Ян Паул Схюттен

Загадка жизни и грязные носки Йоса Гротьеса из Дрила

Предисловие

Что вам приходит в голову при взгляде на такой список: инфузории-туфельки, деревья, звезды, планеты, мешки с кроличьим кормом, дядюшка Хенк, огурцы, грязные носки Йоса Гротьеса из Дрила, облака, пирожные со взбитыми сливками и роботы? Мне — картины Иеронима Босха. А это: «инфузории-туфельки поедают бактерий, мальки и мелкие рыбешки едят инфузорий-туфелек, хищные рыбы — мелкую рыбешку и так далее» — не напоминает «Триумф смерти» Питера Брейгеля? На самом деле, в этой книге торжествует не смерть, а жизнь, потому что Ян Паул Схюттен рассказывает именно про жизнь. Как она произошла (никто не знает, и автор объясняет несколько основных гипотез), как развивалась (он излагает основные положения эволюционной биологии и разбирает наиболее популярные возражения против теории эволюции), как она устроена (да, остается место и для рассказа о том, что такое гены и ДНК).

Все это понятно написано и иллюстрировано чудесными рисунками. Автор все время обращается непосредственно к читателю, но это больше чем просто литературный прием: скажем, объяснить понятия изменчивости и отбора на примере кружков, которые читатель должен нарисовать на листе бумаги (и пока не нарисует, читать дальше нельзя) — это замечательная находка. Ни разу не скатываясь в занудство, книга рассказывает о самых современных палеонтологических находках и эволюционных представлениях. Читатель узнает, что будет, если пропустить через мясорубку морскую губку[1]; кто является более близким родственником коровы — кит или лошадь[2]; почему у павлинов такие большие хвосты[3]; почему человеческий глаз так несовершенен[4]; почему акула не икает[5].

Или вот серьезные названия трех идущих подряд глав: «Можно ли выжить без попы?», «Можно ли выжить без секса?», «Можно ли выжить без убийства?». Казалось бы, про попу тут лишнее, но ведь книга не про вечные вопросы, а про биологию. А с биологической точки зрения возникновение отдельного выделительного отверстия не менее важно, чем половое размножение и способность питаться другими животными.

А что до грязных носков Йоса Гротьеса — так что поделать, голландский юмор всегда был грубоват; вспомним еще раз Брейгеля, на этот раз картину «Фламандские пословицы».

Михаил Гельфанд, доктор биологических наук, член Academia Europaea, заместитель директора Института проблем передачи информации им. А. А. Харкевича РАН, профессор факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ

И еще, прежде чем мы начнем по-настоящему

В этой книге порой встречаются огромные цифры. До того огромные, в голове не укладывается. Тиктаалик, один из героев этой книги, жил, например, около 370 миллионов лет назад.

Твой мозг состоит из ста миллиардов клеток. А в твоем организме живут триллионы бактерий. Сколько же это, собственно говоря? Эта таблица переводит такие цифры в часы, минуты, дни и годы, чтобы ты мало-мальски представил себе, что именно означают все эти миллионы, миллиарды и триллионы.

Часть 1

Чудеса, загадки, тайны и ты

Почему нужно аплодировать инфузории-туфельке?

Давайте-ка все вместе поаплодируем инфузории-туфельке. Кому-кому? Инфузории-туфельке, существу, которое меньше точечки над i. Но с какой стати нужно ей аплодировать? Что в ней особенного? Эта крошка заслужила бурные аплодисменты просто потому, что живет. А это удивительнее, чем ты думаешь! Сейчас расскажу.

У датского профессора Хенрика Шарфе есть близнец — робот. Когда профессор и робот стоят рядом, с первого взгляда не поймешь, кто из них человек, а кто — машина. Правда, близнец пока может только немножко двигаться — вот, пожалуй, и все. Он даже говорить не умеет. Но я готов съесть целый мешок кроличьего корма, если в далеком будущем не появится робот, который будет в точности похож на человека, будет давать разумные ответы на вопросы и даже играть в футбол. Думаю, такого робота нам удастся сделать уже в ближайшие тридцать лет. А вот инфузорию-туфельку сделать в тысячи раз труднее.

Умений у крохотной инфузории совсем мало. Она немного плавает с помощью малюсеньких волосков-ресничек, которыми орудует как веслами. Может пить грязную воду из канавы и поедать обитающие там бактерии. Может вывести из себя эту воду — пописать. Ну, то есть она не писает, а скорее уж потеет. Может заняться сексом с другой инфузорией-туфелькой. Может разделиться, так что появятся сразу две инфузории. А больше… она почти ничего и не умеет.

Что инфузория-туфелька умеет, а самый умный робот нет?

Инфузория-туфелька, конечно, меньше, чем робот профессора Шарфе, однако есть у нее одно умение, какое машине вообще недоступно: она может умереть. Да, роботы ломаются, но это совсем другое. Сломанное зачастую можно починить. Мертвое к жизни никогда уже не вернешь. Каждая жизнь — уникальна, хотя на Земле жили и живут квинтиллионы существ.

Туфелька живет, а робот нет, вот в чем величайшая разница. Но у них есть и сходства. Например, оба состоят из мертвых частиц. Ведь все, что ты видишь, — и даже все, что не видишь, — построено из атомов и молекул. Это крохотные кирпичики, из которых состоит все во Вселенной. От инфузорий-туфелек до деревьев, звезд, планет, мешков с кроличьим кормом, дядюшки Хенка, огурцов, грязных носков Йоса Гротьеса из Дрила[6], облаков, пирожных со взбитыми сливками и роботов. Леди Гага — и та состоит из атомов. А атомы все как один мертвые, мертвее не бывает. Такие же мертвые, как кирпич, куча глины или деталька «Лего». И каким же образом из мертвых атомов может возникнуть жизнь? Как возникла жизнь на Земле? Откуда взялись инфузории-туфельки? Откуда взялись мы, люди? Возможна ли во Вселенной другая жизнь? Обо всем этом ты прочтешь в этой книге.

Так ли проста клетка?

Инфузория-туфелька — существо очень простое. Она состоит из одной-единственной клетки. Все живое состоит из клеток. А клетки, конечно, построены из атомов. Но если атомы мертвые, как причальные тумбы, то клетки прямо-таки кипят жизнью. При ближайшем рассмотрении это заметно сразу: под микроскопом видно, как все бурлит и плещется. Если бы ты сумел уменьшиться и забраться внутрь клетки, тебе бы захотелось незамедлительно убраться оттуда. Ведь там царит сущее столпотворение: скоростные магистрали с интенсивным движением, бурные водные потоки, торнадо и сражения в снежки.

Сколько в тебе клеток?

В одной клетке больше составных частей, чем в двух десятках роботов профессора Шарфе, вместе взятых. Но клетка так мала, что невооруженным глазом ее не разглядишь. Стало быть, живые существа, которых мы видим, явно состоят больше чем из одной клетки. Сколько же их? Возьмем, к примеру, тебя. Ты состоишь из… сейчас подсчитаем… двух, трех, пяти, восьми, девяти, нет… из десяти тысяч квадриллионов клеток. Десять тысяч квадриллионов! И все они тебе совершенно необходимы.

Пока ты читаешь это предложение, в твоем организме, например, прибавляется миллионов десять красных клеток крови. Это как бы крошечные вагонетки, доставляющие кислород во все уголки и закоулки твоего тела. Без кислорода другие клетки твоего организма погибнут. А ведь у тебя есть еще и квадриллионы кишечных клеток. В совокупности они образовали бы поверхность размером с теннисный корт. Они заботятся о том, чтобы съеденная пища превращалась в горючее для твоего тела. Без этого горючего ты умрешь. А как насчет клеток, составляющих твое сердце? Сердце — мышца, которая постоянно, без устали работает. Оно стучит каждую секунду, каждую минуту, каждый день, год за годом, без перерыва, прокачивает кровь по сосудам и сосудикам, общая длина которых огромна: ими можно сделать два витка вокруг Земли.

Клетки живут. А значит, могут и умереть. К счастью, есть специальные клетки, которые уничтожают умершие. Если некоторое время не стирать пыль и не делать в комнате уборку, то можно увидеть немножко отмерших клеток кожи — именно из них большей частью состоит пыль у тебя дома. Ты теряешь их примерно 30 тысяч в минуту. Четыре килограмма в год. Поэтому за несколько недель все старые клетки кожи заменяются новыми.

Что происходит в твоем теле?

В твоем теле постоянно что-то происходит. Я упомянул лишь некоторые процессы, на самом же деле их несколько миллионов. В секунду. И всеми событиями в твоем теле управляет мозг. Мозг состоит из сотни миллиардов особых клеток, их примерно столько же, сколько звезд в галактике. Это такой суперкомпьютер, с помощью которого ты можешь делать такие вещи, какие всем на свете компьютерам, вместе взятым, пока и не снились. Точно командно-диспетчерский пункт в аэропорту, клетки мозга отдают команды другим клеткам твоего организма, чтобы те выполняли нужную работу. Это самые важные и самые сложные клетки, какие у тебя есть.

Ну что, голова идет кругом? Так и должно быть. Но вообще-то запоминать эти цифры незачем. Я привожу их, просто чтобы показать, до чего сложно, невообразимо сложно устроен твой организм. Конечно, эти клетки и сами по себе необычайны, но только все вместе, в твоем организме, они проявляют себя в полную силу. Потому что образуют тебя — мыслящее, подвижное, говорящее, читающее, смеющееся чудо.

Знаешь что? Если уж мы аплодировали инфузории-туфельке, то давай теперь поаплодируем сами себе. Только сперва…

Крошечные чудеса

Ты — чудо, и инфузория-туфелька — чудо, и носки Йоса Гротьеса из Дрила — чудо… ну, то есть не носки, а живущие на них бактерии. Ведь все живое — чудо. Сам подумай. Из мертвого можно сделать живое? Например, живое растение из деталек «Лего»? Нет, конечно.

Атомы такие же мертвые, как детальки «Лего», и все-таки уже миллионы лет планета кишит жизнью, построенной из неживых атомов. Это ли не чудо! Возможны и вещи покурьезнее. Думаешь, я писал эту книгу в одиночестве? Верно, но не совсем. Дело в том, что во мне сидят этак полтора килограмма бактерий, без которых эта книга никогда бы не появилась… Ведь не будь там этих крохотных существ, я бы очень быстро умер. Бактерии превращают пищу в моем кишечнике в энергию, расщепляют вещества, а то, что остается, выводится из моего организма. Значит, они очень даже полезны. Потому и в тебе их тоже хватает. К примеру, только на кончике носа у тебя их миллионов десять. И на кончике большого пальца ноги тоже, как и на любом другом квадратном сантиметре кожи. Но большая часть у тебя внутри.

Как выглядит бактерия?

Бактерии сопровождают тебя почти с самого рождения. Когда ты только появляешься на свет, их еще нет, но они попадают в твой организм с маминым молоком. А там быстренько создают солидную колонию и с тех пор живут в твоем теле. Всегда в точно необходимом количестве, пока ты не болеешь. Стало быть, у тебя всегда есть компания. Познакомить тебя с твоими жильцами?

Инфузория-туфелька очень мала, но бактерии еще меньше. Недаром они входят в меню инфузории. Изнутри они вроде емкости, где нет-нет и проскакивают шарики, словно ракеты. По форме бактерии бывают очень разные: круглые, спиралевидные, палочковидные, похожие на запятую или гроздь винограда, с хвостиком и без него. Хвостик называется жгутик, он может совершать сто тысяч вращений в минуту. Это вроде как моторчик, с помощью которого они передвигаются. Только строение жгутика намного сложнее. Выходит, даже такие крохотные существа устроены хитрее, чем всё, что способны сконструировать самые умные технари в университете…

Какова бактерия на вкус?

Бактерии встречаются на Земле повсюду. Причем с самого появления жизни на нашей планете. Это — самые успешные живые существа. Куда ни глянь — повсюду они. Просто тебе их не видно, разве что они соберутся в многомиллиардную кучку. Зато их можно попробовать на вкус: их полно в квашеной капусте, в йогурте и прокисшем молоке, они-то и создают кислый вкус. Бактерий такое великое множество, что просто никуда не деться.

Одни бактерии полезны и помогают тебе жить, другие же, если попадут в твой организм, могут оказаться попросту смертельными. Потому-то операционные непременно тщательно стерилизуют, а врачи носят специальную стерильную одежду. Если в такой одежде съесть булочку в столовой или побыть на воздухе, на ней опять будет множество бактерий, и придется снова переодеваться. Если кто-нибудь в операционной окажется хотя бы чуть-чуть неряшлив, туда попадут бактерии — и через несколько минут их опять будет намного больше, чем букв в этой книге. Бактерии настолько живучи, что истребить их надолго почти невозможно. Некоторые даже могут больше года жить в космосе на наружной поверхности космического корабля, и им ничего не будет.

Поаплодируем бактерии?

Отсюда такое внимание к этим крошечным существам. Это простейшие формы жизни на Земле. Они ближе всех к границе между живым и неживым. А вдобавок еще и относятся к числу древнейших форм жизни. Встречаются они в глубочайших морях и на высочайших горах, в самых холодных полярных областях и самых жарких пустынях, в самых ядовитых озерах и смертоносных вулканах. В одной-единственной ложке земли содержится больше бактерий, чем людей на планете. Бактерии — существа необыкновенные. И без них не было бы всей прочей известной нам жизни.

Что ты говоришь? Аплодировать? Бактериям? Да ну, какая ерунда! Кто станет аплодировать бактерии?

Черное чудище и смерть

Итак, существует великое множество бактерий разных видов и размеров. Есть даже светящиеся! Некоторые хищные морские рыбы без них не могут. Например, глубоководные удильщики. У этих чудищ имеется на спине особый отросток, а на его кончике — мешочек со светящимися бактериями вроде как покачивающийся фонарик. В прозрачной неглубокой воде толку от него никакого, но такие рыбы живут далеко от морской поверхности. В глубинах, куда не проникает солнечный свет. Там царит мрак погуще, чем в безлунную ночь в заброшенной угольной шахте. Зато фонарики удильщиков прекрасно видны. Они этак весело ими помахивают. Приманивают разных любопытных рыбешек. А рыбешки никогда и не узнают, что это за фонарик. Ведь стоит им подплыть к разинутой пасти, как удильщики мгновенно засасывают их прямиком в желудок. Печально? Да. Но такова судьба всякой добычи.

Что печальнее смерти?

Представь себе, что рыбы никогда не умирают. Вот это вправду было бы печально. Одна рыба откладывает в год сотню икринок, из которых появится сотня мальков. Когда эти сто рыбешек обзаведутся потомством, их будет уже в сто раз больше — десять тысяч. А когда и потомство заведет детишек, получится миллион. Всего-то за три года! Годом позже их станет уже сто миллионов. Еще через год — десять миллиардов, а через два… ну, в общем, намного больше. За десять лет их народится столько, что вся планета окажется покрыта метровым слоем рыб и икринок. Кому такое понравится?

Поэтому хорошо, что животные в конце концов умирают. Иногда от старости, как люди. Только вот у рыб нет ни ходунков, ни вставных челюстей, ни домов для престарелых. Так что ранняя смерть от зубов хищника, наверно, лучше жалкой стариковской жизни. С этой точки зрения природа устроена превосходно: инфузории-туфельки поедают бактерий, мальки и мелкие рыбешки едят инфузорий-туфелек, хищные рыбы — мелкую рыбешку и так далее. В результате животные взаимно поддерживают численное равновесие, и ты никогда не увидишь, чтобы долгое время было слишком много животных какого-нибудь одного вида. Так продолжается уже миллионы лет. Будь природа устроена по-другому, мы с тобой вообще бы не появились на свет. Впору воскликнуть: «Да здравствует природа!»

Что работает лучше природы?

Самые умные головы на свете не могут придумать ничего, что работало бы так исправно, как природа. Более того, когда люди принимаются за животных и растения, результат оказывается весьма плачевным. В садах, зоопарках и аквариумах сотрудники каждый день в лепешку расшибаются, чтобы все было живо-здорово: животных надо кормить, растения поливать, выпалывать сорняки и так далее. В лесах и океанах все это происходит само собой. День за днем. Летом, осенью, зимой и весной. То, как действует природа, в общем, опять-таки чудо.

И еще одно чудо

Напоследок еще одно чудо, а там уж начнем эту книгу по всей форме. Это чудо — мы все. Ты, я, Йос Гротьес из Дрила и вообще все, кто когда-либо рождался на свет. Но сперва давай поговорим о тебе. Сколько тебе? Лет десять-двенадцать? Да сколько бы ни было — на самом деле надо прибавить еще несколько десятилетий. Потому что крошечная частица тебя существовала, когда твоя мама еще не появилась на свет! Ведь ты происходишь из яйцеклетки. А эта клетка была в организме твоей мамы еще за несколько недель до ее рождения. За девять месяцев до твоего рождения яйцеклетку оплодотворила семенная клетка твоего отца. И тогда официально началось твое существование — даром что в виде одной-единственной клетки.

Всего из одной клетки…

Но затем кое-что произошло. Клетка разделилась. Один раз. Другой. Третий. Из двух клеток получилось четыре, восемь, шестнадцать, тридцать две и так далее. Так продолжалось много дней. Теперь ты микроскопический сгусток делящихся клеток. Примерно через четырнадцать дней вновь произошло кое-что совершенно особенное. Клетки уже не просто удваивались в количестве, а как бы начали следовать специальному плану. Одни стали твоим сердцем, другие — мозгом, третьи — костями: вот так из почти невидимого сгустка возник человечек. У тебя вдруг появились передняя, задняя, верхняя и нижняя стороны.

Через три недели ты еще не больше рисового зернышка. Однако же преодолен новый рубеж: у тебя впервые забилось сердце! И если все пойдет хорошо, оно совершит как минимум 800 миллионов ударов. Неделей позже потихоньку начали возникать отросточки, из которых разовьются руки и ноги. Мало-помалу росло и все остальное. В двенадцать недель ты уже почти как настоящий младенчик. Только слишком маленький, чтобы выжить вне материнской утробы. В особенности предстояло подрасти твоему мозгу. В ту пору у тебя каждую секунду прибавлялось этак восемь тысяч клеток головного мозга. К моменту рождения мозг у тебя достиг весьма солидных размеров, оттого-то по сравнению с остальным телом твоя голова была такая большая.

