анатомии… На мой вкус — а ответ на этот вопрос, несомненно, дело вкуса — заданность плана строения заранее менее вероятна, и Создатель воспользовался тем, что получилось и оказалось достаточно успешным. Быть может, на других планетах все могло быть иначе… Отсюда следует предположение, что история развития жизни на Земле имеет значение, потому что ее исход (в виде появления наших непосредственных предков) не был предопределен в анатомическом смысле. Был ли результат эволюции предопределен в отношении когнитивных способностей и поведения — еще один вопрос без ответа. Иными словами, достаточно ли появления многоклеточных, чтобы быть уверенным, что рано или поздно подходящее для гоминизации (превращения в человека) существо появится? Однозначного ответа на этот вопрос у меня, конечно, нет. Может быть, в разговоре о земноводных, которым явно не хватает разнообразия и эврибионтности, задавать этот вопрос вообще преждевременно. Однако не вредно иметь в виду, что мы созданы, быть может, из далеко не идеального материала, и слова «венец творения» отнюдь не означают «самое прекрасное и совершенное существо во вселенной». У нас и в самом деле есть ограничения и недостатки, которые мы призваны преодолевать.
д. Вперед в неизвестность: рептилии
В конце палеозойской эры, вероятно, в каменноугольном периоде (более 350 млн лет назад) от земноводных обособилась новая и весьма перспективная группа, пресмыкающиеся или рептилии — относительно недавно их объединяли с земноводными в группу с излишне эмоциональным названием «гады». Поначалу они занимали сравнительно мало места в наземных экосистемах, но в результате пермского вымирания (около 250 млн лет назад), когда в очередной раз погибло порядка 90% видов, преобладание земноводных грубо оборвалось, и суша, высохшая и подвергшаяся широкомасштабному опустыниванию, досталась рептилиям. И рептилии не подвели: за короткое время они сформировали гигантское разнообразие форм и стали доминирующим классом. Впрочем, это было на суше, а в море поколебать господство рыб им так и не было суждено.
У разных групп рептилий появились бесчисленные новые приспособления, позволившие им не только освоить сушу, но и вернуться в воду, чтобы потеснить рыб и — первыми из четвероногих — научиться летать17. Как обычно, когда ресурсов много (в первую очередь — растительной и животной пищи), а конкуренция ослабла из-за вымирания, естественный отбор дал возможность выжить и сохраниться самым неожиданным приспособлениям, результатом чего и стало упомянутое разнообразие. Среди главных эволюционных «новшеств», появившихся в это время у рептилий, так много важных вещей, что перечисление их займет слишком много места. Здесь и сухая чешуйчатая кожа (у потомков рептилий отсюда возникли и перья, и волосы), и размножение при помощи яйца (для которого не нужна вода), и особенности строения черепа (да и вообще скелета), и интенсивность обмена веществ, и сложное и разнообразное поведение. Кое-кто из древних рептилий опробовал стайный образ жизни…
Некоторые рептилии еще в пермском периоде обладали особенностями строения (в первую очередь зубов и кожных покровов), свойственных млекопитающим; кое-кто из этих зверозубых ящеров и стали нашими предками. В основном они занимали в экосистемах позднего палеозоя и мезозоя второстепенное положение, стараясь не попадаться на глаза истинным хозяевам эпохи, динозаврам.
Эра динозавров — удивительное время, а сами они вызывают у людей неподдельное восхищение (у меня тоже), особенно в кино. Мирно пасущиеся бронтозавры, хищно оскалившиеся тиранозавры и прочие персонажи отделены от нас миллионами лет, и можно изумляться ими безнаказанно. Не забудем благословить Создателя за то, что 66 млн лет назад астероид так кстати упал на Юкатан… Кое-кто из динозавров тогда выжил, например — птицы, отличающиеся от динозавров не так сильно, как мы привыкли думать: вспомните об этом, слушая их щебет в весеннем лесу. Для нашего рассказа, конечно, основной интерес представляют потомки зверозубых, для которых очередное массовое вымирание — то самое, мел-палеогеновое, вызванное юкатанским астероидом, — освободило несметное множество экологических ниш, в которых прежде господствовали рептилии.
Прежде, чем перейти к выжившим млекопитающим, стоит обратить внимание еще на два вопроса без ответа.
е. Целое больше суммы своих составляющих18
Почему катастрофические события — глобальное похолодание и другие последствия взрыва астероида — так драматически сказались на видовом составе? Ведь можно себе представить, что по несколько представителей каждого вида сумели бы пережить эту глобальную зиму в каком-нибудь гипотетическом палеогеновом «ноевом ковчеге», а потом размножились бы и постепенно все вернулось бы на круги своя (с учетом так называемого эффекта «бутылочного горлышка» для каждого вида — см. об этом ниже)? Ведь после того самого «ноева» наводнения ок. 18 тыс. лет назад, похоже, так и произошло? Во-первых, во время мел-палеогенового вымирания резко и надолго изменился климат всей планеты; во-вторых, именно для холоднокровных рептилий похолодание оказалось куда более губительным, чем для теплокровных птиц и млекопитающих (хотя и неочевидно, насколько у них тогда была развита теплокровность). Но куда важнее единство экосистем нашей планеты, развивающихся как целое по своим законам.
