсем маленьким, почти никаким… Первые же млекопитающие могли похвастаться самыми настоящими парными мыщелками, с большими трудностями заново (и несколько иначе) изобретенными.

Еще в прошлом веке немецкий анатом Райхерт заинтересовался различиями в строении черепов пресмыкающихся и млекопитающих. Для всех косточек черепа при внимательном изучении можно было найти соответствие (гомологию), а если соответствия не было, нетрудно было объяснить, почему его нет. А вот несколько деталей черепа различались столь сильно, что ставили в тупик самых внимательных биологов.

У млекопитающих есть довольно сложный скелет среднего уха. Одна слуховая косточка-стремечко (ты помнишь!) — появилась еще у стегоцефалов, три же других — молоточек, наковаленка и барабанная кость (на нее у зверей натягивается, как на барабан, барабанная перепонка) — взялись вроде бы ниоткуда. Но эволюция избегает изобретать что-то совершенно новое, если есть что-то старое, что можно переделать и усовершенствовать. Райхерт знал это. Он внимательно изучал зародышей млекопитающих, в том числе и человека, и понял!

У зверей и рептилий по-разному устроена нижняя челюсть. Сустав, позволяющий всем четвероногим кусать, унаследован, видимо, еще от третьей жаберной дуги древних предрыб-агнат. У всех четвероногих (кроме млекопитающих) и еще у птиц в суставе сходятся сверху так называемая квадратная кость, а снизу — сочленовая нижнечелюстная кость. Есть у них в нижней челюсти еще и угловая кость и еще 5 костей. У млекопитающих же (у нас, значит, тоже) этих трех костей во взрослом состоянии как будто нет. А в зародышевом, эмбриональном, есть! У зародыша они образуют челюстной сустав, как у древних рептильных и земноводных предков!

Дальше оставалось только проследить, как квадратная, сочленовая и угловая кости становятся с развитием зародыша все тоньше, незаметней. Они сдвигаются назад, в ухо, где превращаются в наковаленку, молоточек и барабанную косточку среднего уха. Новый же челюстной сустав образуется зубной костью (только она одна и остается из всех многочисленных нижнечелюстных костей древней кистеперой рыбы), а сверху — чешуйчатой костью, занятой у земноводных и рептильных «гадов» совсем другими обязанностями.

То, что Райхерт наблюдал в эмбриональном развитии человека, палеонтологи увидели в черепах ископаемых звероящеров. Звероящеры и первые млекопитающие взяли на себя все трудности переходного периода. У них действовали одновременно оба челюстных сустава (точнее, один сустав, но двойной). Кости были тоньше и меньше, чем у пеликозавров, и становились еще тоньше. Может быть, у каких-нибудь не дошедших до нас в окаменелостях животных они одновременно исполняли и старые, и новые обязанности. Работали как орган слуха и еще справляли должность челюстного сустава! Шум в ушах у этих наших предков, должно быть, стоял во время жевания необычайный. Но чего не стерпишь, если надо для прекрасного будущего!

Два сустава рядом — это было неудобно. Современный исследователь, палеонтолог из ФРГ доктор О. Кюнн, пишет: «Зачем такое превращение терапсидам (звероящерам. —А. Г.), совершенно неясно. Оно связано с рискованными стадиями развития. Промежуточное состояние — два сустава рядом друг с другом — едва ли было функционально полезно. Это состояние мы наблюдаем у диартрогнатуса из верхнего триаса. Здесь работает уже новый сустав, но и старый остается и еще не включен в среднее ухо, чтобы здесь помогать в передаче звуковых колебаний».

Кадры из знаменитого анимационного фильма Би-би-си об ископаемых четвероногих. Плацерия, двухклыковый растительноядный дицинодонт из триаса, на каждый признак, свойственный ящерам, имела один, характерный уже для млекопитающих. Пополам!

 

ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ВПРОК?

В эволюции часто появляются какие-то приспособления, которые в момент появления вроде бы еще и не нужны. Они даже мешают. Тройной мыщелок и двойной челюстной сустав звероящеров очень яркие примеры такого «приспособления впрок» — ты помнишь, о преадаптации, «приспособлении впрок» мы говорили в главе о появлении челюсти в эволюции наших предков.

Приспособление впрок… Если мы говорим о превращении челюстного сустава в механизм среднего уха в онтогенезе — зародышевом развитии человека, то это выражение вполне понятно. В зародышевом развитии все превращения заранее спланированы. Есть задача — построить хороший орган слуха. Есть разработанная и записанная в генах «технология» — дать сначала развиться жаберной дуге, потом превратить две косточки этой дуги в первичный челюстной сустав, потом косточки челюстного сустава, видоизменив, встроить в среднее ухо, превратить в слуховые косточки. А разросшуюся зубную кость нижней челюсти соединить непосредственно с одной из костей верхней челюсти. Все действия наперед оправданы конечной целью.

Но в том же порядке, оказывается, все шло и в эволюции у самых настоящих звероящеров. Двойной временный неудобный сустав у зародыша человека не работает. Но у иктидозавра он не был временным. Звероящер с ним жил. Зачем ему было терпеть такое неудобство? Во имя будущего? Но такое объяснение противоречит одному из основных правил учения Дарвина: ничего чудесного, всякое изменение в эволюции было случайным. Закреплялось случайное изменение естественным отбором — если оказывалось нужным тем животным (или растениям), с которыми эти изменения происходили. Нужным сегодня, а не завтра.

Вот почему дарвинист Симпсон, сказав «приспособление впрок» и назвав несколько интересных примеров такого приспособления (например, длинные зубы у лошади появились задолго до того, как они ей всерьез понадобились), каждый раз пытается найти причину такого изменения. Ведь мы далеко не все знаем о жизни вымерших животных. И то, что нам теперь кажется дальновидным приспособлением, которое было создано впрок, как бы для нас, потомков, было почему-то небесполезно тому животному, у которого это неудобное, с нашей нынешней точки зрения, устройство появлялось.

Очень долго ученые не могли понять, как появились крылья у насекомых. Самые древние известные им насекомые были уже с крыльями. Бескрылые насекомые появились позже. Одни из них («первичнобескрылые») с самого начала не были крылаты, но они не были предками крылатых насекомых. Другие (например, клопы, некоторые жуки) потеряли крылья позже, за ненадобностью. Только недавно, тщательно изучив, сравнив развитие крыльев у разных насекомых, ученые заметили связь крыльев с органами дыхания. Ведь насекомые не делают вдохов-выдохов, им как-то иначе надо прогонять воздух через дыхательные трубочки — трахеи. Возникла мысль, что на первых крыльях не летали, ими только вентилировали! Но ведь и комнатный вентилятор взлетит, если прибавить ему оборотов!

Очень может быть, что, когда членистоногие предки насекомых выходили из воды на сушу, в атмосфере Земли было гораздо меньше кислорода, чем сейчас. Чтобы выудить этот кислород из воздуха, не было другого выхода, как прогонять его с повышенной скоростью через органы дыхания. Появился вентилятор как жизненная необходимость. Крылышки вентилятора медленно и постепенно, по всем правилам эволюции, росли, становились все лучше. Но однажды количество кислорода в воздухе резко увеличилось. В конце каменноугольного периода его стало, наверное, даже больше, чем сейчас, — тогда и появились первичнобескрылые насекомые. Что крылатым делать с ненужным больше вентилятором? Можно превратить его в крылья — так был завоеван воздух. Можно ликвидировать крылья. Появились вторичнобескрылые насекомые.

Так находят объяснение «приспособления впрок». Но беда в том, что каждое такое объяснение нужно искать каждый раз заново. Всегда это трудно, и, может быть, для некоторых, даже многих загадочных случаев, так и не найдется «нормальных» дарвинис-тических объяснений. Но это не будет означать, что реальных причин, веских собственных резонов (которые нам неизвестны) не было у тритилодонтов и цинодонтов терпеть «неудобства» тройного шейного мыщелка или двойного челюстного сустава.

Скорее всего, двойной челюстной сустав приносил какие-то выгоды. Какие? Может быть, с ним неудобно было кусать, но удобнее жевать. Зверозубы постепенно приучались тщательно пережевывать пищу…

 

ЛУЧШЕ И ДЫШАТЬ, И ЖЕВАТЬ!

Это еще одно важное превращение, происходившее со звероящерами. Про это превращение уж никак не скажешь, что оно было «приспособлением впрок», для неблагодарных потомков…

Пеликозавры и первые звероящеры ели так, как едят современные гигантские ящерицы — вараны. Острыми зубами они рвали мясо, а потом судорожно, поспешно заглатывали, давясь, размахивая мордой, проталкивая скорее кусок передними лапами. Тупость и жадность? Ничего подобного! Иначе ни современные вараны, ни наши древние предки есть и не могли. Верхняя челюсть рептилий была устроена так, что животные могли дышать либо через рот, либо через специальные носовые отверстия — хоаны, появившиеся впервые еще у кистеперых рыб рипидистий (а также у двоякодышащих).

Хоаны давали возможность дышать с закрытым ртом. Удобно? Конечно. Но путь для воздуха через хоаны был очень короток. Они проходили в рот, и все. Когда ящер кусал, рот его заполнялся и он не мог дышать! Вот откуда такая неприличная поспешность при поглощении пищи. Правда, до поры до времени ящерам не приходилось особенно жалеть о своем природном недостатке. Зубы у них были устроены так, что могли только кусать, и особых причин задерживать пищу во рту у них не было.

Но у зверозубов развились жующие, коренные зубы. И вот параллельно этому превращению у них начинается еще одно важное изменение. Спереди, от рта в верхней челюсти начинает расти особая костная перегородка — вторичное небо. Все этапы этого совместного развития зубов и вторичного неба, отгораживающего носовые ходы от рта, проследили палеонтологи в эволюции звероящеров. Сначала небольшая перегородка, козырек, который только и мог, что облегчить дыхание в момент захвата добычи. Потом козырек дорос до середины неба и уже неплохо, наверное, справлялся со своими обязанностями. И наконец, у самых похожих на млекопитающих последних звероящеров было и настоящее небо, и настоящие жующие коренные зубы.

Диартрогнаты, тритилодонты — небольшие, с мышей и крыс ростом, полузвери-полуящеры — могли уже тщательно пережевывать пищу. Только на момент глотания дыхание останавливалось. Неудобство? Да! Но — увы! — пока еще эволюция не создала зверей, которые могли бы и глотать и дышать одновременно. Но уже изобрела способ, как обойти это неудобство.

Мы с тобой не совершенны — не дышим в момент глотания. И в принципе можем подавиться застрявшим, плохо прожеванным куском.

А вот детеныш кенгуру, после того как, родившись, доберется до сумки матери и вцепится в сосок, на время приобретает такую организацию носоглотки, что спокойно дышит, не захлебываясь, когда мать с силой наполняет его рот струей молока. И если бы сумчатые развивались независимо от нас еще сотню миллионов лет, глядишь, они бы приобрели и во взрослом состоянии эту интересную и важную особенность своих сосунков — и дышать и глотать одновременно.

…Иногда рождаются люди с врожденным уродством — отсутствием вторичного костного неба. Это уродство называется «волчья пасть», но совершенно необоснованно, ведь у волка есть свое прекрасное вторичное небо.

«Волчья пасть» была у тебя и у меня во время раннего зародышевого развития. Вторичное небо появляется не сразу, как оно не сразу появилось у позвоночных предков. И время от времени эта ранняя зародышевая стадия — воспоминание о невероятно давнем прошлом — проявляется и у взрослых. Мы говорили: вряд ли что в эволюции появляется просто так, без всякого смысла. Уродства-воспоминания типа «волчьей пасти» появляются с определенной частотой и, может быть, с определенным смыслом: вдруг старый забытый признак пригодится, придаст новую силу потомкам звероящеров. Это как бы вопрос, время от времени задаваемый природой естественному отбору: нужен признак или не нужен, вреден? И у людей и у зверей «волчья пасть» — уродство, тяжелая врожденная болезнь. Звери от нее погибают. Люди, если даже и женятся, остерегаются иметь детей, боясь появления в своей семье еще одного несчастного человека… С вторичным небом на современной Земле жить явно лучше.

 

ОНИ БЫЛИ ТЕПЛЫЕ И ПУШИСТЫЕ

Есть в биологии закон корреляции, впервые сформулированный в прошлом веке великим французским палеонтологом Ж. Кювье.

Ни один орган в теле животного не существует сам по себе. Он связан со всеми другими органами, и, если меняется, должны меняться, подстраиваясь под эту перемену в той или иной мере, остальные органы животного. Кювье так верил в эту связь-корреляцию, что брался по одной ископаемой кости восстановить весь облик вымершего животного. Не все ему верили, иногда высмеивали, и однажды он решил подвергнуть свой метод публичному испытанию. В раннетретичных (60 миллионов лет назад) гипсовых отложениях под Парижем находили много ископаемых костей. И однажды Кювье привезли обломок породы, из которого торчала передняя часть какого-то маленького скелета. Рассмотрев зубы зверька, Кювье объявил, что в камне скрыты останки древней сумчатой крысы. До той поры никто не встречал сумчатых животных в Европе, и заявление Кювье вызвало изумление и интерес.

Собрав сомневающихся зоологов, Кювье торжественно и осторожно очистил скелет от камня. В задней части скелета, у таза, открылись две небольшие косточки, которые есть только у сумчатых животных, их так и называют «сумчатые кости».

Когда в эволюции что-то менялось, например, у звероящеров появились жующие коренные зубы, это вызывало целую цепочку перестроек, каждая из которых в отдельности непонятна и может показаться «приспособлением впрок». Для жевания нужна мускулатура — совсем другая, чем для кусания, и вот целый ряд костей в черепе меняется. Эти изменения могут привести к двойному челюстному суставу звероящеров, который нам кажется таким неудобным. Он и стал в какой-то момент неудобным и, может быть, поэтому превратился со временем в чуткое ухо млекопитающих.

Для жевания нужно вторичное небо, и оно тоже появляется. Жевание улучшило пищеварение, а это могло ускорить для звероящеров продвижение к теплокровности, этому важному признаку млекопитающих. Длинные носовые ходы потом опять же пригодились теплокровным зверям: в них воздух согревался и очищался. Еще одно «приспособление впрок» получает естественное объяснение…

А дальше… Получив с помощью вторичного неба что-то вроде носа, звероящеры вполне могли стать на новый путь развития органов обоняния. К носу стягиваются нервные окончания (у млекопитающих подвижный влажный нос), и «усы»-вибриссы около него становятся чуть ли не самым главным органом чувств… Но только ли у млекопитающих?