Кто так замечательно все устроил?

Примерно через девять месяцев пришло время, и маленький человечек родился на свет. Законченный. Готовый. Без изъяна. Но откуда та первая клетка знала, что должна делиться? Откуда клетки знали, что одни должны стать сердцем, а другие — легкими, правой ноздрей или левым мизинцем? Это ведь самое настоящее чудо! Каким же образом получается, что возникают всевозможные животные и растения? Кто так замечательно все устроил?

Все на свете народы задавали себе этот вопрос. И все давали один и тот же ответ: должно быть, все замыслил и осуществил не иначе как бог. Египтяне, например, считали, что все создал бог Пта. Он придумал, какие существа должны заселить землю, и произнес их имена. И как только имена были произнесены вслух, эти существа тотчас же появились. Индейцы майя верили, что жизнь на Земле сотворили боги Тепев и Кукумац. Они придумали всех животных и все растения и решили, что сделали свое дело хорошо. Вот им и захотелось немножко славы. И они создали людей, чтобы те почитали богов и их творение. По верованиям христиан, иудеев и мусульман, существует только один Бог, который и сотворил все за шесть дней. Люди и тут появились последними — Адам и Ева. А вообще имеется великое множество других рассказов о сотворении мира.

Как все-таки возникла жизнь?

Раньше на Земле лишь очень немногие люди сомневались, что все живое, все животные и растения созданы богами. Правда, среди разных народов с их разными верованиями и историями о творении явно не было согласия. Истории очень сильно отличались друг от друга. Спроси десяток людей того или иного вероисповедания, как возникла жизнь на Земле, и услышишь в ответ десяток разных историй.

Но кто же прав? Ни одна религия не может доказать свою теорию происхождения жизни. Поэтому изучать, как обстоят дела с жизнью на Земле и за ее пределами, стали ученые. Об этом и идет речь в моей книге. Как, по мнению ученых, возникла жизнь? Как они приобрели свои познания? И что не менее важно: могут ли ученые доказать свои утверждения?

Часть 2

Каков возраст Земли?

Два в уме, разделить на шесть, умножить на три… Тогда Бог, наверно, закончил все в шесть часов

Чтобы установить, как возникла жизнь на Земле, полезно выяснить, когда она возникла. Каков, собственно, возраст Земли? Каков возраст Вселенной? И какими доказательствами мы здесь располагаем?

Один из самых известных людей, когда-либо вычислявших возраст Земли, — Джеймс Ашер, архиепископ Армагский. Свое открытие он обнародовал в 1650 году. Он детальнейшим образом изучил Библию и после многомесячных размышлений и расчетов пришел к выводу, что Бог создал Землю 23 октября 4004 года до Рождества Христова. Ашер даже точное время указал. Прикинув, в каком темпе трудился Господь, архиепископ рискнул заключить, что завершить свою работу Он должен был примерно в шесть часов вечера. А потом Бог мог спокойно забраться с ногами на диван и почитать газету, если газеты тогда уже существовали.

Четыре тысячи или четыре миллиарда лет до Рождества Христова?

Этим вопросом занимался не только архиепископ Ашер. Такого рода вычисления проводили и другие его современники. Например, Исаак Ньютон, один из величайших ученых всех времен, рассчитывал возраст Земли подобным же образом. Результаты у всех этих математиков всегда несколько различались, но расхождения все-таки были не слишком значительны. Оно и понятно: ведь за основу все они брали Библию. В ту пору Европа почти целиком была христианской, поэтому каждый здесь полагал, что Земле приблизительно шесть тысяч лет.

Да и теперь еще многие христиане думают, что Земля так «молода». Однако другие религии полагают, что Земля гораздо старше. Например, по традиционным китайским верованиям, возраст Земли — 23 миллиона лет. А индусы считают, что Земле и всей Вселенной четыре миллиарда лет. Иначе говоря, мнения расходятся. А что говорят ученые? Ну, на первых порах они тоже ничего не знали. А кроме того… как вообще ответить на этот вопрос? Первую серьезную попытку предпринял шотландский ученый Джеймс Геттон[7].

Что делают морские ракушки на вершине горы?

Если подняться высоко в горы, можно увидеть на вершинах нечто такое, чего там совсем не ждешь, — ракушки. Причем не одну, не две, а миллиарды. И не имеет значения, в какой части света ты находишься, — они встречаются повсюду. Но как они туда попали? Многие люди объясняли это одинаково: наверно, когда-то случился потоп. Гигантское наводнение, когда море достигало горных вершин. Об этом ведь тоже существуют десятки историй — самая известная повествует о Ноевом ковчеге. Но Геттон в такие рассказы не верил. И нашел другую разгадку. Он предположил, что со временем горы делаются только ниже. Ведь каменные глыбы всегда падают вниз, а не вверх. Песок и гальку реки тоже смывают вниз, а не вверх. Однако Земля не становится все более плоской. Должно быть, горы каким-то образом растут. Но как?

По форме некоторых камней Геттон заключил, что когда-то они были расплавлены. И подумал, что изнутри Земля, наверно, вязкая, как гороховый суп. А значит, твердая корка на ее поверхности вполне может двигаться по жидкому слою, и при этом некоторые части Земли могут опускаться, другие же подниматься. А горы могли возникнуть, когда сталкивались два участка коры. Точь-в-точь как при столкновении двух водных потоков возникает волна, только, разумеется, гораздо медленнее. В те времена Геттон еще не мог проверить свои идеи, но нынешние ученые могут. И оказывается, шотландский ученый был совершенно прав: вершины Альп и Гималаев некогда были морским дном с ракушками.

Конечно, часами, даже месяцами глядя на гору, все равно не увидишь, как она растет. Скорость, с какой поднимаются горы, невероятно мала. Геттон тоже отдавал себе в этом отчет. Самые быстрорастущие горы поднимаются за год на несколько миллиметров. А чтобы морское дно стало горой километровой высоты, нужны тысячи и даже миллионы лет. Потому-то Геттон сделал вывод, что Земля очень-очень стара. Но каков ее точный возраст?

Как узнать, сколько лет камню?

В ту пору уже хватало людей, изучающих звезды, животных и растения или химические вещества, но камни? Пока Джеймс Геттон не выступил со своими идеями, считалось, что тратить время на камни очень скучно. Приятно полюбоваться красивыми минералами или окаменелостями, однако день за днем рассматривать каменные наслоения — совсем другое дело. Благодаря Геттону положение изменилось. Науку, изучающую камни и земные напластования, он сделал увлекательной. Для нее и название нашлось — геология.

Геологи совершали открытия одно за другим. Так, они придумали способ классифицировать различные напластования, чтобы видеть, к какому времени они относятся. И в этом им помогли окаменелости. Повсюду в земле можно обнаружить остатки животных, которые жили в далеком прошлом и уже вымерли. Причем их куда больше, чем ты думаешь. Сейчас на Земле насчитывается огромное количество видов животных и растений, но, сколько бы их ни было, примерно 99,9 % всех когда-либо существовавших видов уже вымерли.

Сколько лет Земле?

Итак, существует достаточно окаменелостей из различных периодов. И если два участка земли содержат окаменелости одного и того же типа, значит, их возраст примерно одинаков. Вдобавок известно, что самые древние пласты залегают, как правило, глубже всего. И по типу окаменелостей и типу горной породы можно оценить возраст пласта.

Вот так на основе различных пластов геологи сумели периодизировать историю Земли. Например, один из периодов — карбон, или каменноугольный период, в ходе которого сформировались пласты каменного угля. Другой период — девон; к нему относится известняк, встречающийся кое-где в Арденнах. Словом, периодизация удобная. Поскольку же пласт горной породы возникает не вдруг, ученые смогли определить, что возраст Земли исчисляется сотнями миллионов лет. Хотя по-прежнему не получили ответа на важный вопрос: Сколько лет Земле на самом деле?

Могут ли камни истлеть?

Только в 1956 году удалось произвести достаточно точную оценку возраста Земли. Опять-таки на основе камней и минералов, но одновременно и с помощью совсем другого метода…

Разбей яйцо, положи его под кровать и подожди несколько дней. Ты увидишь (а прежде учуешь), что время влияет на определенные предметы. Яйцо портится и истлевает. В конечном счете такова судьба всего живого. Но как дело обстоит с неживым, например с камнями?

Камни не истлевают и не плесневеют. Они изменяются лишь по прошествии сотен тысяч или миллионов лет. Но все же изменяются. Камни состоят из атомов. И если подождать достаточно долго, в конце концов изменится и каждый атом. Из него исчезнут определенные частицы, и тогда атом распадется. Пласт горной породы зачастую состоит из разных веществ. Можно, к примеру, обнаружить в таких пластах золото, серебро или медь. Это элементы. Но атомы разных элементов распадаются с неодинаковой скоростью. Одни всего за несколько дней, другие за тысячи лет.

Как узнали возраст Земли?

Ученые точно рассчитали, за какое время распадается половина атомов каждого элемента. Это так называемый период полураспада. Например, атомы йода распадаются за восемь дней. Атомы плутония — за 24,4 тысячи лет. А урана — аж за 704 миллиона лет. Если тебе попадется камень с ураном, атомы которого наполовину распались, значит, его возраст — примерно 700 миллионов лет.

Понятно, что это открытие сделало геологию еще популярнее. Большие группы геологов взялись за поиски самых древних элементов. И в конце концов обнаружили такие, чей возраст составляет приблизительно 4,6 миллиарда лет. Стало быть, возраст Земли по меньшей мере таков. Теперь нам и это известно. Остается еще один вопрос: каков возраст Вселенной? Иначе говоря, возраст всего на свете. Звезд, планет и прочего…

Каков возраст Вселенной?

Господи, да как же вычислить возраст Вселенной? Если бы не астроном Эдвин Хаббл, мы бы никогда этого не узнали. Дело в том, что он сделал очень важное открытие. Он доказал, что Вселенная состоит из несчетного множества гигантских звездных систем — галактик. Уже одно это имело огромное значение, но Хаббл еще обнаружил, что все эти галактики удаляются друг от друга. Представь себе галактики как точечки на воздушном шарике. Когда ты начинаешь надувать его, он растет и эти точечки все больше удаляются друг от друга. Так происходит и с галактиками.

Как рассчитать возраст Вселенной?

Теперь представь себе, что ты снимаешь ролик о Вселенной, которая становится все более огромной и пустой, а потом прокручиваешь его назад. Что тогда получится? Галактики станут сближаться. Вселенная будет все меньше. И меньше. И меньше. Пока немыслимое число звезд, лун и планет не сожмется в крохотную точку размером меньше стотысячмиллионо-миллиардной доли миллиметра. Неужели так оно и было? Очень многие астрономы думают, что да.

Большинство астрономов считают, что гигантская Вселенная возникла из невообразимо маленькой частицы, которая взорвалась и таким образом дала начало всему, что теперь существует во Вселенной. И если рассчитать, с какой скоростью все звезды разлетаются прочь друг от друга, можно выяснить, когда произошел Большой взрыв. Сказать-то, конечно, легко. Однако ученые пока не вполне с этим разобрались. Сейчас они полагают, что возраст Вселенной составляет 13,8 миллиарда лет. Она вполне может быть и старше, но вряд ли намного моложе. И все дело тут в скорости света…

Как быстро солнечный луч достигает Земли?

В грозу тебе наверняка доводилось замечать, что сначала вспыхивает молния и только потом слышен раскат грома. А все оттого, что свет распространяется быстрее звука. Звук преодолевает за секунду около 343 метров, а скорость света составляет 300 тысяч километров в секунду! Невообразимо быстро. Настолько быстро, что быстрее света ничто двигаться не может. Правда, и расстояния во Вселенной огромны. Если кто-нибудь на Луне махнет тебе рукой, ты увидишь это ровно через секунду. Ведь Луна находится от Земли на расстоянии примерно в 385 тысяч километров. А Солнце от Земли так далеко, что его свет достигает нашей планеты аж за целых восемь минут. Если какой-нибудь злодей уничтожит Солнце, мы узнаем об этом с восьмиминутным опозданием.

Другие расстояния во Вселенной намного больше. Ближайшая к нам звезда после Солнца — альфа Центавра. Оттуда свет идет до Земли четыре с лишним года. Поэтому, говоря о космических расстояниях, мы исчисляем их в световых годах. Один световой год — это расстояние, которое луч света преодолевает за год, то есть расстояние невероятно огромное. Но даже счет в световых годах далек от идеала. Некоторые звезды находятся так далеко, что их свет до нас еще не дошел. А самая далекая галактика, какую мы когда-либо видели, расположена от нас на расстоянии 13 миллиардов световых лет. Стало быть, возраст Вселенной как минимум таков.

Дальше мы посмотрим, что за это время успело случиться…

Часть 3

История всего. В 1237 словах

Как возникла Вселенная?

Тебе доводилось видеть, как автомобиль спрессовывают в брикет металлолома размером с картонную коробку? Тогда представь себе, что целый многоэтажный жилой дом, сжимаясь, превращается в бутылочную пробку. А теперь представь, что всю нашу Землю прессуют и она становится как большой помпон. И наконец вообрази, что все звезды, все планеты, все луны и все астероиды во Вселенной сжаты в пакет, который вполне уместится в багажнике машины. Потом этот пакет сжимают еще сильнее, так что он превращается в крошечную точку, которую невозможно разглядеть в самый лучший на свете микроскоп, даже при увеличении в тысячу квинтиллионов раз. Понятно? В таком случае теперь ты знаешь, как выглядела наша Вселенная через одну десятиквадриллионную квинтиллионной доли секунды после Большого взрыва.

Я вовсе не утверждаю, что до этого Вселенная была весьма велика, а затем сжата. Я просто хочу сказать, что Вселенная со всем своим содержимым была невообразимо мала. И все существующее появилось почти что из ничего…

Всегда ли существовали атомы и молекулы?

Тебе трудно все это себе представить? Ничего удивительного. Самое начало, 13,8 миллиарда лет назад, никто себе представить не может. Но специалисты полагают, что происходило вот так. Сперва Вселенная была невероятно мала и разогрета до температуры в миллиарды градусов. Затем она разлетелась как от взрыва и стала расти. Уже через несколько секунд она настолько расширилась, что мы совершенно не в состоянии вообразить ее исполинские размеры!

Вначале наша Вселенная ничем не походила на нынешнюю. Она была неописуемо горячей, ни атомов, ни молекул еще не существовало. Все было слишком плотно спрессовано. Первые атомы возникли через сто секунд после Большого взрыва. Причем далеко не все. Чтобы появились атомы, из которых все состоит, понадобилось 300 тысяч лет. К этому времени Вселенная «остыла» примерно до трех тысяч градусов… Но звезд и планет еще не было. Они возникли, когда возраст Вселенной насчитывал 400 миллионов лет, то есть 13,4 миллиарда лет назад.

Как построить планету?

С первыми звездами начался звездный танец, продолжающийся до сих пор. Звезды возникают, сгорают, как свечи, и происходит коллапс, катастрофическое сжатие. Но это еще не конец. Ведь многие оставшиеся от звезды материалы невероятно взрывоопасны. При коллапсе частицы ударяются друг о друга, да так резко, что взрываются. И происходит это настолько быстро и настолько часто, что в итоге взрывается вся звезда, а частицы ее устремляются в пространство, где позднее вновь слипаются с частицами других звезд. Такие сгустки взаимно притягиваются и формируют новые звезды и планеты. Но и те потом взрываются, попадают в новые звезды, и все повторяется. Примерно 4,7 миллиарда лет назад такое вот облако частиц и газа блуждало в пространстве. Частицы притягивались друг к другу. И как вода, стекающая в душевой слив, начали вращаться. Возник плоский вращающийся диск из газа и сгустков вещества. Самый большой сгусток находился в центре диска; он притянул к себе большую часть газа и вещества и в итоге стал звездой. Вокруг нее вращались довольно крупные глыбы и газ, которые стали планетами. И звезда, и ее планеты нам хорошо знакомы — это Солнце, Марс, Юпитер, Венера и другие. И конечно, Земля. Хотя тогда она была совершенно не такая, как сейчас.

Как возникла Луна?

Поначалу Земля была жидкой, но очень медленно верхний слой начал отвердевать. Планета стала раскаленным шаром жидкой породы с твердой коркой. Медленно, но верно она остывала и успокаивалась. И тут к ней с бешеной скоростью что-то направилось. Что это было? Метеорит? Гигантская космическая глыба? Комета? Если бы. Ни много ни мало целая планета размером с Марс. Произошло столкновение. Чудовищный удар, от которого в пространство брызнули обломки величиной с целые страны! И пока Земля, содрогаясь, мало-помалу вновь становилась шаром, обломки соединились и образовали новый шар — нашу Луну.

С тех пор у нас есть не только Солнце и Земля, но и Луна. Ура! Впрочем, «ура» кричать пока рано. Ведь вначале на Земле ничего интересного не происходило. Жить-то там было невозможно. Собери все выхлопные газы автомобилей и выбросы химических заводов, впрысни в воздух самые ядовитые вещества на свете, взорви все теперешние атомные электростанции и атомные бомбы — и все равно условия будут менее губительными, чем тогда. Первые годы Земля была до того раскаленной, что камень оставался жидким. Но и когда остыла, наша планета была отнюдь не подарок.

Как выглядел один день на Земле в те незапамятные времена?

Что с тобой случилось бы, окажись ты на Земле четыре миллиарда лет назад? Во-первых, днем можно было просто сгореть. Ведь в ту пору Земля еще не имела атмосферы, то есть воздушной оболочки, которая ныне защищает нас от солнечных лучей. Солнечный свет, попади он прямо на тебя, без защитного слоя воздуха так же смертелен, как ядерная бомба, разорвавшаяся в нескольких километрах. Вдобавок из-за отсутствия атмосферы днем мгновенно наступала страшная жара, а ночью — дикий холод. Совершенно обычное дело, когда рано утром стоял двадцатиградусный мороз, а в полдень температура достигала сорока градусов выше нуля. Правда, одно хорошо: Земля вращалась тогда намного быстрее, чем сейчас, — сутки продолжались всего шесть часов!