Далеко не каждая экосистема находится в том состоянии шаткого равновесия, которое ей приписывают. Экосистемы все время меняются, поскольку продукция (производство биомассы) на практике никогда не бывает в точности равна дыханию (потреблению биомассы на жизнедеятельность организмов). Из-за этого дисбаланса, пока в экосистеме образуется излишняя биомасса (продукция больше дыхания), в ней непременно должны появляться новые виды, которые будут эти излишки потреблять, и так происходит до тех пор, пока продукция и потребление не сравняются. Между прочим, наряду с климатическими изменениями и мутациями это одна из причин, по которым вся биосфера эволюционирует уже миллиарды лет.
Эволюция экосистем (в малых временных масштабах — сукцессия), как правило, происходит путем образования (и заселения, естественно) новых экологических ниш, которые требуют для себя новых обитателей. При этом, если представителям того или иного вида удается занять новую экологическую нишу, конкурентное давление на них ослабевает — по крайней мере, на время. И так экосистемы усложняются до тех пор, пока не будет достигнут хрупкий баланс продукции и потребления: удлиняются и разветвляются пищевые цепи, увеличивается видовое разнообразие и т. п. Порой, впрочем, эта последовательность обрывается природными катаклизмами. Закономерности, управляющие структурой экосистем на Земле (полагаю, что и не на Земле тоже), носят скорее математический, чем биологический характер.
Для мира динозавров роковое значение имело не только понижение температуры, но и резкое сокращение продукции: в темноте и холоде после падения юкатанского астероида осталось очень мало растений, так что пищевые цепи оказались оборванными в самом начале. Немногие выжившие виды не могли восстановить прежние экосистемы; диверсифицируясь «на свободе», они создавали новые, подчиняющиеся тем же закономерностям, но в другом составе. Если кто-то из рептилий и выживал, в эти новые экосистемы им было уже не вписаться…
Структура экосистем не связана напрямую с их видовым составом. Это хорошо видно на примере австралийской сумчатой фауны до появления там европейцев (и собак, и овец, и кроликов — мы же не приходим одни!). Экологические ниши похожи в Австралии и Старом Свете: есть ниша крупных травоядных (олени или кенгуру), а есть ниша мелких, есть ниша крупных хищников (волки или сумчатые волки), а есть ниша похожих на крысу существ, поедающих все на свете (крысы или опоссумы) … В других частях света эти ниши заняли плацентарные; в Австралии их не оказалось, и в качестве подручного материала подошли сумчатые. Вообще говоря, среди растений тоже наблюдается подобное.
Являются ли свойственные конкретной экосистеме экологические ниши продуктами одной только случайности или они оказываются востребованными каждой конкретной экосистемой и заполняются теми, кто в нужное время в нужном месте оказался достаточно неспециализированным, чтобы дать новое разнообразие? Иными словами, не предопределяет ли сама экосистема появления в ней определенных жизненных форм? Даже если они ее и погубят, как произошло с нами? И если Создатель каким-то образом направляет этот процесс, не надежнее ли делать это не путем целенаправленных точечных мутаций, а при помощи математических закономерностей развития экосистем? Ведь если крупное всеядное социальное животное (с большим мозгом) в экосистеме должно появиться, остается просто посмотреть, кто именно займет эту нишу?
Быть может, велоцирапторы из «Парка Юрского периода» были всем хороши. Умные, социальные, сложно организованные, всеядные (в смысле евшие всех, кого могли догнать). Но уж больно злыдни… Не исключено, что поняв, что с этой публикой каши не сваришь, Создатель и воспользовался астероидом…
Одним словом, может быть, мы не такой уж «венец творения» — просто оказались в нужное время в нужном месте. А уж Создатель не преминул воспользоваться представившейся возможностью. Все предшествовавшее могла определить математика (в широком смысле слова).
ж. Мир пожирателей, или «Я взыщу и вашу кровь… от всякого зверя»19
Со структурой экосистем, как древних, так и современных, связан еще один вопрос, совершенно иного порядка.
Пищевые цепи (пищевые сети), лежащие в основе этой структуры, построены на принципе передачи на каждый следующий трофический уровень примерно 10% энергии. Так этот принцип выглядит на языке экологии; на обычном языке можно сказать, что поток энергии в экосистеме имеет место в ходе пожирания других организмов с 10%-ной эффективностью. Эволюция путем борьбы за существование, собственно, примерно о том же.