Палеонтологи внимательно присмотрелись к черепам самых развитых зверозубов. И они обнаружили на концах морд некоторых древних предков млекопитающих специальные выемки для мускулов, приводящих в движение нос, и крошечные отверстия в кости — путепроводы для нервных окончаний и кровеносных сосудов. У бинотериев — древних тритилодонтов, строением зубов напоминающих современных зайцев, — и нос был, почти как у зайцев. Почти наверняка он был подвижным, чувствующим!

И у другого, хищного тритилодонта палеонтолог Е. Тениус обнаружил вокруг ноздрей целое решето сквозных отверстий через кость; по этим отверстиям подводилась кровь к мягким губам, которыми в принципе можно было бы… сосать молоко! Были найдены у этих тритилодонтов и «усы» — чувствующие волоски около рта.

Биологи давно подозревали, что волосы — эти роговые потомки чешуи древних рептилий — впервые появились на теле не везде, а лишь около носа в качестве вибрисс: чувствующих «усов». Но раз уж они появились, были изобретены, ничто не мешало им, когда это понадобилось, разойтись по всему телу, стать тем, чем они являются теперь, — шубой, способом сохранения тепла тела.

Что же тогда мешает представить себе тритилодонтов целиком волосатыми? Мех плохо сохраняется в земных слоях, особенно если срок хранения сотни миллионов лет, но ученые все-таки находят волосы у некоторых немлекопитающих животных!

В сланцах — окаменевших глинах позднеюрской эпохи (140 миллионов лет назад) — около Вюртемберга (ФРГ) палеонтологи нашли скелеты древних летающих ящеров с… самыми настоящими волосами. Не так давно российские ученые раскопали в отрогах Туркестанского хребта в слоях примерно такой же давности одного из таких волосатых ящеров-летунов. Потрясение ученых необычным обликом животного хорошо отразилось в названии, которое они дали чудовищу: нечисть волосатая. В меловых породах Китая находят даже и не звероящеров, а динозавров, полностью или частично покрытых то волосами, то перьями.

А волосатость может означать только одно: ящеры могли быть теплокровными. Волосатость и теплокровность необходимо связаны друг с другом. Почти голые киты, моржи, носороги, слоны, гиппопотамы (да и мы с тобой) нисколько не меняют смысла этого правила, безволосость в этих случаях вторична. Это легко доказывается эмбриологическими исследованиями — зародыши всех этих животных и человека на той или иной стадии развития волосаты!

Одной из новейших, еще не отшумевших сенсаций можно считать находку на юге Австралии целой группы полярных, морозоустойчивых динозавров (это раз и навсегда отменяет распространенную когда-то гипотезу повсеместного вымирания ящеров в конце мелового — начале третичного периода от некоего планетарного похолодания). Их нашли в месте, где издавна идут раскопки палеонтологов и уже сделано немало открытий — на берегах Динозавровой Бухты. Волос и перьев там как раз пока и не нашли. Там самое интересное — место и время. Время — ближе к началу мелового периода, 122–113 миллионов лет назад. Место — самый центр раскалывающегося, но еще не расколовшегося окончательно единого тогда праконтинента Австралии и Антарктиды. Южный полюс, как и сейчас, был южнее, на территории Антарктиды, но совсем близко. Широта места была 78±5 градусов южной широты. Сегодня в нашем северном полушарии это широта Северной Гренландии.

Конечно, мел был гораздо более теплым периодом, чем наше время — сплошного оледенения не было, не было и вечной мерзлоты, но зимы, достаточно суровые, когда грунт в этих местах тогда промерзал на несколько метров, были — это австралийские ученые установили точно. И долгая полярная ночь была. Сегодня где-нибудь в районе Архангельска ящерицы и змеи попадаются, но только в разгар лета — в остальное время они в оцепенении ждут следующего лета. Как они выживали? Тщательные многолетние исследования небольших — с сурка — австралийских динозавров показало, что среди них тоже были впадающие на зиму в спячку. В костях таких надолго замирающих животных есть «линии задержки роста» — что-то вроде годовых колец у деревьев… Но несколько видов явно сохраняли активность круглый год и не похоже, чтобы у них были сезонные миграции, как у современных птиц. При этом у одного из них, ляйелипозавра нашли в черепе вздутие на месте зрительного центра мозга. Видимо, эти ящеры обладали необычайно развитым ночным зрением, что позволяло им охотиться ночью, в том числе и полярной ночью.

Итак, антарктические динозавры и летающие ящеры были теплокровными. Возможно, они высиживали свои яйца… А звероящеры, предки? Вибриссы на конце морды еще недостаточное свидетельство…

У высокоразвитого собакозуба диадемодона в носовых ходах нашли большие обонятельные раковины. Подобные раковины есть у всех зверей. Правда, у зверей два вида этих раковин: верхние — чисто обонятельные, и нижние — назначение которых удлинять, искривляя, путь воздуха перед тем, как он попадет в трахею. Нужно это для увлажнения и обогрева воздуха… Нижних раковин у звероящеров все еще не нашли. Это было бы окончательным доказательством предположения, высказанного палеонтологом из ФРГ О. Кюнном: и диадемодоны и тритилодонты, зайцеобразный и хищный, — все они с очень высокой вероятностью могли быть и теплокровными и волосатыми. В этом случае, увидев их, мы почти наверняка приняли бы их за каких-то не известных нам зверей, млекопитающих. Из шкур этих «ящеров» можно было бы и шубу теплую и шапку сшить.

Конечно, температура их тел не могла быть такой строго постоянной, как у теперешних высших зверей. В лучшем случае она была повышенная, но непостоянная, как у утконоса и ехидны.

И тут возникает множество новых волнующих вопросов. Например, такой.

А что, если и диадемодоны и тритилодонты могли, подобно утконосу, выкармливать своих детенышей молоком? Ведь у утконоса нет настоящих млечных желез с соском. Есть только несколько измененные потовые железы, из которых в складки на брюхе натекает по капле жирная питательная жидкость… Ут-коносики не сосунки, — а, скорее, лизунки, они слизывают молоко из этих складок. Кстати, молочные зубы утконосиков необыкновенно похожи на зубы диадемодонов…

Если бы у диадемодонов и тритилодонтов было бы заведено кормить детенышей выделениями из желез на брюхе, разве бы мы заметили это по их костям?

Оказывается, заметили бы! У утконоса есть так называемые сумчатые кости. У него, правда, нет сумки, но эта сумка наверняка когда-то была (она временно развивается у близкого родича утконоса — ехидны).

Так вот: сумчатые кости есть и у высших, дольше других проживших юрских звероящеров тритилодонтов. Значит, у них была сумка, в которой они вынашивали яйца и проклюнувшихся детенышей, как у ехидны. Российский исследователь Л. П. Татаринов пишет, что молочные железы, развившиеся из потовых, первоначально, наверное, увлажняли новорожденных и яйца, создавая в сумке «микроклимат», полезный для детворы. Но потом жирная влага могла пойти и в пищу. Ведь у высших звероящеров были мягкие губы — не для сосания ли?

Американский палеонтолог Дж. Симпсон считал, что утконоса вообще зря записали в класс зверей. По его мнению, в нем больше признаков пресмыкающегося, чем в самом древнем ископаемом млекопитающем. Утконос и ехидна, по мнению Симпсона, — это дожившие до наших дней звероящеры! Их мы относим к млекопитающим скорее согласно определению млекопитающих (молоком ведь питают!), чем с точки зрения истории их развития.

Если продолжить эту мысль, то можно и так сказать: звероящеры могли уже быть и пушистыми, и теплокровными, и питать зародышей молоком, но млекопитающими, то есть настоящими зверями они еще не были!

Но ведь можно сказать и иначе: последние животные, которых мы считаем звероящерами, на самом деле были примитивными, но зверями, млекопитающими животными.

Где же тогда проводить границу между ящерами и млекопитающими? И есть ли она, эта граница?

 

Еще один кадр из фильма Би-би-си. Этот цинодонт, обитавший на просторах гигантского триасового праматерика Пангеи, видимо, прятался от жизненных невзгод и заботливо взращивал потомков в норах. У него был подвижный чувствительный нос, «усы»-вибриссы, частично он, не исключено, был покрыт шерстью. «Гипотеза о теплом, подвижном носе триасовых рептилий хорошо укладывается во множество других фактов — анатомических, морфологических, палеоклиматических, стратиграфически», — пишет в послесловии к этой книге замечательный российский палеонтолог С. Мейен. Скорее всего цинодонт был отчасти теплокровным (с непостоянной температоурой тела), яйцекладущими подкармливал детенышей выделениями из желез на брюхе. То есть, во многом походил на наших современников однопроходных млекопитающих утконоса и ехидну (справа), которые, по мнению некоторых палеонтологов, и есть дожившие до наших дней высокоразвитые звероящеры.

 

ГДЕ ПРОВЕСТИ ГРАНИЦУ?

Самые разные звероящеры параллельно (хотя и не совсем одновременно) приобретали признаки млекопитающих. Это значит, что к зверям вело несколько линий развития и, может быть, несколькими линиями происходило превращение некоторых мелких звероящеров в зверей. Про такое — из нескольких корней — происхождение ученые и говорят по-ученому: оно было полифилетическим.

Полифилетическое происхождение — оно вовсе не означает, что у нас с тобой было много разных предков среди первых млекопитающих. Нет! Разные виды и тем более роды и семейства животных друг с другом, как правило, смешиваться не могут. Это просто означает (так сейчас думают очень многие палеонтологи), что млекопитающих можно разделить на группы, ведущие начало от разных родов рептильных предков.

Один из них дал начало высшим, живородящим зверям (плацентарным и сумчатым). Другой — яйцекладущим зверям, третий — многобугорчатым (по строению зубов) зверям, не дожившим до наших дней. Были и другие разновидности зверей, которые вымерли.

Один общий род-предок у всех этих первых млекопитающих был. Но он не обязательно был млекопитающим. Некоторые ученые прослеживают в строении зубов разных звероящеров те же различия, которыми отличаются друг от друга первые млекопитающие, и делают вывод, что общего предка всех живших на Земле млекопитающих нужно искать отнюдь не в конце ветви звероящеров. Ветви-то, собственно, и не было, был куст, то есть много параллельных ветвей от одного корня. Ну, а «корень», то есть общий предок всех млекопитающих и их непосредственных предков-звероящеров?

…Но если проследить истоки самих звероящеров, то, помнишь, и они не сходятся в точку в самом начале, при появлении этих животных. Даже высшие из звероящеров зверозубы-териодонты, которые ведут свое происхождение не просто от пеликозавров, а конкретно от сфенакодонов, выходят из этой группы сразу несколькими линиями. Но если эти линии попытаться свести в точку, то точка опять-таки отодвинется к началу, может быть, за пределы сфенакодонного «куста».

Очень может быть, что часть звероящеров (не зверозубов) произошла совсем от других пеликозавров, не сфенакодонов. Но это и им не помешало продвинуться «по пути к зверю» достаточно далеко!

И раз уж зашел этот разговор… Пеликозавры происходят от котилозавров-капторин, рептилий еще примитивных, во многом похожих на земноводных. И среди многих котилозавров ученые обнаруживают «стремление превратиться в пеликозавров». Были среди капторин «прогрессивные» разновидности с зубами, сидящими отдельно от челюстной кости, в специальных углублениях.

Значит, скорее всего, и истоки пеликозавров среди капторин не там, где кончается род-предок и начинаются пеликозавры, а в самой гуще капторин, некоторые из которых начали развиваться «в нужную сторону» чуть ли не с самого начала.

А с самого начала были примитивные четвероногие с зубами, унаследованными от кистеперых рыб, — лабиринтного типа. Лягушкоящеры, помнишь, мы говорили о них. Немного их осталось в слоях земных — сеймуриаморфы, микрозавры, гефиростеги, и трудно решить, от кого из них и как происходили котилозавры, но почему бы не продолжить наметившуюся закономерность? Может быть, и котилозавры вышли из самых несовершенных, самых еще ранних, близких к амфибиям первых пресмыкающихся несколькими параллельными ветвями…

Ты заметил, намечается что-то вроде закона для всего древа наших предков… Каждая следующая группа в цепочке предков вела свое происхождение от самых примитивных, древних, ранних, еще не успевших определиться родов предыдущей группы. Поэтому, во-первых, многие новые колена появляются полифилетично, то есть в нескольких разновидностях сразу. Звероящеровая стадия, например, — это неизбежный этап развития на эволюционном пути сразу нескольких линий пеликозавров.

Во-вторых, поэтому звероящеры и млекопитающие несут в себе столько старых, дорептильных, устаревших, казалось бы, черт строения. Они, конечно, не произошли непосредственно от земноводных, как думали английский дарвинист Гексли и французский эволюционист Э. Перрье. Они прошли через стадию рептилий. Но прошли как бы своим путем, «по задворкам», сохранив при этом некоторые древние черты земноводных.

Российский исследователь Л. П. Татаринов перечисляет эти свойства, роднящие нас с земноводными через голову пресмыкающихся (вторично приобретенный лягушачий мыщелок не в счет).

…Почки млекопитающих больше похожи на почки земноводных.

…Выделяется из этих почек у млекопитающих мочевина (как у амфибий), а не мочевая кислота, как у большинства рептилий и птиц.

…Сердце млекопитающего совершенней, чем у земноводных и у пресмыкающихся. Но вывести его происхождение легче от сердца земноводного.

…Кожа млекопитающих, пожалуй, ближе по своему устройству к влажной, дышащей коже земноводных, чем к роговым, чешуйчатым сухим покровам пресмыкающихся. И это не вторичное сходство! Российский палеонтолог П. К. Чудинов не так давно исследовал редкость — окаменевшие остатки кожи на черепе возможного предка или родоначальника звероящеров дейноцефала из слоев пермского периода в Западном Приуралье. Никаких чешуи! Кожа дейноцефала была голая и содержала огромное количество пор и желез — до 600 на квадратный сантиметр. Что выделяли эти железы — пот, слизь или еще что, — неясно. Но ясно, что эта кожа похожа, с одной стороны, на кожу млекопитающих, а с другой — на кожу амфибий. И не похожа на кожу рептилий.

Помнишь, мы говорили, что в науке редко что пропадает зря, даже ошибки. Млекопитающие и их предки-звероящеры не произошли от земноводных, как думали Гексли и Перрье, но прошли через «рептильность» настолько своим, особым путем, что можно сказать: Гексли и Перрье были отчасти правы, выделяя черты сходства земноводных и млекопитающих.