Дышать на Земле тоже было невозможно. Кислород отсутствовал, Землю окутывал коктейль убийственных газов вроде азота и аммиака. Вдобавок с весьма большой вероятностью на голову тебе мог обрушиться метеорит. В тот период на Землю выпало наверняка не меньше миллиона каменных и ледяных глыб. Здорово, да?

Почему жизнь возникла в море?

Правда, метеориты, бомбардировавшие Землю, в конце концов, пожалуй, создали и условия для возникновения первой жизни. Падая на планету, они приносили с собой огромное количество льда. Лед таял, и таким образом появились первые моря. Смертоносные солнечные лучи делали жизнь на суше невозможной, но в толщу воды они проникнуть не могли. Да и ядовитых газов в море было меньше. К тому же вода нагревается и остывает куда медленнее. Так что при отсутствии огромных перепадов температур впервые могла возникнуть жизнь. И действительно возникла. Но не сказать чтобы быстро…

Сколько времени прошло, прежде чем на Земле возникла жизнь?

Вообще-то историю Земли надо измерять в миллиардах лет, однако нагляднее сделать это в миллионах. Тогда вместо более 4,7 миллиарда лет у нас будет более 4700 миллионов лет.

Вначале — от 4700 до 3800 миллионов лет назад — никакой жизни на нашей планете не существовало. Затем очень осторожно Землю завоевали первые живые клетки — как все происходило, ты прочтешь в следующих главах. Эти клетки были, конечно, самыми простыми существами, какие только можно себе представить, но так или иначе они жили. Последующие 2800 миллионов лет на первый взгляд мало что происходило. Только клетки постоянно усложнялись и совершенствовались. Вспомни инфузорию-туфельку и бактерию с ее жгутиком, работающим как лодочный мотор. Тем не менее вывод однозначен: 3800 миллионов лет назад Землю населяли только одноклеточные организмы.

А как долго существует человек?

Приблизительно тысячу миллионов лет назад на Земле появились первые многоклеточные обитатели вроде медуз и губок. Но вне воды жизни по-прежнему не было. На сушу жизнь вышла только 475 миллионов лет назад, когда выросли первые растения. Теперь развитие жизни на Земле сразу пошло быстрее. 400 миллионов лет назад появились насекомые, 360 миллионов лет назад — земноводные, а 300 миллионов лет назад — рептилии. Млекопитающие существуют около 200 миллионов лет. А мы, люди? Мы существуем лишь 0,2 миллиона лет, иначе говоря — 200 тысяч лет…

Если представить историю Земли как одни сутки, то первые живые клетки возникли в четыре часа утра. Потом долгое время ничего не происходило, и лишь после восьми вечера появились многоклеточные организмы. В десять часов — наземные животные. А человек — всего за несколько секунд до полуночи.

Теперь ты знаешь все?

Нет, далеко не все. Если уж на то пошло, у тебя наверняка еще много вопросов. К примеру: как возникла первая жизнь? Откуда берутся всё новые виды? Почему не появилось все сразу? И конечно: откуда нам это известно? Не проблема, ведь как раз об этом дальше и пойдет речь.

Часть 4

Лучшая научная идея всех времен

Что такое теория эволюции и кто ее придумал?

«Это же смешно!»

«Никогда не слыхал подобной чепухи».

«Как человек, столь много знающий, может быть таким глупым?»

«У него нет ни капли уважения к Библии!»

«Человек происходит, от обезьяны? Ха-ха, по отцу или по матери?»

«Идея не просто дурацкая, но еще и позорная!»

Таковы некоторые сердитые отклики на книгу англичанина Чарлза Дарвина о происхождении животных, растений и прочих форм жизни на Земле. Отклики были весьма резкие, но и идеи Дарвина были слишком уж смелые. Родился Дарвин в 1809 году. В ту пору поголовно все думали, что Землю создал Бог за шесть дней. Дарвин же выдвинул совершенно другое предположение. Все формы жизни на Земле, писал он, имеют общих предков: человек и обезьяна, человек и азалия, огурец, синяя муха и бактерия. Все живое — от плодовой мушки до кита, от лошади до одуванчика и от песца до пустынного прыгуна, — согласно Дарвину, произошло от одного предка, который жил в далеком-далеком прошлом. Странно, конечно. Но он оказался прав.

Врач, который боится крови?

Своей книгой Чарлз Дарвин в корне изменил мышление биологов и ученых. Человек он был незаурядный. Ребенком он собирал все на свете: ракушки, насекомых, монеты, камни и многое другое. А вдобавок читал десятки книг о животных, растениях и камнях. Окончив школу, пошел учиться на врача. Но, как выяснилось входе учебы, он не выносил вида крови, что для будущего врача создает известные трудности. Поэтому Дарвин не очень-то вникал в медицинские дисциплины, а вместо этого ходил на лекции о природе, которые читали университетские профессора и другие ученые. Однако его отец считал это делом никчемным. Он хотел, чтобы Чарлз занялся богословием и стал пастором. Чарлз согласился и успешно прошел курс обучения. Но прежде чем стать пастором, получил необычное предложение: совершить в качестве натуралиста кругосветное путешествие на корабле «Бигль».

Откуда берется такое множество видов?

Для Дарвина путешествие стало одновременно раем и адом. Его сразу же поразила морская болезнь — едва только корабль вышел из гавани, он уже стоял у борта и мучился тошнотой. Но когда «Бигль» бросал якорь, он сходил на берег и занимался исследованиями. И делал это превосходно. Отыскал множество необычных животных и растений, обнаружил замечательные окаменелые остатки вымерших животных. Наибольший интерес у него вызывали различия между некоторыми видами живых существ. На каждом из Галапагосских островов он, например, видел разные виды птиц — вьюрков, как он думал. Эти птицы были похожи, но всегда немножко отличались друг от друга. «Вьюрки» на одном острове имели чуть более длинные клювы, чем на другом. И поведением они тоже разнились, и питались неодинаковым кормом. А ведь острова находились всего в нескольких десятках километров один от другого. Это чрезвычайно удивляло Дарвина. Вот почему он захватил с собой в Англию всевозможных птиц, чтобы изучить их поближе. Кое-какие птицы, которых он относил к разным видам, впоследствии все-таки оказались представителями одного вида. Но откуда взялись различия? — спрашивал он себя. Вьюрок на любом британском острове выглядел точь-в-точь, как в Лондоне. Отчего же эти птицы так отличались друг от друга?

Этот вопрос не давал Дарвину покоя. И он очень заинтересовался работой животноводов и растениеводов. Как им удается выводить новые сорта и породы? И сколько времени требуется на выведение совершенно новой породы собак или нового сорта растения? Ответ был прост.

Как вывести семидесятикилограммовую собаку?

Если хочешь вырастить высокие подсолнухи, берешь семена самого высокого подсолнечника, какой только можешь найти. Ведь с растениями дело обстоит точно так же, как с детьми: они похожи на своих родителей. И чтобы вырастить высокие подсолнухи, надо посадить семена самого высокого подсолнечника и ждать. Некоторые из новых подсолнухов будут выше «родителей». Выбираешь самые высокие и продолжаешь в таком духе. Снова и снова, пока не вырастишь подсолнух метра два высотой. Точно так же и с собаками. Хочешь вывести крупных собак — скрещивай между собой самые крупные экземпляры. Именно таким путем и возникли со временем всяческие породы — от крохотных чихуахуа весом не больше пачки сахара до огромных староанглийских мастифов, которые тянут на семьдесят кило.

У тебя общие предки с уховерткой?

Задаваясь вопросом, откуда взялись всевозможные виды, Дарвин прочитал книгу о росте народонаселения — да-да, он интересовался очень многими вещами… И как раз эта книга подала Дарвину новую идею, которая принесет ему мировую известность и ляжет в основу лучшей научной теории всех времен. Эта идея отчасти объясняет, почему на Земле существует так много разных форм жизни. А еще — почему у тебя, медузы и уховертки один и тот же предок. Суть ее такова: запас пищи, какой ты можешь найти, увеличивается лишь незначительно, тогда как население растет весьма быстро.

Э-эй… алло? Это все? И по-вашему, это поразительно?

Да! Ведь эта короткая фраза позволяет сделать колоссальные выводы. Представь, что ты — дарвинов вьюрок (так позднее назвали птиц, о которых только что шла речь) на одном из Галапагосских островов. На таком острове можно найти лишь ограниченное количество корма. Число насекомых, зерен или ягод бесконечным не бывает. В хороший год пищи побольше, но нередко и поменьше. Так или иначе, запасы пищи могут увеличиться разве что ненамного. А вот количество вьюрков может возрасти значительно быстрее. Вьюрки выводят за год примерно трех птенцов. Если и те в свою очередь выведут по три птенца, вьюрков будет уже девять, это еще куда ни шло. Но через год у этих девяти будет 27 птенцов, у которых в свою очередь появится 81 птенец. Эти вьюрки, числом 81, выведут 243 птенца, которые выведут 729 птенцов, а у тех появится 2187 птенцов, дальше — 6561, затем — 19 683. И через десять лет весь остров превратится в одну большую колонию дарвиновых вьюрков. Но на самом деле так не происходит. Потому что для стольких вьюрков не хватит пищи.

Какие животные выживают, а какие гибнут?

Выживет не каждый вьюрок. Огромное число птиц умрет. Но какие вьюрки выживут? Во всяком случае, не самые слабые и хилые. Но какие же тогда? Если там много сарычей[8], то вьюрки с хорошей защитной окраской имеют больше шансов избежать их когтей. Если сарычей мало, но много орехов и зерен, в первую очередь, вероятно, выживут птицы с большим сильным клювом. Если много насекомых, успеха добьются проворные и юркие ловцы. И вот оно, самое главное: все острова немного отличаются друг от друга. Чуточку разной растительностью, наличием или отсутствием сарычей.

Как из одного вьюрка сделать двух?

Теперь представь себе, что мы прогнали с Галапагосских островов всех тамошних птиц. А вместо них выпустили обыкновенных вьюрков, какие повсюду встречаются в наших лесах и садах. Что тогда произойдет? Поначалу ничего. Все эти вьюрки очень похожи. У них одинаковая расцветка, клювы и пищевые привычки. И все-таки разница есть. На острове, где полно сарычей, те вьюрки, которые чуть менее заметны, имеют чуть больше шансов выжить. То же справедливо и для их потомства. Поэтому медленно, но верно окраска перьев изменится и будет напоминать цвета окружающей среды. И спустя несколько десятков лет мы получим вьюрков другого цвета. На остальных островах развитие птиц пойдет аналогичным образом, только затронет, например, клювы или пищевые привычки. Со временем различия между вьюрками будут все ярче. Начали мы с одного вида, а в конце концов получили пятнадцать разных видов вьюрков. В итоге межвидовые различия станут настолько велики, что вьюрки с разных островов уже не смогут спариваться и заводить птенцов.

У всего живого на земле один общий предок?

В этом открытии Дарвина важно вот что: с течением времени животные и растения могут изменяться. Не в одночасье, а в ходе десятков, сотен, тысяч или миллионов лет.

Земля меняется, и все, что на ней живет, тоже не может не меняться. Вид, который приспосабливается лучше всех, имеет самые большие шансы выжить. Изменение, развитие иначе называют эволюцией. Вот почему открытие Дарвина принято называть теорией эволюции. До сих пор мы говорили здесь только о вьюрках. Однако Дарвин установил, что разные виды животных и растений демонстрируют невероятно много сходств. Таким образом, по его мысли, все виды явно происходят от очень отдаленного общего предка. И все виды так или иначе ветвились, точь-в-точь как дерево. Стало быть, если вернуться вспять достаточно далеко, на миллиарды лет, можно обнаружить этого общего для всех предка.

Почему Дарвин работал над своей книгой 20 лет?

Сначала у него всего лишь родилась идея. И долгие годы он обдумывал свою теорию. А в конце концов решил написать книгу. Причем знал, что такая книга перевернет научный мир вверх дном. Знал и о том, что встретят ее весьма критически — как ученые, так и верующие. Поэтому Дарвин продолжал собирать материал и читать книги, чтобы накопить как можно больше доказательств. Так продолжалось два десятка лет. Надо сказать, официально он не считался ученым, однако знал больше, чем большинство университетских ученых. Вероятно, он собирал бы доказательства еще много лет, но в итоге вышло совсем иначе.

Почему Дарвину верят не все?

В июне 1858 года Дарвин получил письмо от некого Альфреда Рассела Уоллеса, который написал научную работу. Предмет ее был таков: «Почему виды постепенно изменяются и в конце концов отличаются от исходного вида». То есть тема в точности как у Дарвина! Неужели двадцатилетний труд пойдет прахом? Ведь слава, того и гляди, достанется Уоллесу! Дарвин жутко перепугался. Он написал ответное письмо и предложил сообща выступить перед научным сообществом с докладом об их теории эволюции. Уоллесу идея понравилась. Но в последнюю минуту Дарвин не смог присутствовать на этой встрече, а Уоллес находился далеко, на Молуккских островах. Поэтому их доклад пришлось читать другим. И как ни странно, после доклада ничего не произошло. Собственно, никакого отклика не последовало. Присутствовавшие ничего не критиковали и не сердились.

Что еще говорили про теорию Дарвина?

Такая реакция публики, конечно же, пришлась Дарвину по душе. Но он хорошо понимал, что с книгой надо поторопиться. И годом позже его образцовый труд «Происхождение видов» вышел в свет. Некоторые отклики приведены в начале этой главы. Но в целом реакция была весьма положительной. Дарвин подкрепил свою идею настолько убедительными доказательствами, что большинство читателей с ним согласились. Вот несколько комментариев:

«Произойти от обезьян! Боже упаси, будем надеяться, что это неправда. А если правда, пусть никто об этом не узнает!».

«Люди могут насмехаться над книгой Дарвина, но я предпочитаю происходить от обезьяны, нежели от кого-нибудь, кто досужей болтовней и враньем норовит осмеять рассказ об эволюции».

«Вполне порядочная книга. Жаль только, очень уж мало там говорится про голубей. Каждому охота узнать про голубей побольше. Напиши он о голубях подробнее, книга продавалась бы куда лучше».

«Чарлз Дарвин стал для биологии тем, чем Галилео Галилей был для астрономии, а Исаак Ньютон — для физики».

«Это лучшая научная идея всех времен».

Книга Дарвина привлекла огромное внимание и хорошо продавалась. Сейчас ей уже 150 с лишним лет, а ее по-прежнему читают. Именно она принесла Дарвину мировую известность, и он поныне считается одним из величайших новаторов в науке. С Уоллесом вышло по-другому. Он продолжал заниматься разными другими предметами (помимо теории эволюции). Например, стремился доказать, что можно разговаривать с духами, и оттого прослыл слегка сумасшедшим. Тем не менее его по сей день считают человеком большого ума, сыгравшим в науке важную роль.

Все ли так логично, как кажется?

Но на этом рассказ о теории эволюции еще не закончен. Ведь до сих пор многие люди не верят Дарвину. Эволюция — предмет невероятно сложный. Потому-то Дарвин потратил столько времени на поиски доказательств и аргументов. На первый взгляд, его теория выглядит логичной, однако, если вдуматься, всплывают запутанные проблемы, объяснить которые теорией эволюции не так-то просто.

Например: первые клетки не имели глаз. Как возникли глаза? Как из такого простого существа, как одноклеточное, в конце концов возник человек или слон? Всё и всегда в ходе эволюции только совершенствуется или дело обстоит как-то иначе?

Часть 5

Эволюция вкратце

Как возникает новый вид?

Дарвиновская теория эволюции кажется совсем простой. Возьми-ка чистый лист бумаги и произвольно рисуй на нем круги размером примерно с десятикопеечную монетку. Кружки выходят кособокие? Ничего, рисуй дальше, пока не заполнишь весь лист.

Получилось? Весь лист изрисован? Тогда читай дальше.

У тебя ведь нарисованы одни только кружки, верно? Стало быть, они похожи друг на друга.

Но один побольше, другой — не очень-то круглый, у третьего, возможно, есть выемка. Теперь представь себе, что твои кружки оживают. Образуют парочки, обзаводятся детишками. Представь себе, что существует хищник, который норовит сожрать в первую очередь самые большие кружки. В таком случае самые маленькие имеют чуть больше шансов выжить. У них тоже появится потомство, чьи самые мелкие особи опять-таки имеют чуть больше шансов выжить. А самые крупные — больше шансов безвременно умереть. Короче говоря, ты и оглянуться не успеешь, как перед тобой окажутся сплошь маленькие кружки. Примерно то же произойдет, если хищник начнет охотиться только на маленькие кружки. Тогда кружки с годами будут становиться все крупнее. Так или иначе, в конце концов возникнет новый вид кружков, непохожий на старый. Просто, да?

С животными и растениями все обстоит точно так же. Дети похожи на родителей, но всегда немножко отличаются друг от друга. И это крошечное отклонение может оказаться полезным или же неудобным — для детей и их потомства.

Почему одни виды изменяются быстрее других?

Живой вид никогда не перестает развиваться. Как только меняется окружающая среда, обитающие в ней виды тоже меняются. Во многих областях Земли происходят перемены. В одних быстрее, в других медленнее. На суше изменение температуры и количества осадков воздействует сильнее, чем в море или глубоко под землей. Когда это происходит резко, для животных на суше это не проходит даром. Они должны измениться, или их ждет гибель. Поэтому на суше есть виды, появившиеся «совсем недавно», как, например, человек. А в море некоторые виды, подобные медузам и червям, живут едва ли не миллиард лет.

Климат — важный фактор изменения видов. Представь, что ты кролик и что климат холодает. Раз кругом чаще лежит снег, твои детеныши с наиболее светлой шкуркой останутся для хищников наименее заметными. У них самые большие шансы на выживание. Поэтому кроликов со светлой шкуркой будет рождаться все больше. У них тоже появится потомство. И опять крольчата с наиболее светлой шкуркой будут иметь максимальные шансы на выживание. Стало быть, шкурка у кроликов будет мало-помалу светлеть. До тех пор, пока все кролики не станут белоснежными. А когда столетия спустя вновь потеплеет и земля вокруг чаще будет не белой от снега, а бурой? Тогда и кроликам придется снова потемнеть.

Может статься, в холодный период некоторые кролики ушли на юг, где теплее. У них не было необходимости становиться белыми, и потому они остались бурыми. Но те, что остались в холодном краю, непременно побелеют. И в конечном счете появится два вида кроликов — белые и бурые. Здесь-то и заключена вся суть эволюции: из одного вида могут возникнуть два, а то и больше. Когда различия между животными станут настолько велики, что они уже не смогут скрещиваться и давать здоровое потомство, речь пойдет о разных видах.

Этот рассказ о кроликах — лишь один из примеров. Такое происходит прямо у нас перед носом. Лет 200 назад Лондон был ужасно грязным городом из-за огромного количества дыма от древесного угля. По этой причине все постройки сильно закоптились и почернели. В ту пору было множество темных бабочек, под цвет городских камней. Позднее Лондон стал чище, и темные бабочки вымерли — теперь ты опять найдешь бабочек посветлее, под цвет нынешних камней.

Итак, эволюцию, кажется, можно отчасти предсказать. Подчеркиваю: кажется! Потому что в природе случаются и весьма странные вещи…

Всегда ли выживают сильнейшие?

Многие думают: все дело в том, что вид, наилучшим образом приспособившийся к окружению, имеет максимальные шансы выжить. По прочтении предыдущей главы это кажется вполне логичным. Почему бы виду, лучше других приспособившемуся к окружающей среде, не иметь максимальных шансов на выживание? Посмотри на белых акул. Это же плавучие машины для убийства: они чуют каплю крови в миллионах литров воды, без труда плывут со скоростью 40 километров в час, а их острые, загнутые внутрь зубы справятся с любой мыслимой добычей. Глядя на такую акулу, ты видишь результат сотен миллионов лет эволюции, в ходе которых эти суперубийцы становились все быстрее, все сильнее и совершеннее.

Survival of the fittest в переводе с английского означает «выживание самых приспособленных». Однако результаты не всегда получаются самые лучшие. Не знаю, доводилось ли тебе встречать когда-нибудь Йоса Гротьеса из Дрила. Но если вы с ним знакомы, то тебе известно, что он отнюдь не самое лучшее, что за миллиарды лет могла создать эволюция. У Йоса Гротьеса весьма толстый животик, без очков он ничего не видит и в джунглях не продержался бы и одного дня. Так в чем же дело?

Хочет ли дерево быть высоким?

Животные и растения сами по себе не всегда совершенствуются. Они просто изменяются. А потому не всегда существуют в самых практичных формах. Возьмем хотя бы деревья. Форма у них чрезвычайно неудобная. В американском штате Калифорния есть исполинское дерево. Его называют Гигант Стратосферы. Это секвойя высотой почти 113 метров. Но будь у этого великана возможность выбрать свою форму, он бы не вырос таким высоченным. Высоким деревьям достается много ветра, что вовсе не так уж приятно. Вдруг упадешь? Так что секвойя предпочла бы быть пониже, ведь тогда вероятность упасть от ветра намного меньше. Но почему же она такая высокая? Потому что деревья всегда мешали друг другу. Деревьям нужен свет. Свет дает энергию, служит своего рода пищей. А чтобы раздобыть свет в лесу, надо перерасти другие деревья. Самое высокое ловит максимум света. Вот почему деревья стремились ввысь. Если бы секвойи заранее договорились между собой, что не вырастут выше десяти метров сорока сантиметров, мы бы ничего такого не увидели…

Почему у кроликов плохое зрение?

Гигант Стратосферы пока не достиг своей максимальной высоты. Специалисты-ботаники рассчитали, что он может подрасти еще метров на двадцать. После чего рост прекратится. Дело в том, что подобному дереву требуется в день не меньше тысячи литров воды. Но если дерево слишком высокое, оно уже не в состоянии закачать всю эту воду наверх. В таком случае надо что-то делать — или доставка воды прекратится и ветви погибнут. Вот почему большинство деревьев намного ниже. Впрочем, не факт, что Гигант Стратосферы вырастет еще выше. Дело тут в соблюдении баланса. Деревья должны быть в меру высокими, чтобы получать достаточно света, и в меру низкими, чтобы не сломаться от ветра. Большинство видов нашли такое равновесие в далеком прошлом. И потому уже не меняются. Вот и секвойи уже миллионы лет как нашли его. Это вполне достаточный срок, чтобы привыкнуть к несуразной высоте…

Своим существованием Йос Гротьес из Дрила доказывает, что виды не всегда только совершенствуются. И он не единственный. У каждого растения и каждого животного вполне можно кое-что усовершенствовать. Например, у тех же кроликов. Если бы за миллионы лет своего существования они только «совершенствовались», то выглядели бы иначе. Скажем, глаза кроликов далеко не так зорки, как у их врагов — хищных птиц. Кролик, у которого зрение лучше, имеет больше шансов выжить, чем кролик, который видит плохо. Почему же тогда кроличьи глаза за миллионы лет не стали совершеннее? Не затем же, чтобы дать шанс лисам и волкам? Нет, речь не об этом. Прочти-ка следующую главу…

Ошибка эволюции?

Некогда на Земле жил вид исполинских оленей с такими огромными рогами, что самцы едва могли ходить. У павлинов хвосты иной раз достигают в длину полутора метров. Самцы шалашников тратят месяцы драгоценного времени на сооружение красивого, но бесполезного произведения искусства. Исполинские олени, как и павлины, жили в окружении множества хищников. Когда за тобой гонится стая волков или тигр, тяжеленные рога или полутораметровый хвост только помеха. А шалашники, неужели им больше нечем заняться? Выходит, эволюция допустила ошибку?

Самки не в своем уме?

Дарвин долго ломал голову над этой проблемой, но в конце концов нашел ответ: во всем виноваты самки. Самки шалашника совершенно не интересуются самцами, которые строят крепкое, надежное гнездо. Они обожают артистов — Рембрандтов и Ван Гогов птичьего мира, создающих красивейшие и ярчайшие произведения искусства. В самом деле, эти самцы строят даже не гнездо. Они строят «шалаш», этакий домик или беседку. И в качестве гнезда его не используешь. Позднее, когда самочка откладывает яйца, она строит себе гнездо сама. Павы тоже выбирают партнера весьма странным образом: им по сердцу павлины с самыми красивыми и самыми длинными хвостами. А самки оленей поголовно предпочитают самцов с большущими рогами. Значит, если б самочки выбирали благоразумнее, природа была бы устроена немного лучше.

Странные они, эти самки! Взять хотя бы шалашников. Есть разные их виды, но в общем и целом каждый самец строит свое произведение искусства одним и тем же способом. Сначала выбирает для шалаша подходящее место. Затем обрывает с кустов и веток вокруг все листья, которые могут заслонить его конструкцию от солнечных лучей. Потом полностью очищает эту площадку от листьев и сорняков и устилает ее сотнями прутиков. Причем так их переплетает, что получается плотный настил вроде паркета. Между этими прутиками шалашник втыкает прутики подлиннее, которые образуют стены. Их опять-таки сотни, так что стены достигают толщины в несколько сантиметров. И наконец, он украшает свою искусную постройку всевозможными разноцветными предметами, чаще синими и голубыми.

Как птице стать на вид крупнее?

Украсить шалаш можно чем угодно. Однажды нашли шалаш с шестью видами ягод, двумя видами орехов, тремя видами цветочных лепестков, яичными скорлупками, грибами, кожей рептилий, ракушками, синими и розовыми камешками, алюминиевой фольгой, золой, пластмассой трех цветов, электрическими проводками, панцирями насекомых, косточками и пометом.

Вообще шалаши построены с большой изобретательностью. Некоторые птицы, прежде чем усесться в свою постройку, натаскивают туда камушки. Перед собой они раскладывают камушки помельче, а позади — покрупнее. Хитро! Ведь ближние камешки кажутся крупнее, чем дальние. Иными словами, птицы прибегают к оптическому обману. Есть у них и еще один фокус: вход в шалаш всегда смотрит прямо на солнце. Так самцы всегда в тепле и хорошо видны.

Почему самки предпочитают круглых дураков?

Самец шалашника строит свой шалаш несколько месяцев. Иногда чуть не целый год. Наверно, он все же не блещет умом, если тратит такую уйму времени на никчемное сооружение. Увы, иного способа покорить свою даму у него нет. Он просто вынужден строить. Кстати, это куда опаснее, чем ты думаешь. Некоторые шалашники доходят даже до того, что убивают других птиц и ощипывают их догола — ради перышек нужного цвета. При этом и сами могут серьезно пострадать. То есть они действительно готовы на все ради любви.

Как ты понимаешь, построить такой шалаш очень нелегко. Молоденькие самцы строить не умеют. Только с годами, путем долгих наблюдений они осваивают это искусство. В том-то и штука. Выходит, самочки отнюдь не безумны. Увидев роскошное произведение искусства, самка знает, что имеет дело с многоопытным самцом, который умеет выживать и у которого есть время создать изумительный шедевр. Стало быть, этот самец наверняка здоров и силен. Вот с ним-то и надо завести детишек.

Почему у павлинов такой длинный хвост?

С павлинами дело обстоит несколько иначе. В случае опасности самцы шалашника легко могут улететь прочь, но как быть павлину с его несуразно длинным хвостом? И ведь для самок именно хвост — самое притягательное. Обстриги самому популярному самцу хвостовые перья, и самочки мгновенно потеряют к нему всякий интерес. Приклей эти перья невзрачному мелкому самцу, и дамы немедля всем скопом падут к ногам этого замухрышки. Исключительно благодаря хвосту. Почему? Да потому, что у слабых, больных павлинов никогда не бывает красивого длинного хвоста. У больных павлинов некрасивые перья. А у здоровых — роскошные. Вдобавок они еще и выживать умеют с этой нагрузкой. Красивый павлин наверняка силен, умен и здоров. А значит, вполне годится в женихи. Так же дело обстоит и с другими птицами. Например, самец малиновки с самой яркой красной грудкой тоже самый подходящий. И райские птицы с самыми длинными и яркими перьями отличаются самым крепким здоровьем. Поэтому самки вовсе не сумасшедшие, они куда умнее, чем ты думаешь. По крайней мере, в большинстве…

Почему исполинские олени вымерли?

А как насчет исполинских оленей с их огромными рогами? Ведь они-то и правда вымерли. Эти олени жили себе и жили, пока им хватало пищи. Но климат стал холоднее, и еды стало недостаточно. И рога превратились в непомерную обузу. Другие виды оленей, с рогами меньшего размера, без особого труда преодолевали большие расстояния в поисках пищи. А исполинский олень вымер. Все в природе находится в равновесии. И высота деревьев, и длина павлиньих хвостов, и тяжесть оленьих рогов.

Почему же тогда никто не достиг совершенства?

В природе большей частью именно самки выбирают, с кем вступать в половые отношения. Потому-то они играют очень важную роль в эволюции. Ведь таким образом могут возникать довольно нелепые виды. Дарвин назвал это половым отбором, который наряду с выживанием самых приспособленных считал важнейшей причиной изменения видов. Два эти фактора постоянно взаимодействуют. Иногда полезнее выглядеть красивым, иногда лучше быть быстрым и сильным.

Почему женщины становятся все красивее, а мужчины нет?

С людьми обстоит иначе. Мужчины нередко выбирают самых красивых женщин, а вот женщины не спешат судить о мужчине по внешности. Для них, например, важнее, чтобы он был умен, имел хорошую работу или обладал какими-нибудь другими выдающимися качествами. Значит, красивые женщины, пожалуй, быстрее находят себе мужа и заводят детей. И у них, как правило, рождаются красивые дочери. Мужчинам же быть красавцами совершенно не обязательно, и их отпрыски мужского пола чаще опять-таки красотой не блещут… Выходит, если женщины выбирают не по внешности, они умнее мужчин? Не совсем так. У красивых людей зачастую симметричное лицо. То есть правая половина лица — зеркальное отражение левой. А это опять-таки признак здоровья. Так что мужчины, по сути, делают выбор в пользу здорового потомства. Разве не умно?

Как стать суперкроликом?

Половой отбор и выживание наиболее приспособленных — важнейшие двигатели эволюции. Правда, иногда они вступают в противоречие. И результаты получаются странные — вроде павлинов, шалашников и Йоса Гротьеса из Дрила. Стало быть, когда ты видишь в лесу кролика, перед тобой вовсе не совершенное животное. Здесь сообща поработали половой отбор и адаптация к изменениям среды обитания — таким, как потепления климата, перемежающиеся с ледниковыми, засушливыми и влажными периодами. Не прошли даром и вулканические извержения, и падения метеоритов, которые привели к вымиранию огромного количества животных — как хищников, так и кроличьих соперников. А равно и геологические изменения на Земле вроде возникновения гор и новых островов. И великое множество прочих случайностей.

Если бы среда обитания кроликов настолько изменилась, что они более не могли бы жить в лесах, они бы выглядели совершенно по-другому. Им бы пришлось бегать дольше и быстрее, а слышать — лучше. И крольчата рождались бы не голыми и слепыми, а сразу в защитной шубке и очень скоро учились бы бегать и удирать. Ты, наверно, уже догадываешься: суперкролик существует — это заяц! В таком случае ты прекрасно понимаешь, что в далеком прошлом у зайцев и кроликов были общие предки. Зайцы и кролики очень похожи друг на друга, но скрестить их невозможно — ни «зайликов», ни «крольцев» не получишь.

Часть 6

Все ради семьи

Что такое гены и почему они владыки Земли?

Ну что ж, мы более-менее подготовились? Обсудили все компоненты, определяющие эволюцию? Э-э… нет. Ведь если хорошенько присмотреться к природе, то обнаружатся всевозможные исключения из «правила», согласно которому все зависит от выживания и получения максимально многочисленного потомства. Взгляни, например, на муравьев.

Из всех живущих на Земле видов муравьи — один из самых успешных. Они встречаются повсюду. В самых сухих пустынях, в самых мокрых болотах, в глубочайших джунглях… и в кухонном шкафчике у Йоса Гротьеса из Дрила. Если пересчитать всех на свете муравьев, их окажется больше, чем людей, слонов и носорогов, вместе взятых. Некоторые виды даже обитают в воде. Огненные муравьи могут из собственных тел построить плот, чтобы переплыть реку. Или мост, чтобы перебраться с дерева на дерево. Стало быть, умные бестии. Но не каждый муравей отличается умом.

Дарвин ошибался?

В муравьином гнезде живут муравьи всевозможных профессий. Там есть царица, которая откладывает яйца, есть придворные дамы, которые заботятся о Ее Величестве, няньки, ухаживающие за молодью и личинками, работницы, которые содержат в порядке гнездо, солдаты, охраняющие гнездо, и разведчики-фуражиры. И как раз эти последние довольно глупы. Фуражиры рискуют своей жизнью, отправляясь в одиночку искать пищу для остальной колонии. Без помощи других муравьев они беззащитны перед птицами и другими животными, у которых муравьи в меню. Логично, что смышленый муравей, желающий сам завести как можно больше потомства, предпочтет стать царицей или нянькой. Это же куда безопаснее! И тем не менее всегда хватает охотников взять на себя опасную для жизни миссию разведчика-фуражира. Почему? Они ведь быстрее умирают? И потомства у них нет? Н-да.

Еще один муравьиный пример. За больными муравьями никто не ухаживает, не старается их вылечить. В постель их не укладывают, не приносят ни корзинок с фруктами, ни лекарств. Они просто покидают гнездо. Чтобы умереть!.. Так они не заразят остальных муравьев в колонии, и те останутся здоровы. Очень мило с их стороны, но сами-то они от этого умирают. А значит, происходит не так, как думал Дарвин, потому что, умерев, потомства себе не обеспечишь.

Какое животное желает умереть?

Такое странное поведение встречается и у других видов. У пчел, например. Если подойти к их гнезду слишком близко, они мигом примутся кусаться. Укусы пчел болезненны и могут довести до беды. Поэтому лучше выбрось из головы мысль разрушить их гнездо. Да поскорей уноси ноги, пока они не успели тебя закусать. Если же укуса избежать не удалось, не воображай, что тебе досталось больше всех. Для пчел, которые тебя ужалили, дело обстоит гораздо хуже, ведь они остались без жала, на его месте зияет рана, и в течение дня их ждет смерть. Они благородно пожертвовали собой ради всех остальных. Очень благородно. Но не умно. Почему же они так поступают? Ведь и эти особи не смогут обзавестись потомством.

Почему гены так важны?

Почему пчела или муравей приносят себя в жертву ради семьи? Чтобы ответить на этот вопрос, для начала надо знать, что все пчелы в улье — родня друг другу. И муравьи в колонии тоже. Работницы, солдаты и няньки — родные сестры. Царица — их мать. Молодь, за которой они ухаживают, — их младшие сестрички, а иной раз братишки. Теперь представь себе два гнезда. То есть две семьи. В одной семье все муравьи думают о себе, и никто не хочет быть фуражиром. В другой семье фуражиров хватает. Первая семья вскоре вымрет, потому что ни один муравей не идет на поиски пищи. Со второй семьей все в порядке. Эти муравьи, стало быть, выживут. Короче говоря, эволюция связана не только с успехом и шансами на выживание отдельной особи, но еще и с шансами на выживание семьи. Семьям, члены которых имеют качества, полезные для семьи, выжить легче.

Где у тебя талант?

Итак, у муравьев и пчел не только тело возникло в результате эволюции, эволюцией определяется и их поведение. Точно так же и с людьми. Ты наверняка знаешь, что смешной нос или кривые ноги достались тебе от предков. Но и твое поведение сложилось в результате эволюции. Как и твои таланты. У выдающихся спортсменов отец или мать нередко тоже спортсмены. А спортивный родитель зачастую воспитывает своего ребенка тоже спортивным, и тогда вероятность, что ребенок добьется успехов в спорте, возрастает. Хотя воспитания и тренировки для спорта высших достижений недостаточно. Нужен еще и врожденный талант. Таким же образом дело обстоит с музыкантами и учеными. Только вот… где этот талант спрятан в твоем теле? И кто или что определяет, что ты можешь и как ты себя ведешь?

Чем занимаются твои гены?