Мы говорили и о том, что два пути проникновения в прошлое — сравнительно-анатомический и палеонтологический — хотя и заняты как будто одним делом (они устанавливают родственные отношения в мире живого), часто приходят в столкновение. Близкие, по палеонтологическим данным, а в последние годы XX века еще и по данным молекулярной биологии родственники оказываются на разных полочках классификаторов. Последние зверозубы и первые млекопитающие могли быть в некоторых случаях кровно ближе друг к другу, чем разные зверозубы и разные млекопитающие с соседом по классификационной таблице. Многие ученые склоняются к мысли, что некоторые виды и роды знакомого тебе семейства тритилодонтов-трехрядозубов были уже млекопитающими животными, а другие тритилодонты были еще звероящерами! Животные одного семейства, но из разных классов!

На страницах серьезных научных изданий в веке уже XXI можно найти такое название для группы отрядов, как «Cetartiodaktils». Русского перевода этого латинского словообразования еще нет. Наверное, оно звучало бы как «китово-парнокопытные». А как еще назвать трупу, в которой киты кровно оказываются гораздо ближе к бегемотам, чем бегемоты к бесспорным собратьям по отряду парнокопытных, например, косулям? Такие группы животных, объединенных генетическим родством, называют кладами, а их родословные древа — кладограммами. Некоторым ученым подобные противоречия между систематикой и родством кажется чем-то ужасным. Появляются, например, предложения продлить класс млекопитающих в прошлое, захватив всех возможных предков, и звероящеров, и пеликозавров, и чуть ли не некоторых котилозавров. Тогда, глядишь, попадут в наш класс и «лягушкоящеры», а то и земноводные наши предки. Почему бы не включить туда же и кистеперую рыбу?

Но станет ли сама эволюция понятнее от таких перетасовок названий и границ? Нет! Скорее всего, и с этим противоречием эволюции ученым придется смириться. Систематика, ее полочки и разряды, хоть и помогает ориентироваться в море эволюции, это все-таки что-то искусственное, построенное людьми. А потому она всегда будет приходить в столкновение с отношениями родства, с естественным генеалогическим древом наших предков.

Так что старая Багира, называвшая Маугли лягушонком, была все-таки не права.

 

ПОЧЕМУ ОНИ ВЫМЕРЛИ?

Почему вымерли в конце триаса — в начале периода почти все звероящеры? «Почти» здесь вставлено и потому, что некоторых нынешних млекопитающих порой причисляют к сильно продвинутым звероящерам, и потому, что одного из звероящеров нашли все же не так давно в кайнозойских отложениях, на 100 миллионов лет более молодых, чем самые старые прежние находки. Потрясение, испытанное канадскими учеными по этому поводу, отразилось в его названии — хронооператес парадоксус, что можно перевести как «парадоксальный бродяга во времени».

Они могли жить рядом с млекопитающими и жили и конкурировали с ними не без успеха. Ведь в них было уже почти все, чтобы бороться за жизнь, они во многом были не хуже млекопитающих. Ведь в них было уже почти все, чтобы бороться за жизнь, они во многом были не хуже млекопитающих. Но они, в в триасе владевшие сушей, в основном все же вымерли. А обычные ящеры, не пошедшие в звери — динозавры, летающие, плавающие, ползающие и прыгающие завры, — не просто жили еще две эпохи, а господствовали в них. Но и они вымерли, в конце мелового периода, около 70 миллионов лет назад.

Если ты спросишь, отчего вообще есть смерть, почему каждое живое существо умирает, ответить можно так: смерть необходима, чтобы освободить место для других. Рождение и смерть одинаково нужны эволюции живого, ибо через смену поколений происходят ее медленные превращения.

Примерно то же иногда говорят и о вымирании целых видов, родов, семейств, отрядов животных. Эти вымирания, во-первых, неизбежны (каждая группа живых существ рано или поздно устаревает, не поспевая за развитием более современных новых групп), а во-вторых, тоже необходимы, чтобы освобождать кормные места для более прогрессивных групп.

Ведь если бы не вымерли динозавры, млекопитающие так бы и остались в виде крысоподобных небольших существ в своих норах, прячась от беспощадных завров, как они прятались полтораста миллионов лет без особенного развития и прогресса.

Но это самые общие рассуждения. Объяснить конкретные вымирания намного сложней. Часто вымирает не одна-две группы, а множество, происходит большое обновление населения планеты — и это не может не привлечь внимание палеонтологов и геологов. Что такое случилось на Земле, откуда эти массовые кладбища? Почему вымерли все сразу? Поневоле геологи начинают подыскивать какие-то общие всепланетные причины вымираний, катастрофы. Правда, даже самые «внезапные» вымирания происходили не в один день, а в тысячи, а то и в миллионы лет. Они внезапны, только если рассматривать их в геологических отложениях. Такие растянутые катастрофы геолог И. Вальтер в начале века назвал анастрофами.

Анастрофа звероящеров грянула в конце триаса — начале юры, и многие палеонтологи искали ее причины в больших климатических изменениях.

Помнишь, мы говорили о климатах девона. Девон был сухой и жаркий. Из-за этого пересыхали реки и озера. Из-за этого вынуждены были выйти на сушу сначала кистеперые рыбы, а потом и первые настоящие земноводные.

Говорили мы и о климатах карбона — каменноугольного периода. Самое начало его было влажным и теплым — по всей планете закладывались каменноугольные месторождения. Но к концу карбона — началу пермского периода многое переменилось. Огромный материк Гондвана, включавший современную Южную Африку, Австралию, Южную Америку, Индию и Антарктиду, был охвачен грандиозным оледенением — гораздо большим, чем недавнее оледенение северного полушария (правда, некоторые ученые считают, что последнее оледенение, во-первых, еще не кончилось, а во-вторых, еще не набрало полной силы и через 30–40 миллионов лет может превзойти пермокарбоновое).

Но конечно, не вся Земля была охвачена великой влажностью в карбоне или великим оледенением в пермокарбоне. Кое-где было сухо и жарко, как в девоне. Поэтому, говорили ученые, еще в каменноугольном периоде некоторые земноводные стали все больше «отвыкать» от воды. Кожа их грубела, переставала быть вечно влажной, их зародыши выходили из яиц все более сформировавшимися — исчезала стадия водоплавающей личинки. Появились яйца в плотной оболочке. Это были уже ящеры. С другой стороны, собаки, когда им жарко, они не могли размахивать широкими ушами (так выводят тепло из тела слоны). Короче, у них не была налажена теплорегуляция. И они… гибли от перегрева.

Но эта точка зрения вызывает массу возражений. Даже если изменившийся климат и давал преимущества обычным рептилиям, то почему это произошло по всей Земле? К тому же теплорегуляция звероящеров хоть и была плохой (с нашей точки зрения), вряд ли она была хуже теплорегуляции каких-нибудь текодонтов, предков динозавров или древних крокодилов. Скорее всего, дело было не в угнетающем действии того или иного климата, а в том, что улучшение климата способствовало развитию и конкурентоспособности соперников звероящеров.

К концу своего века звероящеры мельчают. Но это вовсе не обязательно означает какое-то таинственное вырождение. Звероящеры мелкие имели какое-то преимущество перед крупными. Если все-таки дело в резком триасовом потеплении, то мельчание звероящеров можно объяснить так: Чем меньше тело, тем больше у него, относительно веса, поверхность, а значит, лучше отводятся излишки тепла.

Но именно эти мелкие последние звероящеры оказались конкурентами своих потомков, первых настоящих млекопитающих, которые тоже были мелкими, жили рядом со своими предшественниками и питались тем же кормом. По правилу дивергенции, звероящеры, как менее приспособленный, исходный, промежуточный тип в этой конкуренции, были обречены: победителями вышли более прогрессивные млекопитающие.

Но до конкуренции с торжествующими динозаврами млекопитающие еще «не доросли». Прячась в норах и в густой листве деревьев, наши крошечные предки развивались медленно и незаметно, порой вымирая целыми родами и отрядами.

Но в своем «подполье» они не стояли на месте. Совершенствовали теплорегуляцию, нервную систему, мозг.

На Земле была эра теплого, мягкого климата — юрский и меловой периоды. Вырвавшись из-под власти вымерших ночных хищников, звероящеров, по планете распространились, захватывая все новые стихии, другие ящеры: ихтиозавры — в море, птерозавры — в воздухе, динозавры — на суше.

Новая перемена декораций наступила только в конце мелового периода.

В «подполье», в норы, в щели между камнями и под корнями деревьев уползли, в свою очередь, мелкие лепидозавры (обычные ящерицы), в воде сохранились крокодилы, самостоятельно сумевшие изобрести вторичное небо, да под прикрытием панцирей смогли пережить новую анастрофу черепахи — прямые потомки древних котилозавров.

Все остальные ящеры вымерли. И на суше и в реках и в морях. Причем в океане быстрее, чем в реках и на суше. В целом по Земле число родов всяких живых существ уменьшилось более чем вдвое, то есть вымирали не только динозавры. Такое планетарное вымирание трудно объяснить какими-то большими климатическими переменами, которые на самом деле проявляются только в сдвиге климатических зон по широте. За такими сдвигами легко перемещаться, чтобы уцелеть. Выжили же (хотя и с трудностями) тогда даже коралловые рифы, которые не могут перемещаться и могут существовать только в тропиках — они бы и дня не прожили, опустись температура в океане ниже четырех градусов. Или болотный кипарис в тогдашних приполярных районах…

Поневоле многие ученые (хотя и неохотно) обращаются к гипотезам о великих, но кратких, почти мгновенных не климатических катастрофах в геологическом прошлом, вероятность которых хоть и мала, но не равна нулю. Раз в 50 — 100 миллионов лет, как подсчитали астрономы, довольно близко от Солнечной системы должны были происходить грандиозные взрывы сверхновых звезд. Как посчитал канадский ученый У. Такер, потоки рентгеновского и гамма-излучения могли уничтожить озоновый слой, что пропустило к поверхности еще и жесткое ультрафиолетовое излучение Солнца, даже сдуть часть земной атмосферы, вызвав по всей планете временный «эффект высокогорья», к которому приспособлены далеко не все животные и растения. Скорее всего, даже и в этом случае вымирание длилось тысячи или даже миллионы лет и было вызвано резким нарушением обычной пищевой цепи растения-травоядные-хищники в самом первом звене. Но… палеоботаники не сообщили палезоологам ничего утешительного. В мире растений никакой катастрофы на рубеже мела и третичного периода они не замечают. И опять же непонятно, почему излучения и эффект высокогорья в первую очередь коснулись обитателей океана, открытого моря, в том числе и микроскопических. Мелководья и суша хуже защищены от таких бедствий, а пострадали гораздо меньше.

Почти в любой современной книжке про массовые вымирания в конце мела ты прочтешь, что именно в это время на Землю упал гигантский метеорит, целая планетка — около 12 километров в диаметре. По всей Земле геологи находят слой синей глины с необыкновенно высоким для нашей планеты содержанием редкого металла иридия. Этот слой как бы точно очерчивает границу — ниже еще меловые породы, где и динозавров и других вымерших еще полно, а выше — третичные, с уже обедненным составом организмов. Нашли даже место, куда упал этот метеорит — в Мексиканском заливе есть подходящая геологическая структура, что-то вроде остатков воронки-кратера 150 километров в диаметре.

Таких древних кратеров на Земле немало, в некоторых находят и добывают микроалмазы — от удара развиваются подходящие для их синтеза условия. Катастрофы на Земле были, океанская волна, цунами от удара такого астероида могла достигать сотен метров и даже километров в высоту, опустошить побережья всей планеты и сильно испортить жизнь как морским, так и сухопутным обитателям. На полгода по всей Земле мог почти прекратиться фотосинтез — из-за густого слоя пыли, надолго затмившего солнце. Дальше, по пищевой цепочке, должен следовать мор животных и в море и на суше, а за ним и вымирание видов, родов и семейств.

Все это в принципе могло быть, но многие конкретные исследования именно этого, на верхней границе меловых отложений, вымирания противоречат гипотезе простой гибели от удара. Ни один вид или родне вымер мгновенно, всякий раз оказывается, что процесс шел никак не меньше изредка тысяч, но обычно десятков, сотен тысяч, миллионов лет. Это был не миг, а процесс, и протекал он с разной скоростью для разных видов и состоял в очень быстром для геолога, но все же постепенном обеднении состава ископаемых организмов. И происходил все же обычно «до, а не после» — ниже иридиевого слоя, свидетеля катастрофы.

Гипотез для объяснения причин вымираний придумано множество. Но ни одна из этих гипотез пока не убедила всех ученых.

Между прочим, одна из великих эпох вымирания — это наше время.

Начав с уничтожения мамонтов в Европе и Азии, мастодонтов и гигантских ленивцев в Южной Америке, человек стер с лица Земли морскую корову (в XVIII веке), бескрылую гагарку и бескрылого голубя дронта, который был величиной с индюка, странствующего американского голубя (в прошлом веке). Вымирают сейчас прямо на глазах многие сумчатые звери Австралии и Тасмании.

Здесь причина вымирания ясна — человек, его техника, загрязнение среды. Сейчас народы и правительства встревожились, поняв, к чему может привести исчезновение животных и растений. Заключены международные соглашения об охране заповедных уголков, редких животных и птиц, воды и воздуха от загрязнений.

Нынешнее вымирание, хотя и не похожее на меловое, все же может подсказать ученым, в каком направлении надо думать, чтобы понять общие законы великих вымираний. А изучение по палеонтологическим свидетельствам великих вымираний прошлого может помочь нам в охране современной природы.

В последние десятилетия по океанам распространились морские звезды, питающиеся кораллами. И вот целые склоны подводных коралловых гор становятся мертвыми. Коралловые острова, существующие только благодаря деятельности мельчайших полипов, неутомимо строящих свои коллективные скелеты, под угрозой разрушения и исчезновения.

Почему так размножились морские звезды? Возможно, человек выбил, не зная, что делает, каких-то естественных врагов этих звезд… Все в мире связано со всем. Динозавры в мелу (а звероящеры в триасе) могли исчезнуть не от каких-то климатических изменений, а от причин, выяснить которые можно было бы, только «побывав на месте», в прошлом, изучив, например, чем болели ящеры, не было ли на их голову каких-то особо страшных паразитов, какого-нибудь зав-рового СПИДа. Ведь ни бактерий, ни вирусов, заразных и опасных для древних жителей Земли, мы не знаем и, наверное, никогда не узнаем.