Йос Гротьес из Дрила очень похож на своего отца, Йозефуса Гротьеса-старшего. У них одинаковое телосложение, похожая осанка. Даже походка одинаковая. Ученые сказали бы, что телосложение и походка у них «в генах». Гены — это составные частички клеток нашего тела. Они есть у каждого живого существа, в каждой клетке. Гены определяют цвет глаз, походку, вид клюва, длину хвоста, форму листьев, окраску скорлупы, гибкость хобота и расположение колючек. Словом, фактически всё в природе. В каждой клетке твоего тела около 30 тысяч генов. Они диктуют клетке, что она должна делать. Для одних только волос существуют различные гены: свои для светлых или темных, прямых или кудрявых, толстых или тонких и так далее. Есть гены для цвета глаз, длины носа и формы практически всех частей тела. Поведение и талант тоже заключены в генах. Вопрос лишь в том, чье поведение и талант достанутся тебе — папины или мамины.

Почему иногда разумно умереть?

Рассказывают, что однажды красавица-актриса спросила у блестящего ученого, не стоит ли им вместе завести детей. «Гены вашего интеллекта и гены моей красоты, — сказала актриса, — дети получились бы красивые и высокоодаренные».

«Возможно, — ответил ученый, — но представьте себе, что им достанется моя внешность и ваш интеллект!»

К тебе гены переходят от отца и от матери. Поэтому трудно сказать наперед, что получится в конечном счете. Чей у тебя будет нос — папин или мамин? Достанутся тебе отцовские способности к физике или мамино чувство языка, получишь ли ты то и другое или ни того ни другого? Трудно сказать. Не каждый сын футболиста из сборной станет впоследствии выдающимся футболистом. Однако такая вероятность, разумеется, выше, если ты сын выдающегося футболиста, а не концертирующего пианиста.

Что важнее, чем твоя жизнь?

Если в одной клетке содержится около 30 тысяч генов, то они определенно невообразимо малы. Но при всей малости очень-очень-очень важны. Собственно, они даже командуют тобой. Поскольку определяют не только твою внешность, но отчасти и поведение. Выходит, у муравьев и пчел есть гены, которые заставляют отдельную особь действовать на погибель себе, но на пользу всей семьи. Ведь гены членов семьи, оставшихся в живых благодаря столь благородному поступку, продолжают жить. А эти гены приблизительно те же, что и у муравья, приносящего себя в жертву.

Сложно, да? Пожалуй, будет понятнее, если рассматривать гены как информацию, необходимую для решения задачи. Каждый живой муравей имеет свои гены, то есть свою информацию. Но задача у всех муравьев одна. И забывать о ней ни в коем случае нельзя. Муравей, конечно, умрет, а перед смертью должен передать информацию своему потомству или позаботиться, чтобы его братья, располагающие теми же сведениями, продолжали жить и могли передать их дальше. Это означает, что гены важнее жизни одного муравья. А если этот муравей должен пожертвовать жизнью, чтобы осталась жить его семья, а значит и гены?.. Тогда другого выхода нет.

Глаза бы не глядели на эти гены. Недаром один ученый-эволюционист назвал их эгоистичными[9]. Действительно, они словно думают только о себе. На самом деле гены думать не умеют, потому что они не живут. Это кусочки мертвой информации, которые по воле случая имеют огромное влияние на все живое. Ученый, разумеется, об этом знал.

Теперь тебе известно более-менее все необходимое, чтобы приступить к самой важной и увлекательной части этой книги, где речь пойдет о том, как возникла первая жизнь и как самые что ни на есть примитивные клетки в конце концов эволюционировали во все живое, существующее ныне…

Часть 7

Как возникла жизнь на Земле?

В чем секрет Франкенштейна?

В романе «Франкенштейн» молодой ученый пытается оживить мертвое. Он экспериментирует с несколькими трупами и в конце концов пробуждает к жизни чудовище… Здорово, конечно, — для книги и для фильма ужасов. Но на самом деле полная ерунда. Того, кто уже несколько дней мертв, оживить не удастся. Лучше попробовать создать что-нибудь живое из скопления молекул таких же мертвых, как коробка кубиков «Лего». Такое возможно. Иначе тебе не пришлось бы читать эту фразу.

Чтобы выяснить, как возникла жизнь, мы опять должны вернуться к самому началу существования Земли. В ту пору она еще была раскаленной ядовитой планетой, где все известные нам формы жизни были невозможны. А если жизнь тогда и существовала, она была уничтожена, когда Земля столкнулась с другой планетой. После такого могучего удара ничто уцелеть не могло. Но позднее на мертвой планете все-таки возникла жизнь. И последние десятилетия ученые ломают себе голову над тем, как это произошло. К счастью, первые ответы на этот вопрос они уже отыскали.

Что такое жизнь?

Прежде чем разгадывать тайну возникновения жизни, нужно сперва разобраться, что такое жизнь. Почему Йос Гротьес из Дрила живой, а его часы нет? Ведь оба существуют. И двигаются. И если сбросить на них глыбу весом в шестнадцать тонн, и Йос, и часы перестанут существовать и двигаться. Наверно, есть что-то, делающее Йоса Гротьеса живым, а часы — нет.

В самом начале этой книги мы говорили о смерти. Все живое умирает. Именно этим инфузория-туфелька отличается от суперсовременного робота. С Йосом Гротьесом дело обстоит точно так же: он может умереть, а его часы нет. Но «способность умереть», конечно же, не самое удачное определение для того, что такое жизнь. Живое должно в течение своей жизни делать кое-что еще. Кое-что, чего неживое при всем желании делать не может.

К примеру, часы не могут размножаться. А Йос Гротьес может. Он отец троих детей: сыновей Йоса-младшего и Берта и дочери Мике. Но одного размножения недостаточно. Ведь некоторые мертвые вещи тоже способны размножаться. Взять хотя бы компьютерный вирус — программку, которая через интернет может перекинуться с одного компьютера на другие. Как-то раз такой вирус за одну ночь оказался в миллионах компьютеров по всему миру. Вот тебе и размножение!

Откуда взялось первое живое существо на Земле?

Еще часы не могут есть. Чтобы стрелки часов продолжали двигаться, Йос Гротьес должен каждый день их заводить. Но бывают часы и на батарейках, тогда все усложняется. Ведь они вроде бы поедают энергию из батареек. Или взять автомобили, которые «едят» бензин. Так что одно лишь умение есть — опять-таки отличие недостаточное. Но если имеешь дело с чем-то, что может размножаться, есть и умирать, тогда это наверняка жизнь. Итак, в определенный момент истории Земли из скопления безжизненных молекул возникло крошечное существо. Оно ело, размножалось и умирало. Разумеется, это огромное чудо. Ведь как этому существу удалось вдруг стать живым?

В чем секрет первой жизни на Земле?

Зарождение первой жизни на Земле покажется еще большим чудом, если учесть, каков был мир миллиарды лет назад. Мало того что Земля представляла собой горячую мешанину ядовитых веществ, вдобавок нашу планету опустошали удары молний, смертоносный солнечный свет и несчетные метеориты. Хотя, вероятно, именно эта смертельная комбинация как раз и способствовала возникновению жизни, ведь только в таких условиях могут появиться аминокислоты. Аминокислоты — это молекулы, которые делают жизнь возможной. Все живое построено из них. Они — строительные кирпичики всех клеток, всех животных и растений. Мышцы, например, не могут обойтись без аминокислот. Поэтому культуристы накачиваются аминокислотами в надежде стать мускулистее.

Как создать жизнь в пробирке?

Сама аминокислота еще не живая, но очень к этому близка. Аминокислоты отстоят от живых существ не дальше, чем глина от фарфоровой чашки. Сперва надо вылепить чашку из сырой глины, а потом обжечь. Только тогда она будет готова. С аминокислотами все точно так же. Сначала нужно придать им форму белков. А белки встречаются лишь в живом. Ведь без них не создать клетки. Кто-то от большого ума надумал использовать термин «белок», а это слово тотчас вызывает мысль о яичном белке. Однако ж и наше тело большей частью состоит из белков, и в растениях есть белки, и бактерии состоят из белков. Короче Говоря, на самом деле белки находятся повсюду, а не только в яйцах. Правда, и в яичном белке тоже. Хотя в желтке их куда больше!

Ладно, хватит о белках, вернемся к аминокислотам. Как они возникли? Профессор Стэнли Миллер тоже хотел это знать. И в поисках ответа воссоздал в пробирке Землю, какой она была миллиарды лет назад. Наполнил пробирку всякими веществами, какие тогда встречались на Земле в мешанине ядовитых газов, нагрел примерно до 75 градусов и стал бомбардировать электрическими импульсами, имитируя удары молнии. И что же? Возникли аминокислоты!

Что такое ДНК?

К сожалению, профессор обрадовался рановато. Другие ученые установили, что Земля была не такой, какой Стэнли Миллер воссоздал ее в пробирке. Но его эксперимент имел огромное значение, поскольку доказал: в подходящих условиях могут спонтанно возникнуть аминокислоты.

И вот тут мы подходим ко второму этапу: как возникают белки? Очень просто: с помощью дезоксирибонуклеиновой кислоты. Дезоксирибонуклеиновая кислота — это молекула, которая преобразует аминокислоты в белки, ну, как твоя рука формует из глины чашку. Дезоксирибо… (Ты уже по горло сыт длиннющим названием? Ученые тоже. Потому-то и сократили его до ДНК, а это сокращение тебе, конечно, знакомо. Создатели детективов его прямо-таки обожают. Прочитаешь дальше — поймешь почему. Форма молекулы ДНК тебе тоже наверняка знакома. Она похожа на веревочную лестницу, закрученную винтом. В науке, правда, принято говорить о «двойной спирали».) В общем, для жизни на Земле ДНК совершенно необходима.

Как сделать Йоса Гротьеса из Дрила?

В ДНК заложена полная информация о твоем облике и внутреннем устройстве. Некоторые люди сравнивают ДНК с поваренной книгой, где записан рецепт человека, животного или растения. Другие видят в ней инструкции по сборке. В каждой молекуле ДНК Йоса Гротьеса из Дрила, стало быть, записаны инструкции, как строить Йоса Гротьеса. Но ДНК — это нечто большее. Ее можно также рассматривать как крохотную фабрику, превращающую аминокислоты в белки, из которых выстроены все компоненты твоего тела.

ДНК состоит из длинных цепочек молекул. Большая часть генов располагается именно в молекулах ДНК. Они образуют звенья цепочки. Для простоты можешь сравнить гены с вагонами длинного поезда. Все люди выглядят по-разному, поэтому у каждого ДНК своя. Смекаешь теперь, почему ДНК — любимое сокращение каждого следователя, расследующего убийство? В любой клетке твоего тела ДНК одна и та же. Значит, имея волос убийцы и выделив из него ДНК, ты можешь сравнить ее с ДНК подозреваемого. Они совпали? Тогда подозреваемый и есть убийца.

Что было раньше — курица или яйцо?

Молекулы ДНК содержатся в каждой живой клетке и потому очень-очень малы. И все же цепочка одной такой молекулы, если ее развернуть, будет длиной целых два метра! А в твоем теле клеток столько… Если развернуть все молекулы ДНК из твоего тела, их совокупная длина составит 500 расстояний до Солнца и обратно.

Итак, миллиарды лет назад наверняка существовали аминокислоты, а также должны были возникнуть молекулы ДНК, которые могли превратить аминокислоты в белки. Иными словами… э-э… н-да… хм. К сожалению, все не так просто. Ведь ДНК сама собой не возникает. Для этого опять-таки нужны определенные молекулы. Попробуй с одного раза догадаться какие. Вот именно: молекулы белка! ДНК нужна, чтобы получить белок, а белок — чтобы получить ДНК. По сути, самая настоящая проблема яйца и курицы. Что было раньше — курица или яйцо? Курица появляется из яйца, а яйцо из… курицы. Стало быть, загадка возникновения ДНК — древнейшая на свете проблема яйца и курицы. Жизнь без белков невозможна. А белки невозможны без ДНК. То есть без ДНК невозможна жизнь. Да уж!

Теперь проблема яйца и курицы решена?

Проблема курицы и яйца кажется неразрешимой. Однако мы знаем: решение должно быть, ведь курица и яйцо существуют. Значит, должно быть решение и для проблемы ДНК и белка. Самое очевидное — это РНК. РНК (так принято коротко называть рибонуклеиновую кислоту) во многом похожа на ДНК, только по форме не… не двойная спираль. РНК, как и ДНК, хранит информацию о жизни. А что еще важнее, может сама себя копировать. Таким образом, молекулы РНК были первыми молекулами, которые могли обеспечить себе «потомство». Ведь чтобы существовать, РНК не нуждается в белке. И вполне возможно, именно она играла в начале жизни роль белков и ДНК. Впоследствии из нее развилась ДНК, которая создала белки. Неопровержимых доказательств пока нет, но ученые очень стараются их найти.

Перед нами встает очередная проблема — как же тогда возникла РНК? РНК тоже длинная молекула с очень сложной структурой. Представь, что ты высыпаешь в океан миллиарды пакетов макарон «Алфавит» и ждешь, когда к берегу сами собой прибьются тексты песен Джастина Бибера. Вероятность, что это случится, есть, но настолько ничтожная, что можно назвать ее несуществующей.

Как самому «оживить» вещества?

К счастью, с РНК обстоит несколько иначе. РНК образована из различных химических веществ, которые подчинены определенным химическим закономерностям. Одни молекулы в этих веществах притягиваются друг к другу, другие отталкиваются. Тут вроде как с буквами: одни часто стоят рядом, других же рядом никогда не встретишь. Ты нипочем не наткнешься на сочетания вроде «ФСДГ», «XXРТРГДД» или «УУУТТУИИ», зато можно встретить «ОХАБ», «ИБАБА», «ЭББИ». А отсюда уже недалеко до «Бэби, бэби, бэби…», верно?

Ты можешь провести в домашних условиях простой опыт, чтобы посмотреть, как происходит нечто подобное. Молекулы самых обыкновенных веществ сразу образуют цепочку, сами по себе принимают такую форму, будто они живые. Сделать надо вот что:

Соль живет?

И что получится? А вот что: вырастет деревце из соляных кристаллов. Пока вода испаряется, кристаллы соли медленно ползут вверх, будто живое существо. На самом деле соль, конечно, не живет, она просто следует разным химическим законам. РНК формируется примерно так же, только этот процесс в миллионы раз сложнее.

Но это не страшно. Ведь чтобы сформироваться, РНК имела в своем распоряжении сотни миллионов лет. Ученые, кстати, уже провели эксперименты по созданию РНК. И как? Успешно! РНК все-таки менее сложна, чем ДНК. Стало быть, ДНК почти наверняка возникла из РНК.

Как выглядела первая жизнь?

Самая примитивная жизнь, известная нам сейчас на Земле, это жизнь совсем простых клеток. Но и такая простая клетка довольно сложна. Это как бы маленькое тельце. Там есть ядро с молекулами ДНК и генами — вроде как мозг клетки. Есть части с красивыми названиями — рибосомы и митохондрии, это, так сказать, органы клетки. Есть цитоплазма, которую можно отдаленно сравнить с кровью. И есть мембрана, оболочка, в которой все это помещается. И еще кое-какие необходимые компоненты, обеспечивающие исправное состояние клетки. Словом, клетка весьма сложна. Поэтому первая жизнь едва ли изначально выглядела так.

Первые клетки наверняка были гораздо проще. Как мешочек с набором заготовок. Они не имели ни ядра, ни митохондрий, ни рибосом. Вместо них были аминокислоты, белки и молекулы РНК и ДНК. Молекулы РНК и ДНК отдавали «команды» аминокислотам и белкам. Сообща все они делали то, что положено делать клетке: поглощали полезные вещества, выводили отходы и выращивали новые «клетки».

Мы можем увидеть тех, кто старше динозавров?

Вещества и молекулы удерживались вместе благодаря пленочке жирной кислоты. Жирная кислота — материал, из которого сделаны мембраны. Первые клетки были незамкнуты. Допустим, что кучку живого материала окружала пленочка жирной кислоты в форме буквы С. Чем больше С закрывалась, чем больше походила на О, тем удобнее было удерживать то, что внутри. В конце концов оболочка замкнулась, тогда-то компоненты содержимого клетки уже могли развиться в полноценные рибосомы, митохондрии и все остальное.

В наши дни по-прежнему существуют очень простые клетки, которые выглядят как первые замкнутые клетки. Например, определенные бактерии. Не сложные бактерии с мотором-супержгутиком, такие возникли только после миллиардов лет эволюции, — нет, совсем простые клетки без ядра и митохондрий. Причем чувствуют они себя превосходно и за долгие миллиарды лет почти не изменились. Встречаются такие бактерии повсюду. Так что если хочешь взглянуть на жизнь, какой она была миллиарды лет назад, достаточно вооружиться хорошим микроскопом. И ты увидишь существа, которые на миллиарды лет старше тираннозавра рекса! Только вот… с виду они, увы, не настолько внушительны.

Страдает ли Земля избыточным весом?

По поводу возникновения жизни на Земле до сих пор существует множество вопросов. Но мало-помалу мы получаем все более ясное представление о том, как это могло произойти. Кстати, я пока едва упомянул наиболее вероятную гипотезу зарождения жизни на Земле. Она связана с метеоритами.

Осторожно! Пригнись! Пока ты читаешь это предложение, Землю бомбардирует вещество из космоса. Метеориты, а также космическая пыль. По этой причине Земля каждый день становится на несколько миллионов килограммов тяжелее. Не беспокойся, вероятность того, что метеорит свалится на тебя, исчезающе мала. Вдобавок Земля до того тяжелая, что эти миллионы килограммов совершенно незаметны. Так сколько она весит? Много: примерно 6 000 000 квинтиллионов килограммов! Так или иначе, некоторые из миллионов килограммов метеоритов содержат аминокислоты. И мы точно знаем, что аминокислоты прилетают из космоса, потому что порой они совершенно не такие, как те, что имеются у нас на Земле.

Откуда взялась жизнь на Земле?

Вселенная, конечно, намного старше Земли. Поэтому весьма велика вероятность, что аминокислоты занесены на нашу планету метеоритами. Например, с планеты, где восемь миллиардов лет назад уже были аминокислоты. А потом эта планета, возможно, взорвалась.