Совсем недавно, несколько тысяч лет назад, в Америке — на родине лошадей — вымерли свои, американские лошади. Тоже, может быть, эпидемия. Распространилась какая-нибудь «муха цеце», перекусала всех лошадей, а они и вымерли, зараженные какой-то болезнью. Ас ними вымерла и муха…

Но основную причину вымираний биологи и палеонтологи предпочитают искать в самих организмах, в закономерностях биологической эволюции.

За привольные для них времена перми и триаса некоторые звероящеры могли «распуститься», забраться в такие закоулки специализации, приспособленности, что к другим условиям привыкнуть уже и не могли. Такие закоулки — их так и называют тупики эволюции — оказываются смертельными ловушками для попавших туда групп живых существ. Обратный ход в эволюции возможен, но редко и только если возвращаться надо не слишком далеко.

Но не всякая специализация ведет в тупик… Некоторые первые крысовидные млекопитающие, скрывшись в норы на десятки миллионов лет, сумели сохранить себя до лучших времен. Да еще звероящеровые предки утконоса и ехидны (если прав палеонтолог Симпсон) сумели как-то устоять, переждать, а утконос и ехидна дожить до наших дней. Но в этом случае высокая специализация не дала протозверям развиться, дать начало чему-то в эволюции новому. Это живые ископаемые.

 

ПРИЯТНОГО МЛЕКОПИТАНИЯ!

Смерть, хоть она и столь же необходима эволюции, как рождение, всегда трагедия. Вымирание вида животных не выглядит трагедией. Представьте себе, говорил один биолог, два вида-конкурента живущих рядом животных. Оба, на первый взгляд, процветают. Но в одном каждый год рождается на один процент больше детенышей, чем в другом. Ясно, при равной смертности, второй вид рано иди поздно исчезнет с лица Земли — вымрет без всяких катастроф, и его место займет первый вид. Такой видят борьбу за существование дарвинисты. Так оно чаще всего и происходит в эволюции — без каких-то ужасных трагедий.

Но, может быть, не так было в конце мела. Ящеры (а с ними и некоторые группы млекопитающих) вымерли почти разом по всей Земле, на суше, в воде и воздухе, никем там не теснимые. Вымерли, оставив пустое место. Примитивные, слабые, гонимые, но выжившие птицы и млекопитающие в один прекрасный день (этот «день», конечно, длился не одну тысячу лет) обнаружили свободную планету. И тут произошло то, что эволюционист и палеонтолог В. О. Ковалевский (брат А. О. Ковалевского) назвал адаптивной радиацией, что, в сущности, означает «взрыв жизни».

Разом в самом начале третичного периода, палеоцене закладывается большинство живущих сейчас на Земле отрядов млекопитающих животных и многих других, вымерших. (С птицами происходило примерно то же самое)

Такие «взрывы», революции, случаются на Земле не часто. Что-то подобное произошло в девоне, когда первые земноводные вышли на необитаемую сушу.

Тогда, заполняя пустые кормные места, земноводные стремительно разделились на множество групп — вначале еще очень мало различающихся, но со временем отходивших друг от друга все дальше. И вымершие большеротые лабиринтодонты и сохранившиеся до наших дней хвостатые и бесхвостые амфибии — все эти линии, по мнению многих ученых, были заложены почти одновременно, во время адаптивной радиации первых земноводных.

Линии родства всегда стремятся стянуться в точку в такие ранние, революционные эпохи. После взрыва в каждой из возникших линий развития долгие годы идет «линейная эволюция» — «период скуки», как пошутил один американский палеонтолог. Разветвление, образование видов, конечно, идет, но это разветвление «низшего порядка» по сравнению со взрывом жизни. Это понятно: ведь теперь эволюция идет на занятой территории, большую приспособительную нишу найти уже невозможно, приходится все дробнее делить прежние.

Иногда такие «взрывы жизни» можно наблюдать как бы в миниатюре, в модели, если небольшая группа животных-родоначальников попадет на пустую территорию, например на необитаемый остров.

Ч. Дарвин еще молодым человеком путешествовал вокруг света. На Галапагосских островах, расположенных в Тихом океане в 600 километрах от Южной Америки, мало животных. Те, что есть, — это переселенцы, сумевшие по воде или по воздуху добраться с континента. Есть там вьюрки — птички, родственные американским вьюркам. И вот оказалось, что эти вьюрки, явно ведущие свое происхождение от обычных американских вьюрков, на молодых вулканических островах сумели быстро измениться, образовав множество разновидностей и видов.

Дарвин многое видел во время своего путешествия, но, может быть, главным его впечатлением, толкнувшим его мысль к теории происхождения видов, было «взрывное видообразование» среди галапагосских вьюрков.

Итак, граница конца мела — начала третичного периода (67 миллионов лет назад) была «стартовой чертой», с которой начали быстрое революционное развитие млекопитающие, до того почти полтораста миллионов лет только копившие силы для разбега. Кто же были они, древние звери, вышедшие на старт?

Это были, во-первых, сумчатые. Сумчатые и плацентарные — молочные братья, потомки древних триасовых млекопитающих пантотериев. Предок имел трехбугорчатые зубы, и такой тип строения зубов с некоторыми отклонениями сохранился в главных группах зверей.

Были на «стартовой черте» и млекопитающие с многобугорчатыми зубами, может быть, более древние звери, чем трехбугорчатые. Многобугорчатые зубы в наше время есть только у новорожденных утконосиков (потом утконос становится беззубым). Это, может быть, веское доказательство большой древности утконосьей родословной. Многобугорчатые вымерли 50 миллионов лет назад. Вместе с утконосами и ехиднами их называют протозверями. По мнению палеонтолога Татаринова, их общий с другими млекопитающими предок не был млекопитающим. Это был какой-то еще не очень развитый, малоспециализированный звероящер из семейства цинодонтов, и жил этот «Адам» 240 миллионов лет назад, в золотом веке звероящеров пермотриасе.

Утконос

Дальше предки протозверей и зверей среди звероящеров, а потом и сами протозвери и звери развивались параллельно, независимо приобретая сначала двойной челюстной сустав, потом млекопитание и теплокровность, а потом и ухо с тремя косточками.

Общие предки сумчатых и плацентарных млекопитающих, насекомоядные пантотерии, жили долго на планете, почти не меняясь, с начала юрского периода до конца мела на территории Африки, Евразии, Северной Америки (190 — 70 миллионов лет назад). Они еще жили, постепенно сокращаясь в числе, когда их потомки, настоящие звери, стали жить с ними рядом. Общий предок человека и кенгуру жил в разгар эры динозавров, в начале мелового периода 130 миллионов лет назад.

 

ЗАПАСНОЙ ВАРИАНТ ЭВОЛЮЦИИ

В пермотриасе, в эпоху звероящеров, суша делилась на два огромных материка: северный — Лавразия и южный — Гондвана. В Гондване и разворачивались эти события…

Первой от Гондваны отделилась Индия. Она стала большим островом, вроде нынешнего Мадагаскара, в Индийском океане. Потом отделилась Африка. От Гондваны осталась суша, включающая в себя современные Южную Америку, Антарктиду, Австралию.

На каждом из обломков древней Гондваны продолжалась эволюция живого. К концу мела везде вымерли динозавры. Но судьба млекопитающих сложилась по-разному. В Африке, Индии и на северных материках стали вымирать сумчатые звери. В Южной Америке уцелели и сумчатые (опоссумы), и плацентарные звери. Они и сейчас там живут рядом по-добрососедски.

В Антарктиде же и Австралии (уже отделившись от Южной Америки, они довольно долго существовали вместе) вымерли плацентарные, а остались сумчатые звери. Это значит что в том месте и в то время они были лучше приспособлены, чем мы, плацентарные. В чем именно было это преимущество? Ответа на этот вопрос пока нет вообще.

Потом жизнь в Антарктиде вымерзла вся (эта великая катастрофа Южного полушария произошла примерно 20 миллионов лет назад). Особый мир сумчатых зверей стал жить и развиваться только на одном из континентов планеты.

Что же получилось? А вот что: в изолированной Австралии сумчатые звери образовали почти все, знакомые нам, жителям Северного полушария, типы животных с одной только «поправкой»: они сумчатые!

Невозможно отличить сумчатого крота от африканского златокрота. Прыгают по австралийским эвкалиптам белки и даже более конкретно — сумчатые белки-летяги. Есть кроликоподобные существа с сумкой. Похож (был, сейчас его уже нет) на настоящего волка сумчатый волк. Разрывает муравьиные кучи сумчатый муравьед.

Ну, а обезьяны, приматы? Видные современные эволюционисты П. Эрлих и Р. Холм пишут: «Специалисты по сравнительной психологии, лингвисты и социологи могли бы пожалеть о том, что в группе сумчатых не возникло форм, аналогичных приматам…»

Да! Никого похожего на приматов, предков «сумчатых людей», не зародилось в запасном варианте эволюции. Может быть, времени не хватило? Сумчатые звери кое в чем примитивней своих плацентарных современных двойников, они медленнее превращаются, эволюционируют.

Вот подождать еще десяток-другой миллионов лет — глядишь, и сумчатые дошли бы до уровня приматов, а там и до людей рукой подать…

Но нет! Не все похоже в параллельных мирах зверей. Приматы — очень древняя группа плацентарных зверей, одна из самых древних. Она могла появиться только где-то в самом начале, в эпоху «взрыва жизни», пока эволюция еще не зашла слишком далеко по путям специализации.

Все ныне живущие плацентарные звери произошли от меловых насекомоядных мелких зверьков, ближе к которым по строению тела (если не считать поздно приобретенных колючек) современные ежи. Чуть ли не самыми первыми отщепились от линии лазающих по деревьям насекомоядных предки обезьян. Поэтому можно рассудить так: раз ничего подобного не произошло на такой же древней стадии в мире сумчатых, значит, путь к приматам для сумчатых был закрыт. Впрочем, легко рассуждать задним числом…

В изолированной Австралии сумчатые звери образовали почти все, знакомые нам, жителям Северного полушария, типы животных с одной только «поправкой»: они сумчатые!

Невозможно отличить сумчатого крота от африканского златокрота. Прыгают по австралийским эвкалиптам белки и даже более конкретно — сумчатые белки-летяги. Есть кроликоподобные существа с сумкой. Похож (был, сейчас его уже нет) на настоящего волка сумчатый волк. Разрывает муравьиные кучи сумчатый муравьед. Демонстрирует хищный нрав сумчатая куница…

 

ВЫЖИВАЮТ ПРИСПОСОБЛЕННЫЕ, А ТОРЖЕСТВУЮТ НЕПРИСПОСОБЛЕННЫЕ?

Выживание приспособленных — так когда-то кратко определяли суть дарвиновского учения об эволюции некоторые ученые.

Один из них, Депере, в 1876 году вывел «правило прогрессивной специализации». Киты, как недавно выяснилось с помощью новейших методов молекулярно-генетического анализа, произошли от копытных, и даже конкретно, от парнокопытных сухопутных предков, когда-то залезших в воду. И сначала, наверное, они были растительноядными или всеядными, как их довольно-таки близкие родичи свиньи, то есть не брезговали и ракушками, и рыбой, и рачками. Их еще более близкий сегодняшний родич — полностью растительноядный бегемот (бегемоты и сигнализируют они друг дружке под водой совсем как дельфины и рождают детенышей под водой).

Но потом некоторые из китовых предков остались настоящими хищниками и стали развивать в себе качества хищников — зубы, высокую скорость. Другие стали терять зубы и цедить воду, вылавливая мелких рачков, через специальные усы. Появились зубастые и беззубые киты. Потом зубастые опять поделили между собой кормовые базы: кашалоты стали нырять за кальмарами, дельфины гоняться за рыбами, касатки стали разбойниками морей, нападая на крупных рыб и сородичей — китов. Все дробней и специализированной становились китообразные животные, все выше их организация, приспособления для определенного образа жизни.

Это и есть прогрессивная специализация. Но исчерпывает ли она все богатство процессов эволюции? Может ли дельфин или его потомок выйти на сушу, начать какую-то новую жизнь? Может, Но вероятность этого ничтожна. Правило прогрессивной специализации требует, чтобы новые разновидности шагнули дальше по тому же, уже намеченному пути, разделив еще мельче, еще дробней зоны обитания и кормежки. В ходе прогрессивной специализации эволюция как бы мельчает, производя огромное количество веточек, но не способна на выделение совершенно нового крупного эволюционного древа.

Но новые направления в эволюции все-таки возникают. Значит, правило прогрессивной специализации не годится на все случаи жизни.

Мы уже говорили, что крупные изменения, зарождение больших новых групп в эволюции, происходят в эпохи «взрывов жизни», пока правило прогрессивной специализации еще не вошло в полную силу. От не очень специализированных и развитых звероящеров произошли млекопитающие, а сами звероящеры ведут свой род от рептилий, сохранивших многие черты предков-амфибий. Приматы, «наш» отряд зверей, некоторыми чертами строения напоминают примитивнейших из плацентарных зверей — древних насекомоядных, от которых произошли.

Специализация загоняет в такие тупики эволюции, откуда ходу назад, на большую дорогу эволюции уже нет. И потому другой видный ученый прошлого века, палеонтолог Коп, провозгласил другое правило эволюции: правило происхождения новых групп от неспециализированных предков.

По этому правилу, большое эволюционное превращение возможно только в том случае, если животное-родоначальник еще не успело углубиться в коридоры специализации.

Конечно, два правила — Депере и Копа — противоречат друг другу. Как может сохраняться примитивный тип, если все вокруг приспосабливаются вовсю, захватывают лучшие куски? Он все время будет находиться на грани вымирания.

С другой стороны, как бы происходила эволюция, если бы все животные только и делали что приспосабливались? Но поскольку эволюция была — это факт, которому мы с тобой прекрасное подтверждение, — значит, оба правила, хотя они и противоречат одно другому, действовали и действуют (правда, ими вовсе не исчерпываются правила эволюции). Мы говорили о том, что палеонтологам не часто удается разыскать разветвления «родословных древ», родоначальников, тех животных, от которых в виде адаптационных радиации или «взрывов жизни» пошли важные стволы эволюции. Ведь эти родоначальники, по правилу Копа, были не специализированы. Это как бы неудачники, живущие порой на грани вымирания и потому малочисленные, а значит, найти их останки в земных слоях очень трудно, почти невозможно.