Земная жизнь могла, стало быть, возникнуть разными способами. На самой Земле, а возможно, в дальнем космосе. Это затрудняет поиски неоспоримых доказательств того или иного происхождения жизни. С другой стороны, все эти объяснения превращают зарождение жизни из чего-то исключительного во что-то чуть более закономерное и обыкновенное.

Часть 8

Выживание в палеоокеанах

Где на Земле возникла жизнь?

Итак, мы пока не вполне точно знаем, как возникла жизнь на Земле. Не знаем и где именно она возникла. Дело в том, что она могла появиться сразу в нескольких местах. Ясно только, что для человека любое из этих мест было бы крайне неблагоприятно. Учитывая целый ряд условий, каким они должны были удовлетворять.

Во-первых, там должно быть ужасно жарко — приблизительно от 70 до 80 градусов. При более низкой температуре аминокислоты не очень-то формируются из мелких молекул, а при более высокой они могут распасться. Во-вторых, это место, вероятно, располагалось не на ярком солнечном свете. Земля тогда еще не имела воздушной оболочки, поэтому каждый солнечный луч был смертельным. И наконец, необходима вода. Жизнь возникла в этаком первичном бульоне, а для бульона нужна вода, это знает любой повар. И если учесть все условия, каким должно удовлетворять такое место, то в конце концов остается всего несколько возможностей. Давай остановимся на них подробнее…

1. В кипящих грязевых лужицах?

Ты на пляже, у тебя с собой лопата и есть немного времени? Значит, ты можешь выкопать яму глубиной этак 6370 километров. И окажешься точно в центре Земли. Местечко не очень-то приятное, ведь температура там от четырех до семи тысяч градусов. Чем глубже копаешь, тем жарче становится. В наших краях земная кора настолько толстая, что мы вообще не чувствуем этого жара. Но на Земле есть области, где кора довольно-таки тонкая. Например, в Исландии. Или в Йеллоустонском парке в Соединенных Штатах. Там земная кора кое-где настолько тонка, что грунтовые воды, вырываясь на поверхность, иной раз почти кипят. Так получаются гейзеры.

Кто живет в суровейших условиях на Земле?

Существуют и подогретые озерца, и лужицы. Иногда вполне приятные, где зимой очень хорошо купаться. Но бывают и вонючие грязевые озерца, настолько насыщенные кислотами, что все скукоживается, настолько горячие, что в них можно сварить яйцо, и настолько ядовитые, что, едва вдохнув их испарения, почувствуешь себя дурно. Вот это идеальные места для возникновения жизни!

Хо-хо, подумаешь ты, да может ли там что-то жить? Ладно, давай поглядим. Найдены микробы (это собирательное название всех существ, которые настолько малы, что невооруженным глазом их не увидишь), прекрасно себя чувствующие при температуре ни много ни мало 85 градусов и уровне кислотности, при котором можно растворить велосипед. Стойкие ребята, а?

В такой горячей грязевой лужице удовлетворяются два условия из трех: там жарко и там есть вода. Правда, в этот неглубокий водоемчик проникает солнце. Но беда невелика. Подобные водоемчики всегда располагаются поблизости от вулканов. А мы знаем, что вулканы в ту пору прямо-таки неистовствовали. Все вместе они наверняка быстренько обеспечили основательное количество дыма и сажи. И таким образом могли успешно задерживать яркий солнечный свет. И пожалуйста, все три условия выполнены!

Какие существа на земле самые большие?

Исследователи выловили в таких грязевых лужицах различные виды бактерий, относящихся, вероятно, к числу древнейших видов на Земле. Нашли даже совершенно новую форму жизни, какую в других местах никогда не находили, — архей. И если говорить о стойкости, то кому-кому, а археям ее не занимать! Они встречаются в самых горячих источниках; некоторые выдерживают даже температуру в 121 градус. Другие археи живут в экстремальном холоде. Третьи — в убийственно кислой или просто ядовитой среде.

Археи во многом схожи с бактериями: они тоже одноклеточные и такие же микроскопические. У некоторых архей даже есть жгутик. Но действует он совершенно особенным образом. Археи устроены совершенно не так, как бактерии. То есть эволюция может разными способами обеспечить видовое сходство. Дальше в этой книге ты найдешь яркие тому примеры.

В общем, такие горячие лужицы вполне могли стать источником всей жизни на Земле.

2. Или все-таки на морском дне?

Вода, высокие температуры и отсутствие солнечного света — эти условия встречаются и на морском дне. Не везде, но на некоторых участках морского дна, где земная кора весьма тонка. Кое-где она вообще отсутствует, и наружу изливается текучая лава. Там ужасно жарко. Вода порой нагрета до нескольких сотен градусов. В обычных условиях она бы испарилась, здесь кипяток удерживает давление. А оно огромно — представь, что тебе на голову давит километровая башня ведер, до краев полных воды.

Но ведь в подобном месте ничто жить не может? Разве можно выдержать такое давление? Еще как можно. На дне океана найдены разные виды животных, которые живут себе там, будто иначе и быть не может: археи и бактерии, а еще черви, моллюски и креветки.

Так что вполне возможно, что жизнь зародилась как раз на дне океана.

3. Или все началось где-то глубоко под землей?

Глубоко под землей залегают грунтовые воды. Солнца там нет, зато достаточно жарко. А это опять-таки возможность для возникновения жизни. Но есть ли там вообще жизнь? Да, есть. Даже в местах, еще менее гостеприимных, чем морское дно или кипящие лужицы.

Одна из самых удивительных форм жизни под землей — бактерии-экстремофилы, так их называют. Колонии таких бактерий свисают с потолка пещер каплями слизи. Живут они в смертельно ядовитой атмосфере и питаются ядовитыми веществами. А сами выделяют серную кислоту. В серной кислоте обычно убийцы растворяют трупы своих жертв, чтобы от них и следа не осталось.

Бессмертные бактерии?

Но это еще пустяки по сравнению с другими бактериями, живущими в пространстве без кислорода, без пищи, среди ядовитых газов. Настоящие чемпионы по выживанию. Ведь они находятся там миллионы лет. Как же они умудряются выжить? Притворяются мертвыми. Почти не едят, почти не двигаются и почти не размножаются. Лишь изредка потребляют молекулу серы или железа. И очень-очень-очень редко — чуточку кислорода. Ага! Значит, все-таки кислород! Ну… и да и нет. Кислород, но в настолько ничтожном количестве, что даже с помощью самой чувствительной аппаратуры на свете пока невозможно измерить, сколько кислорода все эти бактерии, вместе взятые, потребляют за тысячу лет.

Эти бактерии происходят из той эпохи, когда еще жили динозавры. То есть они действительно немыслимо древние. Может, и не вечные, но, во всяком случае, живут невероятно долго. Каков же возраст самой старой из таких бактерий? Пожалуй, миллион лет. Они достигают такого возраста, потому что очень мало едят. Человек за два месяца съедает столько же пищи, сколько весит сам, а такой бактерии нужна для этого минимум тысяча лет.

Итак, существуют три возможных места, где на Земле могла возникнуть жизнь.

А дальше что?

Так или иначе, но жизнь возникла! А дальше с потомками этих горячеводных клеток все пошло очень быстро. Потомки завоевали весь мир. Им уже не было удержу. Некоторые одноклеточные остались на прежнем месте. Другие за миллионы лет приспособились, привыкли к более-менее нормальным температурам. Третьи обосновались на холоде. Но везде и всюду океаны кишели одноклеточной жизнью. А дальше?

Дальше не происходило ничего.

И еще дальше не происходило ничего.

И еще дальше миллионами лет не происходило со-вер-шен-но ничего.

Да, конечно, одноклеточные бурно размножались, возникали всякие новые виды. Но согласись, ничего поразительного здесь нет. На Земле властвовали микробы, которые только и делали, что носились по волнам, ели и размножались сотни миллионов лет. И еще сотни миллионов лет…

Кротовины возрастом в миллионы лет?

Этот огромный временной период, пожалуй, дал одноклеточным возможность стать более сложными. Мало-помалу они наверняка обзавелись крошечными ресничками, которые в конце концов превратятся в усовершенствованные жгутики. Возник совсем новый вид существ — он черпал энергию не только из веществ, но и из солнечного света. Солнце, миллионами лет приносившее лишь гибель и смерть, стало теперь для некоторых клеток как раз источником жизни.

В Австралии еще можно найти следы самых первых солнцепоклонников на Земле — строматолиты. С виду они немножко похожи на окаменевшие шампиньоны или непомерно разросшиеся коровьи лепешки. Это скопления миллионов одноклеточных. Клетки тесно прижимались друг к другу и формировали этакую живую кротовую кучу. Умершие клетки окаменевали, а на поверхности появлялся новый слой клеток. Так они вырастали до солидных глыб — достаточно больших, чтобы спустя миллиард лет их отыскали как окаменелость. И… как живое существо! Потому что строматолиты не вымерли. Их до сих пор можно кое-где найти.

Кто сильнее всех отравлял окружающую среду?

Помимо строматолитов существовали и другие виды, черпавшие энергию из солнечного света. Поскольку солнце светит каждый день, это очень удобный способ выживания. Большинство известных нам сейчас растений, например деревья, травянистые растения, водоросли и морские травы, живут за счет энергии солнца. И все они происходят от первых одноклеточных любителей солнечных ванн.

Солнечная энергия обеспечивала новым видам преимущество. И они неимоверно быстро распространились по Земле. Настолько быстро, что даже возникла огромная проблема: они выделяли опасный газ, отравлявший земной шар. Они были первыми отравителями окружающей среды на Земле. Газа было так много, что он истребил почти всю жизнь на планете. И этот смертельный, уничтожающий, ядовитый газ был… кислород. Тот самый кислород, от которого теперь практически зависит чуть не вся жизнь на Земле. Что одному отброс, другому погибель. А третьему пропитание…

Как бактерия стала китом?

Однако кислород уничтожил не всю жизнь. Не так-то это легко, даже с помощью сильнейшего яда. Фермеры, ядами защищающие свой урожай от вредителей, знают, что любое такое средство помогает лишь временно. Поначалу от него должны умирать все вредители, но всегда находится несколько таких, что живут чуть дольше. Их потомство получает такие же гены. И опять-таки живет дольше, а отдельные особи живут еще дольше других. Так продолжается до тех пор, пока вообще все вредители не перестают умирать от данного, яда. Миллионы лет назад с кислородом дело обстояло ровно так же. Появились бактерии и археи, которые научились с ним жить. И от этих одноклеточных происходят все рыбы, рептилии, птицы и млекопитающие на Земле — от крошечной сине-зеленой водоросли до величественного голубого кита.

Чтобы эволюционировать в огромного кита, маленькой бактерии необходимо очень важное свойство: умение взаимодействовать. Ну сам посуди! Все клетки очень-очень малы. Гигантских клеток не существует. Самые большие можно кое-как разглядеть невооруженным глазом. Но более крупных нигде не найдешь. Значит, если по-настоящему хочешь вырасти, надо состоять из многих клеток. Первые сотни миллионов лет эволюции это было невозможно. Но благодаря новому веществу, кислороду, такая возможность появилась.

Что будет, если пропустить губку через мясорубку?

Благодаря кислороду вдруг возникли совершенно новые белки, а потому опять-таки могли появиться всевозможные новые клетки. Некоторые из этих клеток содержали коллаген — вещество, похожее на клей. Он позволял клеткам прилепляться друг к дружке и образовывать довольно большие группы. Так в конце концов и получились деревья, киты, грибы, да и сам Йос Гротьес из Дрила. К тому же коллаген еще и один из самых распространенных белков в животном мире.

Прекрасным примером составных животных являются губки. Они принадлежат к числу древнейших из существующих многоклеточных организмов. На них хорошо видно, как происходил переход от одноклеточных к многоклеточным. Ведь у губок всего несколько видов клеток. Носа у них нет, сердца и мозга тоже (да и глаз и квадратных штанов, как у Губки Боба Квадратные Штаны, тоже нет! Существует, правда, гриб Spongiforma squarepantsii, названный в честь него). Большинство клеток губки выполняют одну и ту же роль. Это обнаруживается, если провести с живой губкой эксперимент. Разрежь губку на куски и пропусти через мясорубку[10]. Можешь даже протереть «губочный фарш» через сито. Да еще и взбить миксером. А если затем поместить эту кашицу в сосуд с водой и подождать неделю-другую, возникнет совершенно новая губка. Все клетки снова соединятся друг с другом, будто ничего не случилось.

Как сделать гипсовый слепок с плевка?

Многоклеточность дает большие преимущества. Клетки губки умеют взаимодействовать друг с другом. Чтобы их не унесло течением, они могут закрепиться в подходящем месте и спокойно фильтровать пищу из воды. Таким образом, каждая клетка извлекает выгоду из присутствия других клеток. В единении сила. Но подобное взаимодействие еще выгоднее, если у клеток разные задачи. Футбольная команда с вратарем, нападающими и защитниками играет успешнее, чем команда, сплошь состоящая из одних вратарей, защитников или нападающих. Человек с одним глазом, носом, ртом и сердцем устроен удачнее, чем человек с десятком глаз, пятнадцатью носами, но без рта. Для живого существа с разными видами клеток дело обстоит точно так же.

Значит, удобнее быть животным со множеством разных клеток, чем животным с несколькими простыми типами клеток вроде губки. Но как возникает животное с разными типами клеток? Какими были древнейшие образцы таких организмов? Н-да, это не так-то легко выяснить. Необходимо найти их окаменелости, а это трудная задача. Когда откапывают динозавра возрастом несколько миллионов лет, никогда не находят ни его сердца, ни языка, ни мозга. Ученые обнаруживают только твердые остатки: кости и зубы. Ну и раковины, конечно, ведь они такие же твердые. Вот почему можно найти несчетное количество двустворчатых и витых раковин возрастом много миллионов лет, притом что их обитатели давным-давно погибли. Но первые животные на Земле еще не имели ни костей, ни раковин. Более того, были очень слабыми и уязвимыми. Окаменелостью такое животное может стать только чудом. Это ведь все равно что получить гипсовый слепок с плевка. Очень и очень непросто. Хотя и возможно.

Как возникает окаменелая медуза?

Представь себе, что такие существа живут в неглубоком водоемчике, а по соседству произошло извержение вулкана, при котором были выброшены в воздух миллионы килограммов пепла. Пепел попадает в воду и покрывает мелких животных, которые от этого умирают. Слой пепла становится как бы илом, а ил в ходе миллионов лет каменеет. Все это происходило регулярно. Проблема в том, что останки похоронены в толстом слое камня и на поверхности не видны. Но когда камень разрушается, например под воздействием воды, льда или песка, окаменелости могут внезапно снова оказаться на поверхности.

Итак, мы все же получили хорошую картину того, как развивалась жизнь на Земле в течение миллионов лет.

Как все усложнялось?

Благодаря древнейшим окаменелостям мы точно знаем, как развивалась жизнь от губки до Йоса Гротьеса из Дрила. Складывается впечатление, что добавлялись новые и новые «изобретения», которые делали жизнь на Земле все совершеннее. Так, по окаменелостям видно, что медузы принадлежат к числу древнейших животных на планете. В свою очередь, медузы — организмы более высокоразвитые, чем губки. Они по-прежнему большей частью состоят из клеток одного типа, только их куда больше, чем у губок. У медуз есть, например, мышцеподобные ткани, позволяющие им двигаться.

Первые медузы были устроены еще довольно просто. У них не было ни передней стороны, ни задней, ни мозга, ни чувства направления. Но в ходе эволюции они приобрели кое-что весьма важное: светочувствительные клетки, которые могли различать свет и темноту. Это были примитивные зачатки глаз, правда, не идущие с ними ни в какое сравнение. Ведь видишь не только глазами, но и мозгом. А мозга-то у медуз и не было.

Можно ли выжить без попы?

У некоторых медуз со временем появилась передняя и задняя сторона. Огромный прорыв! Медленно, но верно они превратились в плоских вытянутых существ — плоских червей. Эти плоские черви имели даже подобие мозга, а кроме того, светочувствительные клетки, позволявшие им отличать свет от тьмы. Они первые научились видеть по-настоящему. Однако у медуз и плоских червей есть одна проблема, с которой тебе вряд ли бы захотелось столкнуться. Как медузы, так и плоские черви едят и выводят отходы через одно и то же отверстие… а это, согласись, очень неудобно. Да и противно, конечно. Так что некоторые плоские черви эволюционировали в червей круглых, как тростинка, и стали есть ртом, а отходы выводить через попу. (Многие думают, что, разрубив дождевого червяка надвое, получат двух червяков. Вздор! Половинки, конечно, некоторое время извиваются, но вскоре погибают. Почему? Потому что невозможно выжить, если у тебя есть только рот или только попа.)

В эпоху одноклеточных эволюция протекала крайне медленно. Однако с появлением круглых червей дело пошло чуть быстрее. А дальше всевозможные новые виды стали возникать еще быстрее. Одной из причин тому стало потепление климата. Тысячи лет на планете царил страшный холод. Некоторые ученые даже считают, что в определенный период Земля вообще представляла собой исполинский снежок, сплошь покрытый льдом от полюсов до экватора. Жизнь продолжала существовать лишь в относительно теплой воде подо льдом. А еще в самом льду, потому что многие бактерии замерзают, а после оттаивания оживают. И все же главной причиной нового «видового взрыва» явилось не потепление Земли, а… секс. Но прежде чем рассказать об этом подробнее, я должен объяснить тебе, как происходит бесполое размножение.

Можно ли выжить без секса?

Ни одна птица, кролик или жук-долгоносик не родятся на свет, если их родители не занимались «этим». Однако секс не единственный способ размножения. Первые жизненные формы на Земле вообще обходились без секса. Все первые клетки, медузы и плоские черви могли размножаться в полном одиночестве. Клетка просто делилась на две, которые в свою очередь тоже делились. Плоский червь распадался на две части — не поперек, а вдоль, так что обе половины имели рот и попу. Эти половины вырастали затем в новых больших плоских червей. На медузах образовывались полипы, которые отпочковывались и вырастали в новых медуз. Каждый потомок медузы или плоского червя был точной копией своего родителя.