Зато когда в природе происходит какое-то большое изменение или группе удается найти свободную от конкурентов территорию, картина меняется. Неудачники выходят на сцену. Происходит «взрыв жизни» — множество ветвей разом появляются в палеонтологической летописи. Это уже действует правило Депере.

Иногда млекопитающих так и описывают — гонимыми неудачниками в юре и мелу. Их спасало, дескать, от полного вымирания только то, что они были маленькими и могли прятаться в норах и в густой листве деревьев. Они были насекомоядными, а этого корма всегда хватало на всех, а потому они дотянули до конца мела, когда властелины мира — ящеры вымерли.

Но может быть, все было еще сложнее. Предки млекопитающих, звероящеры, были огромной, хорошо приспособленной к самым разнообразным условиям группой, и это не помешало им стать переходной группой от древних ящеров-пеликозавров к млекопитающим. Да и млекопитающие… Они были мелкие и незаметные. Зато их наверняка было много, да и чем жизнь на деревьях и в норах хуже любой другой жизни?

…Насекомоядные, живущие на деревьях, уже в конце мела во многом отличались от своих родичей, живущих на земле и под землей. Им не очень нужен был нюх, и он у них несколько ослабел. Зато у них становятся все лучше, все острей зрение и слух.

Древолазающие животные плохо сохраняются в палеонтологической летописи, но, к счастью, кое-где в укромных уголках Земли дожили до наших дней животные, одинаково близкие и к насекомоядным, и к приматам.

 

Иногда млекопитающих описывают гонимыми неудачниками в юре и мелу. Их спасало, дескать, от полного вымирания только то, что они были маленькими и могли прятаться в норах и в /устой листве деревьев. Они были насекомоядными, а этого корма всегда хватало на всех, а потому они дотянули до конца мела, когда властелины мира ящеры вымерли.

Шапки долой перед кротами, землеройками, а особенно прыгающими и древолазающими насекомоядными — это ближайшие родственники приматов. Наши родственники. На этих старых рисунках рядом с кротом ты видишь шерстокрыла (наверху) и тупайю (внизу). Сегодня многие биологи нередко помещают их в отряд приматов, поблизости от лемуров…

 

НАШИ ДЯДЮШКИ

Как раз посередине между обезьяной и насекомоядным кротом можно поставить забавных африканских зверьков-прыгунчиков. Прыгунчики давно не лазают по деревьям (но, наверное, их предки лазали). Глаза у них большие, круглые, как у низших приматов — лемуров, в их крови ученые обнаружили возбудителей малярии, болезни, свойственной только нам, людям, и «соратникам» по отряду приматов. И размножаются не выводками, а солидно, по-людски, по одному — по два. Но почти во всем остальном прыгунчики обычные насекомоядные, и некоторые биологи считают их родственниками слепышей-кротов. А потому прыгунчики в таблицах систематиков расположены чаще на полочке насекомоядных.

Еще недавно на ту же полочку, рядом, ученые помещали тупайю — симпатичного длиннохвостого пушистого зверька, прыгающего по деревьям Китая, Индии, Юго-Восточной Азии.

Тупайа очень похожа внешне на белку, она и ест, как белка, сидя на задних лапках, а в передних держа какую-нибудь гусеницу или плод. На лапках у нее когти (у других приматов хоть на одном да ноготь). У тупайи мозг очень простого устройства — без всяких извилин.

Зато по строению зубов и скелета тупайа похожа на лемуров. И сейчас большинство биологов уже не пытается вернуть ее на полочку насекомоядных. Возможно, глядя на тупайю, мы видим не нашего предка, конечно, но существо, очень похожее на позднемелового нашего предка, промежуточного между насекомоядными и приматами.

От древолазающих насекомоядных произошли не только приматы, еще и летучие мыши и еще одни «летающие млекопитающие» — шерстокрылы. Этих животных никто и не думает записывать в приматы, они давно и решительно избрали свой собственный путь приспособления. Шерстокрыл с помощью своей перепонки, натянутой между лапами, шеей и хвостом, прыгает на 50–60 метров между деревьями. Летучие мыши по-настоящему летают, некоторые очень далеко, и они все время совершенствуются в этом направлении. Но это наши двоюродные братья, ведущие свой род от тех же древолазающих насекомоядных мелового периода, что и приматы, и ученые находят в летучих мышах и шерстокрылах ряд черт, роднящих их с приматами…

Полуобезьяны лемуры —  очень древние животные. Это ночные древолазы, чем-то смахивающие на кошек. Примерно таким был предок всех приматов, в том числе и человека.

 

СТЕПЕНЬ РОДСТВА

До сих пор многие люди на Земле не верят, что человек произошел от обезьяны. Обидно! В европейской культурной традиции у обезьян какой-то несерьезный статус, может быть, именно из-за большого сходства с венцом творения. Не всякому приятно, когда видишь шарж на себя… Чувства юмора на себя обычно не хватает. Даже некоторые биологи пытаются доказать, что человек получился все-таки как-то необыкновенно. Пусть от животных, но каким-нибудь чудесным образом и лишь бы не от обезьяны.

И сейчас некоторые ученые придерживаются теории «больших мутаций», благодаря которым человек почти внезапно появился в Африке — там же, где до того появились полуобезьяны, звероящеры и сама жизнь. Говорят, произошло что-то вроде вспышки сверхновой звезды. Или резкого возрастания фона космического излучения из-за переполюсовки «земного магнита». Или всплеска радиоактивности из-за какой-то земной геологической катастрофы. В результате — мутация и мгновенное появление человека. Эти вроде бы научные, во всяком случае по «научной терминологии», теории, отчасти несут в себе прежнее неосознанное стремление отгородиться от животных. Получается, что превращения наших предков чем-то отличаются от превращений, скажем, предков попугаев или моржей.

Но ученые, давно и хорошо изучившие все биологические сходства и различия между человеком и высшими обезьянами, в один голос говорят: настоящих, крупных различий между обезьянами и человеком очень мало, а эволюция предков человека принципиально ни в чем не выделяется в общем потоке эволюции.

Доводись какому-нибудь осьминогообразному палеонтологу с иной планеты раскопать кости человека и шимпанзе в одних слоях, он, может быть, и не отнес бы их к одному биологическому виду, но к роду — наверняка.

Есть такой способ проверять на родство разных животных: расплетать двойные молекулы наследственности — ДНК, содержащие генную запись строения организма, метить эти ДНК радиоактивными метками-атомами, а потом смешать с расплетенными же молекулами ДНК другого животного. ДНК двух разных людей сплетаются, образуют молекулярные гибриды всегда, в ста процентах случаев. Человека же и бактерии — никогда (ноль процентов). С обезьянами же так:

— с макакой-резус — 66 %,

— с гиббоном — 76 %,

— с шимпанзе — 91 %.

По отдельным участкам ДНК, так называемым некодирующим генам человек отличается от шимпанзе на 1,6 %. От гориллы — на 1,8 % — тут разница непринципиальная. По аминокислотным последовательностям белков различий еще меньше — они у человека и шимпанзе одинаковы на 99,6 процента (у человека и гориллы — на 99,3 %).

С человекообразными обезьянами у человека одинаковые группы крови, общие болезни, паразиты. Человекообразные приматы необычайно близко подходят к уровню человека по своим умственным способностям. Шимпанзе не может по-настоящему выучиться говорить, ей не позволяет строение ее гортани. Говорящие птицы, как ни странно, лучше умеют подражать звукам речи (не вникая в ее смысл). Зато в неволе, в обществе человека шимпанзе может выучить больше сотни знаков азбуки глухонемых и сознательно объясняться со своим воспитателем. Интересное соображение высказывают современные российские биологи Мамонова и Молотова: у шимпанзе и у горилл не раз наблюдали «поведение обмана». «Оно предполагает высокий уровень интеллекта, так как обманщик должен представлять себе, как отреагирует объект обмана на его действия». Обманывать, конечно, нехорошо, животные честнее нас. Но первый признак общественного, социального сознания — это именно умение думать за других, задруга, за противника. Обман — лишь одна, хоть и не лучшая этически, из разновидностей такого сознательного поведения, обозначавшего в эволюции наших предков гигантский шаг вперед. До следующего шага, до рождения религиозно-этического сознания, до понимания, что обманывать нехорошо, еще предстояли миллионы лет пути к человеку…

Как разберутся биологи-систематики с тем, на какую полочку помещать человека — в одном подотряде со всеми высшими обезьянами (как сейчас) или в одном семействе с человекообразными (сейчас это разные семейства, людей и человекообразных), — неизвестно. Но вот уже отсоединен от шимпанзе и гориллы орангутан. Из современных обезьян он в одиночестве представляет свое семейство понгид. А шимпанзе и горилла переехали буквально в последние десять-двадцать лет в группу Homininae, в которой втроем мы, люди, и африканские большие обезьяны — гориллы и шимпанзе.

Молекулярная систематика разлучила нас навеки с орангутаном, который приобрел много черт высших приматов сам, независимо. В некоторых новых таблицах приматов, молекулярная систематика и гориллу отделила от человека и шимпанзе на уровне подтрибы (ступенькой выше рода). Роды шимпанзе и людей — все-таки отдельно, но они в одной подтрибе и уже предлагается переименовать род шимпанзе из Pan trogloditus в Homo trogloditus. Вполне серьезно доказывается, что род карликовых шимпанзе бонобо ни в чем существенном не отличается от рода одного из ископаемых «людей» австралопитека.

Ясно только, что между человеком и шимпанзе расстояние гораздо меньше, чем между шимпанзе и другой человекообразной обезьяной и орангутаном, уже не говоря о другой человекообразной обезьяне, гиббоне и более дальних родичах — низших узконосых обезьянах-макаках. Значит, с точки зрения основных разделов биологии, при переходе от обезьяны к человеку ничего особенного не произошло.

Интересное соображение высказывают современные российские биологи Мамонова и Молотова: у шимпанзе и у горилл не раз наблюдали «поведение обмана». «Оно предполагает высокий уровень интеллекта, так как обманщик должен представлять себе, как отреагирует объект обмана на его действия». Обманывать, конечно, нехорошо, животные честнее нас, мы любим их еще и за это. Но первый признак общественного, социального сознания — это именно умение думать за других, за друга, за противника. Обман — лишь одна, хоть и не лучшая этически, из разновидностей такого сознательного поведения, обозначавшего в эволюции наших предков гигантский шаг вперед. До следующего шага, до рождения религиозно-этического сознания, до понимания, что обманывать нехорошо, еще предстояли миллионы лет пути к человеку…

 

ЧЕЛОВЕКУ ЧЕТЫРЕ МИЛЛИОНА ЛЕТ?

Еще недавно считали, что человек появился на Земле во время очередного оледенения, примерно миллион лет назад. Думали даже, что обезьяночеловек вынужден был становиться человеком под давлением жесткого отбора на выживание в суровых ледниковых условиях.

Эволюцию человека представляли себе примерно так: питекантроп — синантроп — неандерталец — кроманьонец (это уже современный тип человека).

Уже открытие в 1924 году в Африке австралопитека, более древнего, чем питекантроп, существа, вносило в эту схему путаницу. Во-первых, австралопитеков оказалось два разных типа, живших одновременно (когда именно, выяснить долго не удавалось): один погрубее, помассивнее, в общем, как будто годился в предки питекантропа; другой же, «изящно» сложенный, австралопитек африканский, ростом и весом с подростка, оказывался гораздо более совершенным, кое в чем более близким нам, современным людям, не только по сравнению с австралопитеком массивным, но и с гораздо более поздним «обезьяночеловеком» — питекантропом.

Африканские человекоподобные путали карты, и их старались «не замечать» или оспаривать их древность. Но, как оказалось, именно африканским находкам суждено было в корне перевернуть многие сложившиеся взгляды на происхождение человека.

Сорок лет назад начали раскопки в ущелье Олдувай в Восточной Африке антропологи Луис и Мэри Лики. Сначала они нашли остатки еще одного типа австралопитека, еще более могучего, чем австралопитек массивный. Его останки лежали среди галечных примитивных рубил в слое вулканического пепла, который удалось датировать радиоактивным методом. Австралопитеку оказалось 1 миллион 750 тысяч лет. Ученых смутило то, что, примитивно устроенный, с маленьким мозгом, обезьяноподобный бойсеи (так назвали находку супруги Лики) мог, как будто, обрабатывать каменные орудия. Но уже через год Лики нашли, причем в слое, более древнем, чем первый, настоящего автора древних галечных ножей и рубил — «маленькое», «изящное», весьма похожее на человека существо с гораздо большим мозгом, чем у массивных бойсеи и робустуса (которых скоро исключили из числа австралопитеков и зачислили в тупиковую ветвь парантропов) и даже у похожего на новичка австралопитека африканского.

Изящных и башковитых (относительно, конечно) родичей человека Лики назвали гомо габилис — человеком умелым. Луис с Мэри, а потом их сын Ричард, сноха Мив и другие исследователи нашли габилисо-подобных в Восточной Африке уже немало. Сам габилис, видимо, близко родствен рудольфензису, жившему, около двух с половиной миллионов лет назад. Все что старше рудольфензиса и габилиса уже (пока?) не носит гордое имя Гомо. Это все австралопитеки — и знаменитая Люси афарская (3,5 миллиона лет назад), и рамидус, живший больше четырех миллионов лет назад. Его нашли в Эфиопии в канун Нового 1994 года. О том, сколько у этих наших самых древних плейстоценовых предков (чье название «рамид» означает «корень») черт «гомо», а сколько еще обезьяньих, идут споры.

У габилисов — у первых в ряду наших предков — обнаружили один признак, которого нет ни у шимпанзе, ни у австралопитеков. Его самки обладали тем, что поистине есть только у человека — несколько расширенным тазом, широкими бедрами, характерными для женщин, но не для самок…

Замечательный французский палеонтолог и философ Тейяр де Шарден, почти современный наследник старых натурфилософов, провозгласил одним из главных законов эволюции закон цефализации — неуклонного развития в первую очередь мозга, целеустремленного наращивания нашими предками «башковитости». Резкий скачок в этом отношении произошел при переходе от обезьяно-людей к собственно человеку. Человеческий детеныш рождается головой вперед, а голова его резко отличается по относительным и абсолютным размерам от головы всех других приматов. Так вот, широкие бедра, эту воспетую еще пещерными скульпторами и живописцами особенность фигуры женская половина рода человеческого приобрела вынужденно, когда тронулся в быстрый рост объем мозга не только взрослых, но и младенцев. Вряд ли это прибавило бойкости нашим прабабушкам — скорее всего, эта анатомическая особенность, как и более долгая беспомощность башковитых детенышей, сделала женскую половину человеческого рода в условиях первобытной борьбы за существование «слабым полом», нуждающимся в постоянной защите со стороны наших прадедушек. Но и эта слабость обернулась сильной стороной — появилась, в результате опять-таки отбора, более сильная взаимная привязанность, брак надолго, что благотворно повлияло на особенности социально-культурной организации наших предков, а заодно не очень удобные на охоте или в битве широкие женские бедра были эстетически переосмыслены как нечто несомненно прекрасное и достойное резца скульптора.

Происходило все это задолго до оледенения четвертичного периода, в эпоху, считавшуюся еще третичным временем. У некоторых из габилисов объем мозга не уступал объему мозга питекантропов, живших всего полмиллиона лет назад. Там, где уже почти человеческий мозг, появляется и еще один чисто человеческий признак: культура. Что это была за культура — олдувайская (по названию ущелья, где Лики делали свои открытия), трудно сказать в подробностях, но габилисы открыли собой эпоху каменных орудий труда и охоты. Габилисы исчезли уже 1,75 миллиона лет назад (некоторые ученые по сей день числят их в продвинутых, но все-таки австралопитеках), оставив наследников, гомо эргастер, от которых, видимо, произошли более близкие наши предки, гомо эректусы. На стадии так называемого гейдельбергского человека (это уже около 600 тысяч лет назад) расходятся пути двух родов, неандертальцев и сапиенсов.

У некоторых африканских изящных и неизящных человекоподобных, даже самых древних, есть особенности строения, говорящие о том, что они давно уже расстались или почти расстались с древесным образом жизни. Все они прошли через этап хождения по земле на получетвереньках, подобно гориллам и шимпанзе, которые передвигаются, слегка опираясь на тыльную сторону вторых фаланг пальцев рук. Но одни так и остались на этом уровне, например, найденная супругами Лики знаменитая Люси, австралопитек афарский, которую многие двигали в число наших предков, а другие — в том числе и неуклюжие парантропы робустусы, тупиковая ветвь африканских полулюдей, и австралопитек африканский, возможный предок габилисов, по-настоящему, насовсем встали «на попа». Сенсация 2000 года, плосколицый из Кении, живший больше трех миллионов лет назад, еще не проверен «на прямохождение», но нашедшая его Мив Лики уверена, что нашла древнейшего предка «грацильных» австралопитеков и габилисов, самых древних предков всех нынешних людей. В разные времена в Африке, неподалеку друг от друга обитали одновременно несколько разных видов и даже родов людей и человекоподобных. Вымерли, не оставив наследников, парантропы, вымер 300 тысяч лет назад род эректусов, а недавно, около 35 тысяч лет назад, род неандертальцев, не выдержавший конкуренции рода человека современного — сапиенса-кроманьонца.

Обо всем этом ученые спорят, не всем нравится возврат к старым идеям о параллельных и тупиковых ветвях эволюции людей. Но, по-видимому, нет причины считать эволюцию наших ближайших предков резко отличной от эволюции предков более древних и вообще от эволюции всего живого, знающей и параллельное развитие и тупики.

Появление плиоценовых, третичных людей, вернее, предлюдей (объем мозга «плосколицего» предка все же слишком мал) многое ставит на свои места. Ведь если наши древнейшие предки — это питекантропы, жившие всего полмиллиона лет назад (а так считали еще недавно), то получается, что люди (по биологической систематике выделенные в крупную единицу — семейство) появились совсем недавно. Значит, темпы эволюции людей были просто чудесными, в несколько раз большими, чем темпы эволюции других млекопитающих животных.

С находкой третичного, доледникового человека необходимость в чуде отпала. На пути очеловечивания оказались сразу несколько потомков афропитека или кениапитека — человекообразных обезьян, живших около 10–15 миллионов лет назад. Опять параллельное развитие! Некоторые из этих ветвей достигли высокого уровня развития. Неандерталец пользовался огнем и орудиями труда. Он был достаточно совершенным и более многочисленным в течение сотен тысяч лет, чем новички сапиенсы, настоящим человеком и долго занимал территорию Европы, успешно отражая до поры до времени неоднократные, видимо, попытки нескольких волн сапиенсов туда проникнуть. Но сапиенсы развивались быстрее и обогнали в развитии. И дожили, единственные, до наших дней (если неправда все, что рассказывают легенды и путешественники о снежном человеке).

Самые последние открытия в Африке (например, находка в канун нового тысячелетия «плосколицего человека из Кении» в слоях З,5-миллионолетней давности) подтверждают догадку супругов Лики об особом пути развития наших «умелых» предков. Они не выделялись среди других «гоминид» особой физической силой. Путь к нам от первого австралопитека рамидуса шел, видимо, через анамензиса, кениантропуса, габилиса или (и?) рудольфензиса, эргастера, эректуса и гейдельбергского человека. На этой схеме неандерталец тоже потомок гейдельбергского человека. По другим воззрениям, предки сапиенсов и неандертальцев разошлись раньше, еще на стадии эректусов.

 

И ОПЯТЬ ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ ЭВОЛЮЦИЯ?

Как видишь, даже палеоантропологам не удалось уберечь свою науку от гипотез, превращающих классические эволюционные древа в «кусты» и даже целую непролазную чащу параллельных стволов. Виды и роды людей развивались параллельно и, возможно, только случайно не уцелели на каком-нибудь острове или материке или высоко в горах люди другого вида и рода. Как бы отнеслись мы друг к другу при встрече, каких правил придерживались бы в общении с братьями по разуму другого биологического вида? Вовлекли бы мы их в свою цивилизацию или постарались бы сохранить их обычаи и образ жизни неизменными? Или была бы неизбежна взаимная ненависть и борьба на уничтожение? Почти мгновенное исчезновение в слоях земных следов давно укоренившихся в Евразии эректусов-неандертальцев там, где появлялись переселенцы-сапиенсы, говорит о том, что соседство не было добрым… Эти вопросы еще недавно всерьез волновали многих ученых — ведь легенды о человекоподобном существе, живущем в горах, поразительно свежи в памяти многих народов, его видели, по рассказам, совсем недавно и вполне образованные люди. Но «снежного человека» не нашли. Значит ли это, что вопрос о полифилии и монофилии имеет для человека лишь исторический, академический интерес?

Нет. На Земле сейчас не осталось других видов людей. Но есть расы, то есть подвиды вида человека разумного. Расы, подвиды — это уже полшага на пути к виду. В принципе если бы человек по каким-то причинам задержался в своем социально-историческом развитии и не стал бы довольно быстро смешиваться по всей Земле в последние тысячелетия, через сотни тысяч лет расхождение признаков в расах могло бы дойти и до уровня межвидовых различий.

Так вот, расы, эти зачатки возможных видов, они-то как появились — в уже сформированном виде человека разумного или раньше (и тогда в стадию человека разумного независимо, параллельно вступили одновременно зачатки разных рас из какой-то предшествующей видовой ступени)?

Конечно, нетрудно представить себе некую прямую линию наших предков, вроде той, которую представлял себе Луис Лики, строго отбрасывавший всех человекоподобных, кроме габилисов, как не имеющих отношения к нашей родословной. Тогда логично предположить, что начало всем расам положили маленькие группы людей, уже достигшие уровня человека разумного, которые расселялись по Земле 100 — 40 тысяч лет назад и с тех пор несколько разошлись в признаках из-за местных особенностей климата и случайных отклонений в генном составе крошечных групп родственников.

Но некоторые антропологи (например, китайские) не склонно пока исключать из числа предков ни питекантропов, ни неандертальцев. И одна из причин этого заключается в том, что при всех отличиях неандертальцев, а тем более питекантропов, от современных людей антропологи обнаруживают в этих древних обезьянолюдях отдельные особенности современных человеческих рас! В неандертальцах отмечали черты, типичные для «европеоидного» типа лица и черепа. А в древних, но высокоразвитых китайских питекантропах — синантропах находят ясно выраженные монголоидные черты, строения.

Венгерский ученый А. Тома разработал в 1962 году интересную теорию, по которой центром образования человеческих рас была Африка. Сначала возникла (на стадии еще до человека разумного) и расселилась по Земле самая древняя «волна», уцелевшая в виде древнейшей из человеческих рас небольшими островками на востоке Азии (айны) и в Австралии (австралийцы-аборигены). Вслед за этой первой волной, тесня и отчасти смешиваясь с первой, прошла из Африки (через сотню-другую тысяч лет) вторая волна, развившаяся позднее в расу монголоидов. Одна из ветвей монголоидов позже в несколько заходов проникала через Берингов пролив, пересыхавший 30–10 тысяч лет назад, в Америку, где развилась в расу «краснокожих».

Последняя волна, потеснившая (и отчасти опять-таки смешавшаяся с предыдущей) «монголоидную» на восток и север, превратилась потом в европеоидную расу. Наконец, те родоначальники, которые из Африки никуда не вышли, развились в ней, и на стадии человека разумного дали начало негроидной расе. Волны переселенцев Тома связывал с большими колебаниями климата, с временными отступлениями великого четвертичного ледника.

Теория Тома — очень интересный сплав моноцентризма (Африка — единая прародина всех рас) и полицентризма (расы заложены еще на уровне гомо эректуса и переходят на стадию человека разумного в разных центрах одновременно, параллельно, под действием общих биологических, географических и отчасти уже и социально-экономических закономерностей).

К теории полицентризма многие ученые относились отрицательно или подозрительно, ибо некоторые из расистски настроенных антропологов протягивали нити параллельного развития человеческих рас чуть ли не к обезьянам. При этом, конечно, оказывалось, что европеец произошел от обезьяны давно (ушел, значит, далеко вперед), а прочие, особенно негры, — недавно (и, значит, они ближе к животным).

Но теории полицентризма — разные, некоторые из них — строго научны (например, теория А. Тома) и хорошо объясняют многие антропологические загадки — например, неприятный для расистов факт относительно более близкого сходства как раз негроидной и европейской рас. Кроме А. Тома, за теорию многих центров выступали видные российские ученые Г. Ф. Дебец и П. И. Борисковский, многие современные антропологи из других стран.

Конечно, неизвестно, кто победит в этом споре. Для этой книги важно то, что и при дискуссиях о последних этапах эволюции человека встают все те же старые вопросы эволюционного учения: о дивергенции и параллельном развитии, о сходстве от родства и сходстве от развития по одним и тем же законам. Интересно, что похожие проблемы продолжаются и в поздние исторические пласты биографии человека. Сходство социальных процессов, развития религий, культуры в разных цивилизациях часто невозможно объяснить прямым влиянием или заимствованием, а только сходными законами развития человеческого мышления, хозяйственно-экономических укладов. Например, поразительное сходство сказок народов Океании и России, давно связывают с общими структурными закономерностями, характерными для коллективного народного творчества. Но это уже за пределами нашей темы…

Наш замечательный ученый и скульптор М. М. Герасимов умел по черепам восстанавливать облик давно умерших людей. Здесь его реконструкции питекантропа (наверху слева), неандетальца анфас и в профиль, а также кроманьонца, мужчины и женщины (внизу).

 

ПРАМАТЕРЬ ЕВА

Мы уже говорили о вмешательстве в споры ученых новейших методов биохимического и генетического исследования. Все чаще молекулярная систематика подправляет наши знания о родстве животных и растений, в распоряжении ученых нередко оказываются даже ископаемые гены — например, мамонтов (в результате мы знаем, что мамонт гораздо ближе к азиатскому, индийскому слону, чем к африканскому). Ископаемые гены древних людей тоже уже нашли, например, неандертальцев — и в знаменитой долине Неандер и у нас на Кавказе — и уже получили первые интересные результаты.

Ныне живущего человека генетики изучили уже почти целиком, генная карта человека уже почти полностью построена. А что если сравнить молекулярное строение геномов людей разных рас? Например, чтобы выяснить окончательно, от одной или нескольких разных праматерей и праотцов произошли ныне живущие расы.

Оказывается, нечто подобное уже сделано. Представители всех земных рас были исследованы по одному-единственному признаку. Есть в организме человека одна небольшая сравнительно кольцеобразная молекула ДНК, состоящая из 16569 звеньев-нуклеотидов. Эта ДНК не входит в состав хромосом человека, она отвечает за кое-какие химические превращения внутри митохондрий, энергетических подстанций клетки, а у митохондрий, похожих по своему строению на простейшие одноклеточные доядерные организмы прокариоты, есть некоторые особенности поведения, причуды, и одна из них та, что именно эта митохондриальная ДНК наследуется не так, как все остальные живые молекулы в человеческом организме. Эта ДНК не участвует в половом размножении, она не рекомбинирует, не обменивается генами с подобными себе ДНК в организме полового партнера, она наследуется, воспроизводится исключительно по женской линии. Ученые предположили, что проверив эту ДНК у представителей всех человеческих рас, они смогут, наконец, сказать, от одной единственной или от нескольких праматерей происходят ветви рода человеческого.

Это не так просто понять. Поэтому немножко математики.

В тебе читатель в некоем причудливом сочетании соединились гены, а значит и признаки 2 человек, твоих родителей: 21 = 2, где в показателе степени 1 — число поколений, передавших тебе свою наследственную информацию. Но твои родители сами имели родителей, у тебя было двое дедов и две бабушки, и их наследственность потрудилась над твоим созданием. Это уже 22 = 4. Так можно высчитать количество хромосомных наборов за любое количество поколений по формуле 2k где k — число поколений. Но вот оказывается, что один признак, митохондриальную ДНК ты получаешь только от одного родителя. Формула 11 дает 1, 13 = 1, 1k тоже даст 1, это будет та же ДНК, что у любой твоей прапрабабки, как бы давно она ни жила, пока она, конечно, еще человек, а не обезьяна и не кистеперая рыба, у которых аналогичная ДНК, конечно же, была другой — ведь и бактерии, размножаясь делением, все-таки мутируют и постепенно тоже меняются.

Так в этом-то и дело. Если мы проверяем митохондриальную ДНК у представителей всех рас Земли и она везде окажется той же самой, это значит (на первый взгляд), что все расы образовались уже после выделения «нашей» линии сапиенсов, произошли от одной женщины, ее ученые заранее назвали митохондриальной Евой. А если нет…

Короче, недавно проверили. Митохондриальная ДНК у всех рас человека оказалась одной и той же (и не такой, как даже у близко родственных обезьян). Ева была!