ДНК определяет, как выглядит живое существо и как оно себя ведет. Когда животное размножается делением, как плоский червь, все дети имеют совершенно одинаковую ДНК. Можно подумать, что в таком случае никакой эволюции быть не может. А ведь она есть.

Как секс изменил мир?

Сделай максимально четкую фотографию максимально четкой фотографии. Новое фото будет выглядеть в точности как старое. Потом сделай фото новой фотографии. Опять получится точная копия. Проделай это сотню раз, а потом сравни последнее фото с самым первым. Ну как? Они разные. Хотя каждую фотографию невозможно на глаз отличить от предыдущей. Точно так же и с ДНК: каждый плоский червь в точности похож на своего родителя. Но со временем ДНК иногда чуть-чуть изменяется. При копировании возникают маленькие недочеты. Настолько маленькие, что ты их не замечаешь. Однако за сотни лет они могут привести к огромным отличиям. А за миллионы лет тем более.

Если же у тебя двое родителей, все происходит куда быстрее. Тебе больше незачем походить как две капли воды на отца или на мать. У тебя может оказаться длинный нос отца, курносый нос матери или что-то среднее. У тебя половина генов от отца или матери, четверть — от деда, четверть — от бабушки и по восьмушке — от прадеда и прабабушки. Таким образом, различия могут возникнуть намного быстрее.

Можно ли выжить без убийства?

Стало быть, внезапно возникло огромное количество видов. И это было только начало взрывного появления еще большего их числа. С плавниками, мышцами и щупальцами, чтобы двигаться. Новички становились все активнее. А когда много двигаешься, постоянно потребляешь энергию. Обычному взрослому мужчине в самый обычный день требуется примерно 2500 килокалорий. Это 12 бутербродов с маслом и чем-нибудь сладким. Велогонщику в день сложного этапа требуется 9 тысяч килокалорий. Это уже 42 бутерброда. То есть движение — дело нешуточное. Первые животные на Земле двигались не очень много. Вообще-то у них было только три скорости: медленно, крайне медленно или остановка. Поэтому они ели очень мало. С новичками же обстояло иначе. Им приходилось искать себе питательную еду. Какая еда дает больше всего энергии? Листик-другой салата обеспечат всего-навсего несколько калорий; Первым животным этого вполне хватало, и они обходились растительной пищей. Новым животным требовалось побольше. И они поедали… других животных. То есть были первыми убийцами! Вернее, хищниками. Животная пища более калорийна. Чтобы получить 100 килокалорий, надо съесть два больших кочана салата. И ровно столько же содержится в стограммовом бифштексе. Поэтому корова должна в день съесть 90 килограммов травы, а льву хватит нескольких килограммов мяса.

Как выглядел бы зоопарк 550 миллионов лет назад?

Хищники оказали огромное влияние на скорость эволюции. Кто из них имел самые большие шансы на выживание? Разумеется, самые быстрые, самые совершенные и самые опасные. А кто из жертв имел наибольшие шансы выжить? Те, у кого наилучшая маскировка и защита. Хищники постоянно совершенствовали быстроту и технику нападения, а жертвы — технику защиты. В результате появлялись всевозможные совершенно новые животные.

Представь себе, что в то время существовал зоопарк (ну, в смысле большой аквариум, ведь вся жизнь пока происходила в воде). Каких животных тебе удалось бы там увидеть? Ну, вот таких, например:

1. Опабиния

Причудливое хищное существо примерно восьми сантиметров в длину с пятью глазами. Орудие убийства — хватательная клешня на конце хобота.

2. Виваксия

Одно из первых животных с защитной чешуей и шипами. Размер — от нескольких миллиметров до пяти сантиметров.

3. Кимберелла

Ученые пока что спорят, относить ли ее к медузам или к моллюскам вроде улитки. Конечно, она ни то ни другое, а нечто среднее. Что особенно отличает это существо, так это своего рода спинной покров-щиток. Еще не твердый, как панцирь краба, а мягкий и упругий.

4. Голотурия

Странные мягкотелые животные со странной техникой защиты. Попав в беду, они испражнялись. Испражнялись, пока не оставалось ничего, и тогда выбрасывали из себя внутренности. Хищник в недоумении останавливался и съедал внутренности. А голотурия продолжала жить, и спустя какое-то время внутренности отрастали снова. (Откуда нам это известно? Неужели найдены остатки испражняющейся голотурии? Да нет, они живут до сих пор, только и всего: мы называем их морскими огурцами, или трепангами.)

5. Галлюцигения

Это что за чудище? Знатоки опять попали в затруднительное положение. У этого существа было два ряда ног и какие-то странные штуковины на спине. Ни на что не похоже. Оттого и назвали это существо галлюцигенией — по аналогии с видениями, какие возникают под действием наркотиков. А что оказалось? Ученые просто держали животное вверх ногами. «Ноги» были защитными шипами, а «штуковины» — настоящими ножками.

6. Сприггина

По тем временам суперсовременная животина. У нее был нос, глаза, а рядом с ними еще одна пара глаз. Это одно из первых существ, которые могли видеть свою пищу и понюхать ее, прежде чем отправить в рот. Для нас ничего особенного тут нет, но в ту пору это было сенсационное усовершенствование. Некоторые ученые считают сприггину хищником.

7. Аномалокарис

И это ископаемое тоже стало для ученых загадкой. Сперва они находили всяких странных существ и никак не могли понять, как те устроены. Лишь позднее выяснилось: это не разные животные, а одно чудище, достигающее метровой длины и немного похожее на рака-богомола, этакая креветка с клешней вроде кувалды, которой она мгновенно убивает свою добычу.

Нападать и защищаться. Нападать и убегать. Нападать и прятаться. Так началась гонка вооружений между хищниками и их добычей, которая продолжается по сей день. Хищники обзавелись оружием (острыми зубами и когтями), добыча обзавелась шипами, щитами и панцирями. Панцири обеспечивали не только безопасность, но и прочность. И наконец, панцири и щиты еще и поддерживали мягкое тело. Благодаря хищникам жертвы эволюционировали до куда более удачных форм. Нынешние кролики, стало быть, должны благодарить тогдашних волков. И наоборот…

Кто в прошлом был самым удачливым животным?

Прочные раковины возникают не вдруг. Но при всем своем удобстве и полезности они, собственно говоря, возникли по несчастью. Первые моллюски и ракообразные были совершенно беззащитны. Но помощь пришла от ежедневного меню. Дело в том, что они поедали пищу, в которой содержалось много кальция и минералов. Твердые частицы корма плохо выводились из организма и в конце концов вылезали на поверхность. И чем больше их становилось, тем лучше существо было защищено, тем легче могло выжить.

Единственная проблема с раковиной — ее тяжесть: моллюску приходится все время ползать по дну. Решение нашли наутилоидеи. Эти похожие на каракатиц животные имели продолговатую или закрученную раковину. Они могли наполнить ее газом и дрейфовать на поверхности воды, как воздушный шар. А если хотели опуститься на дно, закачивали в раковину воду. Необычайно удобный способ для хищника добраться в любое нужное ему место. Вот почему эти животные стали огромными. Некоторые вырастали до нескольких метров в длину. Ни одно животное не имело ни малейших шансов одолеть эти машины для убийства; более-менее против наутилоидей могли выстоять одни только аммониты. Правда, они и были очень похожи на наутилоидей.

Кто истребил трилобитов?

Твердая прочная раковина удобна как защита. Но панцирь, повторяющий движения тела, еще удобнее. Животных с таким панцирем мы называем членистоногими. Подвижный панцирь сделал членистоногих столь же успешными, как наутилоидей и аммонитов. Их было множество разных видов и размеров, от крошечных до гигантских. Моря кишели этими существами, тварями и чудовищами. И кстати, кишат до сих пор. Креветки, раки, пауки и мокрицы — все это членистоногие. Но некогда существовала и другая группа, которой на Земле больше нет, — трилобиты. Трилобиты немного походили на мокриц, хотя порой достигали больше метра в длину.

Найдены тысячи ископаемых трилобитов. Не только потому, что они встречались в неимоверных количествах, но и потому, что благодаря панцирю могли оставить превосходный отпечаток. Вот почему мы много о них знаем. Некоторые трилобиты ползали в иле и ничего видеть не могли. Другие ильные трилобиты точно знали, что происходит над ними, потому что глаза у них располагались на стебельках. Третьи вообще не имели глаз. Они жили на такой глубине, где совершенно ничего разглядеть невозможно, поскольку свет солнца туда не проникал. Трилобиты относились к числу самых успешных животных на Земле и тем не менее внезапно вымерли. Как это случилось, по-прежнему великая тайна, потому что эти животные, собственно, имели все необходимое. Они немножко походили на самых успешных существ современности — насекомых. Можно, пожалуй, даже назвать их предшественниками насекомых. Только, конечно, под водой.

От какого морского животного происходим мы?

Тогдашние трилобиты, стало быть, имеют кое-что общее с теперешними насекомыми. Но с каким тогдашним животным связаны мы, люди? От какого животного мы происходим? От смертоносных наутилоидей? От суперопасного аномалокариса? Уж наверно, не от тупой кимбереллы, а? Не-ет, дело обстоит намного хуже; наши ближайшие предки — оболочники, которые больше всего похожи на дрожащие мешочки желе. Ничего не поделаешь: наши гены на целых 80 % совпадают с этими совершенно невзрачными созданьицами…

Когда смотришь на взрослого оболочника, это кажется совершенно невозможным. Однако у его личинок есть то же, что и у нас, людей, — позвоночник. Когда животные взрослеют, позвоночник исчезает, но у молоди его хорошо видно. Наш позвоночник — один из важнейших компонентов тела. А происходим мы, выходит, от этакой трепещущей пробирки, которая в лучшем случае чем-то смахивает на цветок. Только не воображай, что ничего хуже быть не может. Ведь далее некоторые оболочники эволюционировали в миксин. А с ними у нас общего еще больше.

Мы что же, происходим от сгустка слизи?

Миксины, без сомнения, самые слизистые существа на Земле. Эти длинные бесчелюстные позвоночные защищаются от опасности, вырабатывая огромное количество слизи. Слизь разбухает и от соприкосновения с водой образует толстый защитный слой. Например, одна миксина своей слизью способна превратить воду в большом ведре в настолько густой пудинг, что ведро можно перевернуть вверх дном и он оттуда не выпадет. Вот от такого-то сгустка слизи мы и происходим. Впрочем, есть и хорошая новость. Из миксин возникли первые настоящие рыбы — с жабрами. Вот, стало быть, ближайшая родня. Слава богу.

Моллюски и членистоногие имели наружный скелет. А у рыб, птиц, рептилий и млекопитающих костяк внутри. И так гораздо удобнее. Этот новый элемент создал, например, самого опасного хищника, когда-либо обитавшего в океане, — мегалодона. Десятки миллионов лет этот вид акул сеял в морях страх и ужас. Вымерли мегалодоны примерно 11 тысяч лет назад, чему можно только порадоваться. Эта тварь была размером с рейсовый автобус, а пасть у нее была такая, что она могла бы целиком проглотить корову.

С мегалодоном у нас, опять же, много общего. Акулы — самые древние рыбы на Земле. И мы им родня. Если присмотреться, то в нас есть много чего от рыб…

Часть 9

Получеловек, полурыба

Как из рыбы стать четвероногим?

После перехода от неживого к живому выход из океана на сушу, пожалуй, величайшее событие из всех, какие когда-либо происходили. Минули миллиарды лет, прежде чем некоторые морские животные (и растения) сменили знакомую, надежную воду на сушу и воздух. Что до растений, можно, пожалуй, приблизительно представить себе, как все происходило. Иные растения до сих пор живут наполовину в воде, наполовину над водой. У улиток и червей здесь тоже нет проблем. Они встречаются и в море, и на суше, причем те и другие похожи друг на друга как две капли воды. А если учесть, что мокрица дышит жабрами, то не приходится удивляться, что происходит она от морского животного. В некотором роде это современный трилобит.

Насколько необычна рыба с легкими?

А как же мы? Млекопитающие? Как из рыбы стать четвероногим? Это совсем другая история. Достаточно зайти к торговцу рыбой, и сразу увидишь, в чем заключается самая большая проблема для рыб, попавших на сушу. Рыбы не могут дышать воздухом. У них жабры, а не легкие. Поэтому сельди и макрель совсем недолго выдерживают без воды. Пока ученые не занялись эволюцией, вопрос о том, как жизнь вышла из океана на сушу, был покрыт мраком тайны. Но потом немецкие исследователи обнаружили в Южной Америке удивительную рыбу — рыбу с легкими! Вскоре двоякодышащие рыбы были найдены в Африке и Австралии. Отчасти загадка разрешилась благодаря этим необычайным рыбам. Н-да, необычайным… местные жители их попросту ели.

Как жабры превращаются в легкие?

Однако зачем рыбе легкие? И как это жабры вдруг превращаются в легкие? Ответ: никак. У двоякодышащих рыб есть и жабры, и легкие. Они могут дышать под водой и над водой. Но откуда тогда берутся легкие? Из важного органа, которым пользуются многие рыбы, — из плавательного пузыря. Быстрые рыбы вроде тунцов постоянно в движении; они плывут куда хотят — вглубь или к поверхности. Другие рыбы довольно неповоротливые, их всегда найдешь на дне. Третьи же используют плавательный пузырь. Это что-то вроде находящегося внутри воздушного шара, в который они, когда хотят подняться наверх, могут закачать кислород. Кислород легче воды. И чем «воздушный шар» больше, тем быстрее всплывешь. Захочешь опуститься поглубже — просто выпускаешь часть кислорода. Словом, штука необычайно удобная. Вот из этого органа у некоторых рыб со временем и возникли легкие.

Как у рыбы появляются ноги?

Важнейший вопрос разрешился. Но как в таком случае дело обстояло с ногами? Как плавники превратились в ноги? Ответ опять-таки найдется у самих рыб. Дело в том, что у двоякодышащих весьма примечательные плавники. С одной стороны два плавника и с другой тоже два. Точь-в-точь передние и задние лапы. Некоторые двоякодышащие даже ходят на плавниках. Большей частью под водой, но иной раз и по суше.

Впрочем, как бы хорошо двоякодышащая рыба ни ходила по суше, она все равно была и остается рыбой. А рыба живет в воде. Там двоякодышащие чувствуют себя наилучшим образом. Земноводные (амфибии) — не рыбы. Им суша нужна, чтобы выжить. То есть земноводные и рыбы — совершенно разные виды животных. Значит, некогда определенно существовало «переходное животное» между рыбой и земноводным. Если так, то, наверно, можно найти его ископаемые остатки. А существуют ли они?

А теперь покорнейше прошу меня извинить

Мне бы очень хотелось прямо здесь написать про ископаемых, средних между рыбами и амфибиями. Но вместо этого я должен сперва рассказать о другом и покорнейше прошу вас меня извинить. В главе о возрасте Земли я писал, что в прежние времена геологи определяли возраст того или иного пласта породы на основе ископаемых остатков. Это не совсем полный рассказ. Даже совсем не полный. Ведь возраст окаменелостей определяется на основе породы, в которой они найдены. То есть, в сущности, опять проблема курицы и яйца. Чтобы определить возраст окаменелостей, обращались к виду породы… а чтобы определить возраст породы, обращались к окаменелостям. Точь-в-точь будто ставишь стенные часы по наручным, а наручные — по тем же стенным. И все-таки установить возраст возможно.

Почему мы пишем ископаемыми?

Установление возраста походило на собирание пазла из множества фрагментов. Чем глубже копаешь, тем древнее пласт. Таким образом, уже по глубине залегания можно было судить о древности. Кроме того, многое сообщал о прошлом и характер породы. Взять хотя бы мел. На французском и английском побережье, например, можно увидеть большие меловые скалы. Мел состоит из раковинок микроскопических морских животных. Эти раковинки опускались на дно, на них падали все новые и новые раковинки и так далее. (Собственно говоря, ты решаешь на доске примеры с помощью окаменелостей, которым сотни миллионов лет.) Большие меловые скалы находятся там, где в незапамятные времена было море.

Понятно, что многометровый слой мела возникает не вдруг. Для этого понадобились миллионы лет. Так что, найдя под метровым слоем мела окаменелость, геолог знал, что этой окаменелости миллионы и миллионы лет. Вот так каждая порода раскрывала свои секреты. Точно так же и с окаменелостями. В какой-то период Земля кишмя кишела трилобитами. Поэтому их и находят в таком изобилии. Но обнаруживают трилобитов только в очень древних пластах, потому что вымерли они давным-давно. И если в одном и том же пласте находили останки трилобита и останки акулы, то было ясно, что в эпоху трилобитов уже существовали акулы. Возможно, акулы даже поедали трилобитов и тем способствовали их вымиранию.

Где искать окаменелости?

Собрав все сведения об окаменелостях и пластах породы, можно составить наглядную таблицу с последовательностью всех видов. В самых древних и глубоких слоях нет еще ни следа живых организмов. Чуть выше обнаруживаются первые медузы и плоские черви. Затем появляются ракообразные и так далее. Вплоть до современных млекопитающих. Кстати, не воображай, что можно найти разрез, где целиком прослеживается вся эволюция снизу доверху. Окаменелости возникают лишь в весьма особенных обстоятельствах. И потому они тоже явление особенное. Вероятность того, что в течение сотен миллионов лет на одном и том же месте станут возникать окаменелости, крайне мала. Вот и приходится, чтобы сложить пазл, сопоставлять различные пласты по всему свету.

К тому же земные пласты слишком уж подвижны. Подвижны? Ну да. Они не стоят на месте. Сам того не зная, ты медленно куда-то ползешь…

Почему в Америке обнаруживаются те же камни, что и в Африке?

Есть еще один кусочек пазла с информацией о возрасте породы и окаменелостей: сама Земля! Если посмотреть на Землю, сразу видно, что из Африки в Америку так просто не попадешь — надо лететь самолетом. Но было время, когда расстояние между двумя континентами можно было одолеть вплавь. И даже перепрыгнуть! Раньше эти две части света примыкали одна к другой — приглядись, и ты увидишь, что восточная часть Южной Америки в точности подходит к очертаниям западной части Африки. И пласты породы там одинаковые. Если копнуть на двадцать, сто и двести метров в глубину, то на востоке Бразилии обнаружишь в точности те же породы, что и на западе Камеруна. Будто омлет со шкварками разрезали пополам.