Я сказал, что ДНК с течением времени все-таки изменялась. Разными способами высчитали, с какой скоростью. По разнообразию вариаций этой ДНК можно было судить, где и как давно жила наша праматерь и даже о том, какими путями шло расселение ее потомков по лику Земли. Оказалось, что самая изменчивая вариабельная митохондриальная ДНК — у нынешних африканцев, значит и Ева жила там же, а конкретно там, где были основные находки древнейшего человека — в Восточной Африке. И было это около двухсот тысяч лет назад. В это время уже существовали гомо сапиенсы, еще мало чем отличающиеся внешне от эректусов, архаичного облика с вытянутыми вперед лицами, сильно развитыми надбровными дугами. По-видимому, там, в Африке все сапиенсы были одного типа, никаких рас среди них не было. Не было и сапиенсов на других континентах (это не значит, что там не было людей, были, уже около полумиллиона лет, только других, впоследствии вымерших видов и родов — например, гейдельбергский человек и неандертальцы в Европе).

100 тысяч лет назад началось великое переселение сапиенсов из Африки. И тогда же, видимо, началось образование современных рас. Первой станцией на пути были Аравийский полуостров и Кавказ.

С Ближнего Востока расселение шло дальше на восток двумя путями — севернее Памира, Тибета и южнее. В Сибири сапиенсы появились 60 тысяч лет назад. Начала формироваться монголоидная раса. И, как настаивают китайские ученые, не без какого-то участия и местных эректусов-неандертальцев.

Что это было за участие? Во многих учебниках и руководствах этот вопрос фактически обходится: «по мнению большинства ученых, неандертальцы не были непосредственными предкам современного человека, хотя, возможно, и приняли участие в его формировании». Была ли то гибридизация, как думает современный британский антрополог Крис Стрингер?

Или гены эректусов попадали к сапиенсам какими-то другими путями? Впрочем, это будет темой следующей главы. Неандертальцы и сапиенсы нередко пересекались, жили в одних и тех же пещерах, болели одними и теми же болезнями, перенимали друг у друга и элементы языка, и зачатки культуры…

Кстати, единственное пока место, где останки сапиенсов и неандертальцев-эректусов находят рядом в слоях одного и того же возраста, но, правда, в разных пещерах — это как раз на главном пути переселенческих волн из Африки, в районе Мертвого Моря. По самым лучшим современным изотопным датировкам, этим костям — как раз сто тысяч лет… Последние неандертальцы еще жили на Кавказе — еще одном перевалочном пункте всех миграционных потоков из Африки — всего 29 тысяч лет назад. Российские ученые сумели добыть из останков неандертальского мальчика его ископаемую ДНК и с помощью зарубежных коллег подтвердить удаленность неандертальцев от сапиенсов. Неандертальцы отщепились от общего с нами ствола на несколько сот тысяч лет раньше, чем началось образование современных рас сапиенсов…

Те сапиенсы, что оставались в Передней Азии и пошли через нынешние Иран и Индию, заложили основы индоевропейской расы. Северный и южный потоки соединились в Юго-Восточной Азии. Их смешение породило частичное возвращение к «негроидному прототипу» — айнов в Японии, а 40 тысяч лет назад австралийцев и жителей Новой Гвинеи.

Примерно тридцать пять тысяч лет назад, по-видимому, сломив сопротивление европейских неандертальцев, сапиенсы (это была уже высокорослая кроманьонская стадия, почти современный европейский тип) хлынули в Европу. 32–12 тысяч лет назад тогдашние полумонголоиды Сибири в несколько приемов шли через пересыхавший время от времени Берингов пролив в Америку. Они шли маленькими группами — здесь наименьшее разнообразие вариаций в той же самой кольцевой митохондриальной ДНК.

Сейчас идут попытки повторить исследование на материале генетической структуры, которая передается по мужской линии, но, правда, все же через женский организм. Это Y-хромосома, которой вообще нет в клетках женщин. Праотец Адам, по первым результатам, тоже был, и он тоже жил в Восточной Африке, но гораздо позже Евы, чуть ли не на сто тысяч лет… Они не встречались!

И это сразу все ставит на свои места. Конечно же, не было одной супружеской пары в начале нынешнего рода человеческого. Больше того, наверняка разнообразие типов митохондриальной ДНК в наших прабабушках и Y-хромосом в дедушках было двести тысяч лет назад немалое. Но представим себе, что наследственность одной из бабушек по каким-то причинам была чуть-чуть, на доли процента более жизнеспособной, и даже не вообще наследственность, а способность воспроизводить в потомстве преимущественно женский пол (в сплошь мальчиковых выводках митохондриальная ДНК находила свой конец, дальше не передавалась). Рано или поздно, в огромном числе поколений, эта митохондриальная ДНК осталась без конкуренток… То есть Ева была, но она не одна трудилась, рядом были сотни других женщин, просто потом, с течением поколений ее отнюдь не главному наследственному зачатку, какой-то второстепенной, почти ни на что не влияющей ДНК повезло… Осталась одна и потому так много и интересно рассказала любопытному потомству. То же и с Адамом, только нынешней господствующей разновидности Y-хромосомы повезло меньше и позже.

Представь себе деревню, все жители которой носят одну и т уже фамилию, например, Кузнецовы. Даже в нашей стране, по которой всякого рода Мамаи огнем и мечом проходили столько раз, такие деревни существуют. В Китае, где в глубинке есть целые многотысячные поселки, которые без больших перемен стоят на одном месте до пяти тысяч лет, такое бывает сплошь да рядом. Фамилия — это тоже признак, наследуемый только через одного родителя — почти у всех народов — отца. Конечно же, в принципе можно высчитать «поселкового Адама», первого носителя этой фамилии, но не нужно. Он лишь один из многих прародителей жителей этого местечка, вот только в силу случайности или наследственности в его потомстве на доли процента рождалось или выживало меньше девочек — «тупиковых» только по этому признаку ветвей. Рано или поздно его фамилия стала монопольной, притом, что генов, фамильных черт он своим потомкам передал не больше, чем любой из его сверстников или сверстниц… Один из современных генетиков по этому поводу написал во вполне серьезном издании, что когда-нибудь, при определенных условиях, все жители Земли будут носить одну фамилию, допустим, Адам, но это вовсе не будет значить, что все они на самом деле произошли от одного человека, Адама.

Вот почему эта захватывающая история, хотя и меняет кое-что в старом споре о моно— и полицентрическом происхождении рода людей (род сапиенсов, несмотря на расы, оказывается все-таки более монолитным, чем полагали крайние полицентристы), но не отменяет его вовсе. И Y-хромосома рассказывает лишь кое-что, а не все приключения человеческих генов и хромосом в последние сотню тысяч лет, и митохондриальная ДНК, даже и раскрыв кое-что из своей собственной истории, возможно, искусно скрывает гораздо более важные и таинственные вещи из истории наших предков, эректусов и сапиенсов…

 

ЕЩЕ РАЗ ОБ ИСКУССТВЕННОМ И ЕСТЕСТВЕННОМ ОТБОРЕ

Помнишь, размышляя над поразительными изменениями, происходящими с домашними животными буквально на глазах людей, Дарвин догадался, что подобные же изменения, только более медленные, могли происходить и в дикой природе.

Кажется, что общего между смешной болонкой и волком? Догадались бы палеонтологи будущего, что болонка и волк — это один и тот же вид животного?

Довольно долго ученые не верили, что все домашние собаки произошли от волка, думали — от шакалов или каких-то помесей между шакалами и волками. Но современная наука, проникнув в хромосомный аппарат наследственности, смогла твердо сказать: собака — это видоизмененный серый волк.

Первое время дарвинисты верили, что породы домашних животных нашими предками выведены очень просто. Достаточно, думали они, резко увеличить требования к тем или иным нужным свойствам животных, увеличить давление отбора — и все в порядке.

Сразу же возникла мысль: опытом, экспериментом подтвердить догадку Дарвина. И тут начались странные неудачи.

Ученые знали: у высоких, рослых родителей и дети обычно крупнее нормы. А что будет, если все время отбирать для потомства только самых рослых? Можно, значит, вывести породу каких-то Гулливеров, великанов!

Кто-то догадался обратиться к медицинской статистике. Ведь среди нашего вида — людей — часто бывает такое… Рослая женщина предпочитает выйти замуж за рослого мужчину. Их рослые потомки с большой вероятностью сделают то же самое. А низкорослым людям как-то удобней (не всегда, но в среднем) жениться на маленьких же. Ты помнишь, это называется половой отбор, и, по мнению Дарвина, в истории рода человеческого половой отбор играл, может быть, даже более важную роль, чем обычный естественный отбор на выживание приспособленных.

Спрашивается: почему же все человечество не разделилось давно на великанов и карликов?

В прошлом веке картотеки английских врачей подверглись тщательному исследованию. Оказалось, у высоких родителей в среднем действительно более высокие дети, а у низкорослых — более низкие. Но если средний рост обоих родителей больше «среднего общечеловеческого» (или меньше) на 4–5 процентов, то средний рост их детей отличается от среднего на величину, вдвое меньшую!

Практики-селекционеры давно заметили, что отклонения от среднего при самом старательном отборе в потомках как бы затухают, и очень быстро, уже в третьем-четвертом поколениях «прирост признака» сводится к нулю, а потом даже испытывает тенденцию вернуться к первоначальному среднему.

Но если это так, то как же образуются разновидности, а из них виды?

Каким образом из волка получилась собака?

Современная биология все ближе подходит к ответу на этот вопрос. Ты знаешь, в генной записи каждого организма могут происходить мутации. Мутации происходят самопроизвольно, неожиданно. Но их частоту можно увеличить с помощью химических веществ или облучения.

Мутация может произойти внутри молекул ДНК-носителя наследственности. Один из участков этой нити-молекулы перестраивается, там появляется какая-то новая или исчезает старая группа атомов. Иногда просто сдвигается на одно деление «рамка считывания». Генная запись почти та же, а белок получается с совсем другими свойствами, для другого пригодный (или не пригодный вовсе). Пример такой мутации — серповидная анемия, тяжелая наследственная болезнь, о которой мы уже говорили. Эта мутация произошла давным-давно в каком-то из наших предков, и с тех пор она живет в скрытом виде в генном фонде человечества, иногда проявляясь и явно.

Большая перестройка наследственности, вроде мутации, может произойти в строении хромосом (каждая хромосома состоит из белков и нитей ДНК, у человека 46 хромосом). Иногда участок одной хромосомы меняется местами с участком другой хромосомы, и это тоже влияет на свойства организма. Может измениться число хромосом: например, оно может удвоиться, учетвериться. Такие полиплоидные мутанты часты в мире растений и редки среди животных. При скрещивании разных видов и родов хромосомные наборы иногда как бы складываются. Образуется совершенно новый вид и даже род организмов. Таким новым родом стал знаменитый капустно-редечный гибрид-кентавр Карпеченко. В 1998 году по всей земле 2,9 миллиона гектаров было засеяно полиплоидным злаком тритикале — пшенично-ржаным гибридом-кентавром, необыкновенно урожайным и стойким против всяких вредителей. Уже задним числом ученые обнаружили, что с незапямятных времен растущая в садах, но отсутствующая в лесах слива — это тоже кентавр, бессознательно нащупанный нашими предками-садоводами полиплоид, сложение хромосомных наборов диких терна и алычи…

Есть и другие интересные возможности для эволюционных перестроек на уровне генов. Подробнее о них — в последней главе этой книги.

Мы с тобой уже говорили и о том, как много препятствий стоит на пути генной мутации. Для того чтобы такая мутация в наследственности стала признаком, а дальше свойством целого вида или рода животных, нужно еще очень многое.

Чаще всего мутация попадает в запас — в скрытом виде тысячи таких мутаций присутствуют в генном фонде сообщества организмов, время от времени «всплывая на поверхность» в виде новых признаков. Но чаще всего такой новый признак у хорошо приспособленного к определенной жизни существа оказывается нелепостью, уродством, которое удаляется из жизни либо сразу, с помощью убийственного естественного отбора, либо во втором поколении, под действием полового отбора: урод, особенно в мире высших животных, имеет меньше шансов вступить в брачный союз и оставить потомство. Скрытые мутации становятся явными, если скрещиваются организмы, у каждого из которых в генах сидит такая мутация. Это должны быть близкие родственники. И потому часто уроды появляются в таких сообществах, где из-за изоляции или по другой причине должны вступать в брачные отношения близкие родственники.

Мутация может дождаться своего часа — стать полезной на каком-то уровне развития вида. Может быть, при одомашнивании выявление скрытых мутаций происходило чаще, чем на воле, отчасти потому, что в древности около человека жило мало животных, и они должны были чаще вступать в близкородственные скрещивания. Частый инбридинг (так называют близкородственные скрещивания) мог устанавливаться иногда и в диких популяциях животных. Ведь палеонтологи утверждают, что иногда важные ветви эволюции начинались с небольшой, крохотной даже группы предков, долго оторванной, изолированной от всей массы прочих родственников

Но тут возможен совершенно новый поворот проблемы…

Удивительные опыты по одомашниванию пушных зверей — норок, лис — проводили ученые Сибирского отделения Академии наук под руководством академика Д. К. Беляева. Ученые долго гадали, почему нашим предкам так хорошо удалось видоизменить собаку и других домашних животных, приспособив их для самых разных надобностей. Вот если бы так же изменить лису! Вывести массу пород всех окрасок меха, чтобы щенят больше приносили, и не раз в год, а два.

Как этого добиться?

Представим себе, как наши предки подружились с волком, сделав его собакой…

Наверное, они брали волчат: взрослых диких зверей по-настоящему приручить невозможно. Брали первоначально для забавы, для детей. Дети возились, играли со щенками. И это была их работа — начало работы по одомашниванию.

Щенята подрастали, в них начинали проявляться «дикие» черты характера — недоверчивость, злобность. «Сколько волка ни корми, он все в лес смотрит…» Такие щенята или сами убегали в лес, или их убивали за непослушание, за плохой характер. С людьми оставались, беря на себя обязанности сторожей и помощников при охоте, те волчата, которые дольше сохраняли щенячье дружелюбие, общительность, послушность. Это был отбор на хороший характер. На детские щенячьи черты, сохраненные до взрослого состояния! Но детские черты характера тянули за собой и некоторые (не все!) детские черты строения тела. Человек как бы растягивал по некоторым признакам своим, искусственным отбором юношескую стадию. Искусственная неотения… Помнишь, мы говорили, какую важную роль могла иногда играть неотения в эволюции живого?

Ученые давно заметили, что собаки похожи на волчьих щенят — у многих висят уши, они по-щенячьи тявкают, а не воют, они по-щенячьи вертлявы, игривы (взрослый волк ведет себя гораздо строже, солиднее собаки), по-детски доверчивы и дружелюбны.

Целый вид животного был сдвинут по своему типу на более раннюю стадию онтогенеза, индивидуального развития. Умирающая от старости собака многими чертами не достигла взрослости, зрелости своего дикого предка — волка.

А что происходит дальше, как раз и проследили зоологи из лаборатории академика Беляева. Они стали проводить усиленный отбор лис не на качество меха, а на дружелюбие, уживчивость. Лису стали делать домашним животным. И вот прямо на глазах, а не за сотни и тысячи лет, лисы стали меняться. Они ласковы, общительны уже до взрослого состояния. В них стали проявляться новые черты, например, они научились лаять совершенно по-собачьи. И самое главное: резко усилилась изменчивость лис. Они начали приобретать разную окраску, подобно собакам, у многих сдвинулись сроки размножения.

…Мы говорили о правиле Копа: новые линии животных и растений могут начинаться от неспециализированного предка, «неудачника», не успевшего приобрести специальные признаки, полезные в одних условиях, но мешающие жить и развиваться в других.

Мы говорили и о том, что иногда растения и животные могут, прежде чем сделать в эволюции скачок вперед, отступить несколько назад, уйти от формы, мешающей приспособиться к новым условиям специализации. Это возможно потому, что в индивидуальном своем развитии организмы проходят стадии предков, в их генах записана история их рода.

Проростки деревьев похожи на траву — так, считают некоторые ученые, и появилась большая часть нынешних трав, позже деревьев, как «недоразвитые деревья». Но потом травы развились и благодаря частой смене поколений шагнули в эволюции далеко вперед. О таком же, неотеническом размножении некоторых животных мы говорили тоже, и оно иногда помогало сделать «шаг назад — два шага вперед» в эволюции.

И, наконец, новый способ отступления «придумала» эволюция, когда высокого развития достигла психика животных. Каждому возрасту соответствует определенная норма поведения. Эта норма, видимо, в генах сцеплена с тем или иным этапом онтогенетического развития. Детеныши всех животных доверчивы и очень любопытны — ведь им надо обучаться! Взрослые подозрительны и осторожны. Их поведение полностью приспособлено к образу жизни, то есть крайне специализировано. Взрослый соболь умирает от разрыва сердца, если рядом взревет бульдозер. Соболий щенок только чуть испугается, но больше заинтересуется: что это там шумит?

В положении волчат, взятых человеком из логова, многие животные часто оказывались в естественной, дикой эволюции. Всякие новые, непривычные условия плохо переносили взрослые животные, которые не могли жить иначе, чем определено их специализацией. И гораздо более сносно — молодежь. Например, по детской привычке подростки могли первые объединиться в тяжелый год в стаю для совместной охоты. Сообщество животных с налаженным общением, с развитой способностью действовать не по инстинкту, а обучаясь новому в такие тяжелые эпохи, получало преимущество в выживании и развитии.

В такие времена происходило, как говорили некоторые ученые, молодение типа. Животные отступали от узкой специализации и заодно у них повышалась изменчивость, то есть естественному отбору предоставлялся более богатый выбор, сфера деятельности. «Запрещенные» признаки из других этапов онтогенеза, скрытые мутации быстро выхолили на поверхность и закреплялись отбором. Начинался этап быстрого видообразования.

Прежде чем начать одомашнивать животных, человек должен был «одомашнить» себя. Ведь главная черта человека, отличающая его от других животных, — это детская любознательность в течение всей жизни, детская уживчивость, общительность (она развивается в нормы социальной жизни). Детское стремление к игре у человека тоже сохраняется на всю жизнь: религиозный обряд, сказания, все виды искусства — танец, пение, театр и литература — все это развилось из игр, сначала, детских игр. Ребенок больше смеется, «делает понарошку» — появляется чувство юмора, ирония. Иронии нет в мире животных, они всегда серьезны… И все это — культура, именно то, что выделяет человека из мира животных.

Может быть, в истории развития предков человека такое отступление к детству не раз позволило сделать еще один шаг вперед.

Человек гораздо больше похож на детеныша обезьяны, чем на какую-либо взрослую обезьяну. Наш главный признак, главная гордость — «башковитость». У нас хороший мозг, и этот признак буквально связан с относительным объемом черепа. Так вот, по отношению этого объема к размерам тела и даже по особенностям строения черепа взрослый человек ближе к эмбрионам и детенышам человекообразных обезьян. Говорят, молодая горилла по строению черепа больше похожа на человека, чем на собственных родителей!

Особенность человека — прямое бедро, оно позволило ему ходить прямо, только на задних конечностях. И эта черта есть в мире обезьян: точно такое же бедро у молодых шимпанзе и гиббона. А короткие округлые челюсти человека — признак не только молодых обезьян, но и вообще всех млекопитающих животных, но только если брать их в эмбриональном, зародышевом «возрасте». Волосы на теле человека растут вроде бы не совсем так, как у обезьяны. Но только на первый взгляд. А на самом деле волосатость человека точно такая, какой обладает семимесячный зародыш, еще не родившийся шимпанзенок.

Биологи называют иногда организм человека «хранилищем древностей». Есть у человека черты, не только взятые у зародышей обезьян, но и гораздо более древние.

Среди черепов людей попадаются черепа с особым лобным швом. Ни у одной обезьяны этого шва нет. Изредка этот шов попадается только у полуобезьян — лемуров и долгопятов. Есть он у всех прочих четвероногих — наших предков.

Ученые-антропологи заинтересовались, когда и как получили мы древний, еще дообезьяний признак. Оказалось, среди людей каменного века лобный шов — большая редкость, он только начал появляться. У британцев, живших две тысячи лет назад, уже 3,3 процента черепов с лобным швом. У современных англичан этим признаком обладает уже каждый десятый!

Случай с лобным швом — тот редкий случай, когда удалось «поймать» древний признак почти в момент его нового появления и распространения. Лобный шов не нужен был никому из предков человека, но, видимо, кстати ему самому: он облегчает развитие, рост черепной коробки, а значит, и мозга.

В самой общительности, стайности обезьяньего племени, в его наклонности поиграть — много детского. Обезьяна стала человеком, научившись общаться с ближним. Разговаривать и в наши дни может научиться только маленький ребенок. После определенного возраста, если его вовремя не научить речи, он останется немым. Значит, сам человеческий язык, великое орудие разума, мог родиться только из первых игровых криков-сигналов детенышей обезьянолюдей.

Немного не дошли до исторических времен неандертальцы — самостоятельно, давно уже отдельно от сапиенсов, развивавшаяся ветвь людей. Неандертальцы знали огонь, обрабатывали орудия. Что же помешало им развиться дальше, превратиться в «социальное животное», стать вторым, параллельным видом человека разумного на Земле?

Ученые считают, что главным препятствием на пути неандертальцев к высшей фазе развития стала их ранняя «взрослость». Недоверчивость, необщительность. Неандертальцы больше полагались на себя, на свои силы, были прекрасно приспособлены к суровой жизни в одиночку и малыми группами. Они преуспели в этом — и вырвались поначалу вперед, распространившись по всей Земле, потеснив прямых наших предков сапиенсов. Но это было временное преимущество, полученное в ущерб способности развиваться дальше. Для человека прогрессивное развитие с какого-то времени состояло в «одомашнивании», то есть в объединении — в роды, племена, в то время как неандерталец в организации выше первобытного стада не поднялся.

Инстинктивная настороженность, готовность к постоянной борьбе теряли свою первоочередную, безусловную выгоду, уступая место способности и желанию обучаться, умению уживаться, подчинять свои интересы интересам других, более слабых — женщин, детей, интересам общества. Предок должен был стать более «ручным», социальным животным. И он им стал, пройдя отбор на «детские» черты в психике и организации.

Некоторые ученые думают, что понять самые общие законы человеческого мышления, социальной психологии, предсказать грядущие пути развития человека как биологического вида, можно, изучая детей, их игры, их психологию, их развитие.

 

ЭТО ЗВУЧИТ ГОРДО

70 миллиардов человек — это все людское население планеты Земля с праматери Евы 200 тысяч лет назад до тех 400 тысяч младенцев, которые родятся сегодня. Каждый двенадцатый из этой прорвы народу — наш современник. А завтра?

Ученые много спорят о том, властен или не властен над современным человеком естественный отбор. Будет ли человек дальше развиваться как биологический вид?

Скорее всего, правы те ученые, которые считают, что естественный отбор пока не прекратился и у человека, но изменился.

Да, медицина сделала гигантские успехи. Человек уже не вымирает миллионами от массовых эпидемий. Он стал дольше жить. Но смертность осталась. От некоторых болезней (сердечно-сосудистые заболевания, рак) даже возросла. Причем смертность во всех возрастах. Она, конечно, сильно уменьшилась в эпоху развитой медицины. Но это значит только, что «давление» естественного отбора ослабло, физическая эволюция человека замедлилась, но вовсе не прекратилась!

Не все люди женятся и оставляют после себя детей. Часто это и сегодня происходит из-за того, что человек не смог себе найти жену (мужа), что он не понравился (помнишь, мы говорили о половом отборе?). Не нравятся внешностью, из-за нездоровья — как и в мире животных, но еще и из-за недостатка ума, настойчивости, таланта, доброты — важнейших не общебиологических, а преимущественно человеческих свойств характера или, как иногда говорят, свойств души. Многие не заводят детей по бедности, чтоб «не плодить нищих». А некоторые — вполне богатые — люди не имеют детей потому, что не любят их, не хотят усложнять себе жизнь. Их не нужно уговаривать, что они не правы, пусть их род не имеет продолжения. Пусть в человечестве не ослабевает, а укрепляется завещанное всей эволюцией наших предков наследственное свойство любить детей.

Так или иначе, все это значит, что и сегодня в нашем, человеческом виде происходит отбор. Если в генную запись зарождающегося человека вкралась нежелательная мутация-опечатка, причем не скрытая, а сразу проявляющаяся в признаке, человеческий зародыш и сегодня обычно гибнет еще до рождения, на зародышевой стадии.

Да, с развитием человеческого общества действие отбора ослабевает. В следующей главе ты прочтешь об опытах по искусственному вмешательству в передачу генетической информации, видимо, многие наследственные генетические заболевания можно будет скоро излечивать и это скомпенсирует изъятие из нашей эволюции редактора — естественного отбора.

Но биологическая эволюция долго еще будет вмешиваться, регулировать развитие человека.

…Мы говорили с тобой об уровнях организации живой материи. Для каждого большого этапа в развитии жизни на Земле можно выделить высший уровень, на котором в основном и идет дальнейшее развитие. После того как возникли многоклеточные животные, основное развитие живого шло уже на уровне превращений тканей и органов, облика и строения этих животных — клетки уже менялись мало. Человек все еще развивается на биологическом уровне. Но чем дальше, тем больше развитие переходит с биологического на более высокие — психический, социальный уровни развития. Будут совершенствоваться мышление человека, его наука и техника, его организованность, методы обучения новому.

Один видный американский биолог сказал: «Человек специализировался в направлении деспециализации». То есть человек силен тем, что, сохранив себя от узкого приспособления к какой-то определенной пище, однообразному существованию, избежал тупиков эволюции и стал всемогущим.

Но и такая чисто человеческая специализация содержит в себе опасность тупика. Осознав свое всемогущество, человек может забыть, откуда вышел, противопоставить себя всей живой природе, которая его породила. В мои школьные годы мы были обязаны заучивать якобы Мичуринское высказывание: «Человек не может ждать милостей от природы. Взять их у нее — наша задача». И брали. В 70-е годы советская цензура не давала печатать статей о загрязнении рек и озер, о хищническом уничтожении лесов, о вымирании растений и животных под жестоким натиском неумного хозяйствования.

Да человек разумный неразумно уничтожил многие виды своих «братьев меньших» — животных, загрязнил атмосферу и океан. И здесь познанные законы биологической эволюции еще раз могут пригодиться. Правило сохранения неспециализированности для человека нашего времени означает: сохранять природу, не забывать о родстве с ней, не выходить из нее.

При самой высокой технике и сложной науке человеческие дети должны расти в садах и лесах, купаться в чистых реках и в море, слушать пение птиц, видеть и вбирать мир живого, наш мир во всем его богатстве и роскоши.

Когда жизнь переходила с одного уровня на другой (например, с кристалло-биохимического уровня преджизни на клеточный, с клеточного — на многоклеточный, онтогенетический), предыдущий уровень никуда не уходил, а оставался не просто рядом, но как основание, опора для всех лежащих выше уровней пирамиды жизни.

Так и сейчас: достигнув уровня сферы разума, человек не может отбросить предыдущий уровень организации жизни — уровень биогеоценозов.

Биогеоценоз — это сложная система, например, лес — воздух над ним — вода в ручьях и озерах этого леса — все обитатели этого леса. Каждый член биогеоценоза связан с каждым другим. Разрушая, убивая что-то одно в этой системе, мы можем ослабить и убить весь биогеоценоз. Учение о биогеоценозах развивал академик В. Н. Сукачев, и пишущему эти строки повезло: в 1965 году, когда российская биология только начинала возрождаться после террора псевдоученых во главе с Т. Д. Лысенко, мне рассказывал об основах своего учения сам В. Н. Сукачев, лично…

Нельзя подрывать и еще более «низкие» (а точнее, просто лежащие ближе к основе здания жизни) уровни — организмов, клеток… Все связано со всем и человек не будет человеком без своей истории, без своего привычного биологического окружения.

Когда-то человек уничтожил в Сибири мамонта и шерстистого носорога, в Южной Америке — мастодонтов. Четверть века понадобилось китобоям в XVIII веке, чтобы выбить морскую корову на Командорских островах.

Этих животных не просто жалко. Они могли бы стать домашними животными, и тогда человек получил бы от них гораздо больше. Ведь выбив мамонта, сибирский человек каменного века сразу оказался на голодном пайке и стал вымирать — Сибирь обезлюдела. Морская корова, добродушнейшее создание, жевавшая морскую капусту и дававшая вкусное молоко, могла бы стать первым морским домашним животным. Сейчас мы должны помнить о том, что вся Земля — наш дом и сад и что всякое животное и растение в нем — это наши домашние растения и животные, которых надо беречь. И не только потому, что нам это выгодно.

Оберегая жизнь, человек становится человечней, он еще выше поднимается по лестнице, ведущей от эгоизма и жестокой борьбы первобытного леса к Гармонии единства личности, природы, общества.