В полярных областях когда-то росли пальмы?

Континенты движутся, потому что земная кора разделена на части (плиты) и на них действуют внутриземные силы. Так, Африка и Америка с каждым днем немножко удаляются друг от друга. Правда, происходит это нестерпимо медленно. Примерно с такой скоростью, с какой растет ноготь у тебя на пальце. Вот и прикинь, как давно континенты удаляются друг от друга. Но есть и части, движущиеся навстречу друг другу, и в итоге одна плита подныривает под другую. Бывает и так, что плиты в движении трутся боками.

Поскольку возраст Земли составляет миллиарды лет, раньше континенты выглядели совершенно иначе. Например, части нынешних полярных областей когда-то находились на экваторе, и наоборот. Мы можем точно представить себе, где и когда располагался тот или иной континент. А это дает нам новую информацию. Обнаружив далеко на Крайнем Севере окаменелости рептилий и пальм, мы знаем, что они лежат там уже сотни миллионов лет — с той поры, когда эти места были ближе к экватору. Хотя полной уверенности такая оценка не обеспечивает. Гренландия, например, расположена довольно далеко на Севере, но на Земле бывало так тепло, что даже там, вблизи Северного полюса, могли расти пальмы.

Мамонты ходили пешком в Англию?

Вот почему много информации мы получаем также из исследований температурных изменений на Земле — начиная от ледниковых периодов и кончая периодами, когда вся Земля походила на огромный парник. В Нидерландах 250 миллионов лет назад было тепло, как в Испании. А 140 тысяч лет назад летом и зимой стояли трескучие морозы. На севере ледяной панцирь достигал трехсот метров в толщину и было так сухо, что даже Северного моря еще не существовало. До Англии тогда можно было добраться пешком. Потому-то на берегу моря иной раз можно найти зубы мамонта. Стало быть, если находишь пальмы или рептилий, которые любят высокие температуры, то сразу понимаешь, что они не из той эпохи, когда на Земле царил холод.

Сколько лет отпечатку лапы тираннозавра?

По отдельности каждый кусочек пазла дает немного информации. Но все вместе они рисуют ясную картину того, как в определенное время выглядело то или иное место на Земле. Ученые сумели соединить между собой кусочки пазла. Если возраст породы неизвестен, однако в ней найден отпечаток лапы тираннозавра, можно утверждать, что этому пласту приблизительно 70 миллионов лет.

Кроме того, в настоящее время мы знаем и период полураспада радиоактивных элементов, что позволяет еще точнее определить эпоху, к которой относятся горные породы или окаменелости. То есть значительную часть пазла удалось решить.

Уф-ф. Теперь ты понимаешь, почему я не мог изложить всю информацию о возрасте горных пород в нескольких фразах. Знать это важно и необходимо, чтобы понять, как рыба могла превратиться в четвероногое, потому-то я здесь и остановился на этом довольно подробно.

Где можно найти самые красивые окаменелости?

Чем глубже копаешь, тем дальше идешь во времени вспять. Самые красивые и самые древние окаменелости прячутся очень глубоко под огромными слоями почвы и скал. Но это не означает, что на поверхности невозможно найти камни возрастом в сотни миллионов лет. Некоторые пласты породы разрушаются, потому что ветер изо дня в день гонит по ним колоссальные количества песка, действующего как наждачная бумага. В пустыне Марокко, например, можно найти роскошные окаменелости — бери не хочу. На восточном побережье Канады скалы отшлифованы волнами, ветром, льдом и камнями. Там тоже прямо на берегу можно обнаружить множество необычайных окаменелостей. В других местах скальные массивы поднялись на поверхность по причине горообразования. Поэтому в горах можно наткнуться на отпечаток морской улитки или раковину моллюска. Даже на вершинах Гималаев!

Как найти амфирыбу или рыбофибию?

Когда знаешь, что искать, вероятность найти искомое намного возрастает. Хорошие палеонтологи — так называются люди, изучающие окаменелости, — никогда не копают наугад. Сперва они подробно изучают причины и обстоятельства. Именно так поступил палеонтолог Нил Шубин, прежде чем отправился на поиски дотоле неизвестной окаменелости — полуамфибии-полурыбы. Недостающая окаменелость имела огромную важность. Уже были найдены рыбы, похожие на амфибий, например пандерихтис. У этой рыбы голова лягушки, лапы черепахи и длинный хвост, мало похожий на рыбий. В его плавниках находились кости, в точности похожие на пальцы, и тем не менее это была просто рыба. К более позднему периоду относится акантостега. Эта превосходная пловчиха жила преимущественно в воде. И внешне напоминала угря с лапками. Однако представляла собой самую настоящую амфибию. Промежуточную форму не находили ни разу, и Нил Шубин решил отыскать окончательное доказательство, что амфибия происходит от рыбы. Только вот… как это сделать?

Что нужно, чтобы найти окаменелость?

Шубин знал: чтобы найти определенную окаменелость, необходимы три условия. Ты тоже можешь воспользоваться этими знаниями, если когда-нибудь вздумаешь искать окаменелости. Во-первых, искать надо в породе подходящего возраста. Во-вторых, порода должна быть такая, в какой можно найти окаменелости. В-третьих, нужно большое, нет, очень большое везение.

Первое условие выполнить просто. Возраст окаменелостей рыбообразных амфибий и амфибиеобразных рыб составлял от 365 до 380 миллионов лет. Значит, сперва Шубину предстояло отыскать породу возрастом примерно посередине — около 375 миллионов лет. Сейчас с помощью интернета легко выяснить, где встречаются такие породы. Шубин именно так и поступил.

Выполнить второе условие тоже большого труда не составляет. Скажем, нет смысла исследовать породу, которая сперва была расплавленной лавой. При температуре расплавленного камня ни одно ископаемое не сохранится. А вот другие породы, например известняк или песчаник, вполне подойдут. С помощью интернета опять же легко установить, где они встречаются. Шубин обнаружил три больших района, где есть нужная ему порода подходящего возраста. Первый находился под постройками. Под многоэтажным гаражом копать несподручно, стало быть, этот район отпадал. Второй располагался на территории, которую палеонтологи уже изучили вдоль и поперек. Вероятность обнаружить там что-то еще, не замеченное другими, была очень невелика. Так что отпал и второй район. Зато третий оказался огромной арктической территорией, куда никто вообще не совался. Туда-то Шубин и отправился.

Везение или терпение?

Так близко от Северного полюса морозы стоят почти круглый год. Стало быть, Шубин мог там работать только летом, когда температура поднималась до плюс десяти градусов. В течение нескольких недель ему предстояло искать животное размером чуть больше метра на территории в сотни квадратных километров. Здесь-то и приобретало огромную важность третье условие: без основательной доли везения такую окаменелость нипочем не найдешь.

Шубин оказался прав: окаменелостей в полярной зоне хватало. Но, к сожалению, принадлежали они преимущественно глубоководным рыбам. А животное, обитающее наполовину на суше, наполовину в воде, конечно же должно обитать на мелководье. Из первой экспедиции Шубин вернулся домой со множеством окаменелостей, но без той, какую искал. И на следующий год тоже. И на третий. Но в четвертой экспедиции он сразу нашел животное с плоской, как у крокодила, головой, с чешуей как у рыбы, шеей как у амфибии, плавниками как у рыбы, и ребрами как у амфибии! Нил Шубин нашел то, что искал: ни рыбу, ни амфибию, а то и другое вместе. Он назвал его тиктаалик, что на языке инуитов, обитателей этой полярной зоны, означает «большая пресноводная рыба».

Таким образом Шубин отыскал неопровержимое доказательство того, что амфибии (земноводные) происходят от рыб.

Похож ли Йос Гротьес на акулу?

С тех пор найдено множество экземпляров тиктаалика. Один даже почти трехметровой длины. Но в какой мере мы схожи с «рыбофибией», жившей 383 миллиона лет назад? Пожалуй, сходств больше, чем ты думаешь.

У Йоса Гротьеса из Дрила рука тактаалика?

Рыбы, которым предстояло в конечном счете эволюционировать в амфибий, имели один особый признак, который есть у всех земноводных, рептилий, птиц и млекопитающих. Сравнив передние плавники тиктаалика с рукой Йоса Гротьеса из Дрила, ты увидишь, что строение у них одинаковое.

Рука Йоса Гротьеса (и твоя тоже) от туловища начинается с крупной плечевой кости. У локтя она переходит в две кости — локтевую и лучевую. Дальше идет целый набор мелких косточек запястья. И наконец, пястные кости и фаланги пальцев. И вот оно: у всех животных, происходящих от тиктаалика или его собратьев по виду, — от птицы до летучей мыши, от тираннозавра рекса до горлицы и от лягушки до кенгуру — строение «руки» точно такое же. Их передние лапы или крылья начинаются с одной кости, которая продолжается двумя, затем идут всякие мелкие косточки, а дальше косточки, напоминающие фаланги пальцев.

Чем копыто лошади похоже на руку человека?

Наземные животные имеют схожее строение. Правда, форма и размер их костей сильно различаются, иначе летучей мыши пришлось бы летать, размахивая двумя передними ногами слона. «Рука» летучей мыши устроена иначе, нежели «рука» птицы. У птицы «фаланги пальцев» вполне нормальной длины. Большая же часть крыла состоит из перьев без костей. А крыло летучей мыши, собственно говоря, — это большая рука с очень длинными и тонкими фалангами пальцев. У лошади очень увеличилась одна из пястных костей, фаланги среднего пальца стали намного больше, а остальные почти исчезли. Копыто лошади, по сути, — ноготь твоего среднего пальца! У лягушки срослись и удлинились другие кости, так что нет даже отдаленного сходства с лошадиными конечностями. Однако строение в точности то же самое. Даже у акантостеги, которой 360 миллионов лет, лапы имеют точно такую же структуру, как рука Йоса Гротьеса.

Мы слышим акульими жабрами?

Возвращаясь в эволюции еще дальше вспять, ты увидишь, что такое строение мало-помалу исчезает. Кости рыб состоят в основном из хряща. У рыб есть кости, которые у нас исчезли, а у нас есть кости, которых у рыб не найдешь. У нас есть ребра, защищающие сердце и легкие от травм. Рыбам в воде они совершенно ни к чему. Однако до сих пор между людьми и акулами обнаруживается значительное сходство. Мы, люди, уже не имеем жабр, хотя их остатки по-прежнему сидят у нас в голове.

От рыбьих жабр происходит одна из ушных косточек, помогающих нам слышать. У нас это крошечное стремечко, а у акул — огромный хрящ. И если сравнить эту косточку у акул, современных рыб, земноводных, рептилий и людей, можно четко увидеть, что в ходе эволюции косточка уменьшалась и в конце концов, став очень маленькой, оказалась у нас в голове.

Почему вы с макрелью некогда были похожи?

Не каждый верит в эволюцию. До сих пор некоторые думают, что Землю и все, что на ней есть, за шесть дней целиком и полностью создал Бог. Самый расхожий аргумент, который выдвигают эти люди, таков: нечто столь сложное, как человек, никак не может возникнуть в результате эволюции одноклеточного организма. Даже за миллиарды лет. Ответ науки прост: «Вот как? Не может? А вы сами? Разве вы возникли не из одной клетки? Разве всего за девять месяцев не превратились из одной клетки в человека?»

Почему все младенцы похожи друг на друга?

Мы действительно сложные существа. Наше тело — высокотехнологичная машина, каждую минуту выполняющая примерно миллион задач, чтобы поддержать в нас жизнь, причем мы даже спасибо не скажем за это. И как ни хитро мы устроены, все мы берем начало с крохотного одноклеточного. Хотя, если хорошенько поразмыслить, этот ответ все же несколько уклончив. Ведь мы можем развиться из одной клетки в человека только потому, что об этом заботится наша ДНК. А молекула ДНК невероятно сложна. До того сложна, что вполне можно подумать, что ее создал Бог.

Однако в действительности наука все-таки права куда больше, чем кажется на первый взгляд. Ведь как раз в период до твоего рождения прекрасно прослеживается эволюция. Чем дальше ты заглядываешь в собственное прошлое, тем больше сходства с другими животными находишь. В самом начале, когда ты состоишь из одной-единственной клетки, различий вообще нет. Все оплодотворенные яйцеклетки выглядят примерно одинаково — у птиц, у слонов и у рыб. Когда они удваиваются, когда из двух получается четыре, восемь, шестнадцать, тридцать две и так далее, ты по-прежнему видишь все тот же сгусток клеток. Через две недели начинают возникать первые специализированные клетки. Одни становятся сердцем, другие, например, головным мозгом, кишками или мышцами. Через три недели уже бьется сердце, но выглядишь ты пока точь-в-точь как птицы, рыбы или рептилии. Кажется даже, будто ты упорно норовишь стать рыбой…

Куда делись твои жабры?

Хочешь верь, хочешь нет, но когда-то вы с макрелью были здорово похожи. Было это примерно за восемь месяцев до твоего рождения. То место, где у тебя возникли глаза, располагалось еще совсем сбоку, как у макрели. Только позднее глаза переползли вперед. У тебя был длинный хвост, недоставало лишь хвостового плавника. А возле головы у тебя были отчетливо заметные «жаберные дуги». У рыб они станут щелями, которые в итоге полностью откроются, чтобы пропускать воду. У тебя они, слава богу, закрылись. Иногда рождаются дети, у которых жаберные дуги закрылись не полностью. В таких случаях приходится делать операцию. Это один из дефектов, возникающих оттого, что нашими предками были рыбы.

Рыбье прошлое дает о себе знать и в самолете или в лифте, быстро идущем вверх. Тогда, зевнув, ты чувствуешь, как уши «открываются». А все потому, что у тебя внутри головы, возле уха, есть отверстие. У рыб там жаберная щель, через которую они пропускают воду. У нас эта щель превратилась в евстахиеву трубу. Из-за перепада высот давление вокруг тебя меняется, а в голове остается прежним. Когда зеваешь, труба открывается, и давление выравнивается.

Почему у канарейки такая большая голова?

В итоге мы, конечно, превращаемся в совсем иное существо. И здесь опять-таки действует эволюция. Через несколько недель заметны прежде всего отличия от рыб и амфибий. Затем возникает также четкое отличие от птиц. И совсем близко к рождению люди перестают походить на других млекопитающих. Важнейшее отличие состоит в том, что у нас огромный мозг, а потому большая голова. Только птицы имеют пропорционально такую же большую голову, но по совершенно другой причине. У них голова такая не из-за мозга, а из-за глаз, занимающих львиную долю черепа.

Откуда клетка знает, что должна стать зубом, носом или пальцем на ноге?

Итак, не только наша видовая эволюция начинается с рыб. Первые дни своего существования мы тоже проводим как рыбы. Только на более поздних этапах в развитии наших клеток появляются изменения. Но каким образом? Откуда клетка знает, что должна стать рукой, лапой или плавником? Или клеткой мозга либо сердечной мышцы? Благодаря ДНК. В ней заключены все тайны нашего существования. В двухметровой молекуле ДНК хранится вся информация, позволяющая сделать Йоса Гротьеса из Дрила именно Йосом Гротьесом из Дрила, а бегонию — бегонией.

На что похожа ДНК?

Вообще с чем-либо сравнивать ДНК затруднительно. ДНК немножко похожа на генерала, который отдает приказы армии клеток Йоса Гротьеса или бегонии. Правда, несколькими главами ранее я сравнивал ДНК еще и с комплектом инструкций, где подробно записано, как надо строить Йоса Гротьеса или бегонию. И с кулинарным рецептом по приготовлению Йоса Гротьеса по-дрилски или бегонии по-подоконницки. Но можно рассматривать ДНК и как машину. Машину, которая вымешивает из разных элементов кости, мясо и органы, листья, корни и цветы. Или как компьютерную программу: «Сделай клетку. Удвой клетку. После двадцати удвоений формируй другие клетки». На самом деле ДНК ни то, ни другое, ни третье, ни четвертое, но понемногу от этого всего.

ДНК содержит правила поведения клетки: все задачи, какие клетка должна выполнять, полный комплект чертежей живого существа, или рецепт, по какому его надо «готовить». Она знает все способы построить нужные клетки, изменить их или убить и убрать.

Могут ли клетки общаться между собой?

Важнейшие части твоей ДНК — это гены, короткие участки с информацией в молекуле ДНК. Гены определяют, будут у тебя карие или голубые глаза, мех или перья, будешь ли ты состоять из одной клетки, как инфузория-туфелька, или из сотни квинтиллионов клеток, как человек. У генов есть что-то наподобие включателей и выключателей. С их помощью они запускают или останавливают выполнение задач вроде «сделай из аминокислот вот этот белок» или «уничтожь этот белок». Имея множество таких задач, они могут построить именно ту клетку, которая нужна в определенном месте. ДНК точно знает, в каком месте необходимо включить или выключить те или иные гены. А все потому, что клетки могут «общаться» друг с другом посредством белковых молекул.

Попросту говоря, клетки обмениваются информацией, посылая их друг другу. Так они узнают друг от друга, кто они, что должны делать или чем стать. Благодаря информации от окружающих клеток ДНК, например, «понимает», что определенная клетка должна стать клеткой кожи, разделиться надвое или остаться как есть. Таким образом из клеток вырастает бегония или Йос Гротьес. И не только. Они заботятся и о том, чтобы у тебя зажил порез на пальце. Обнаружив ранку, они обеспечивают поступление веществ, которые свертывают кровь, а затем выращивают новые кожные клетки, «герметизируют» твой палец.

Как сделать мушку с лишними крылышками?

Ученых очень интересует информация, заложенная в наших генах и ДНК. Им пока неизвестно, для чего конкретно предназначен каждый ген и что делает остальная ДНК. Но в ходе исследований они уже много чего выяснили. В первую очередь благодаря опытам с эмбрионами — так называются еще не рожденные животные. Например, они заставляли гены плодовой мушки, отвечающие за крылышки, заработать совсем в другом месте тельца эмбриона. И на этом месте вырастали крылышки. Или они расщепляли надвое клетки из только что отложенного яйца саламандры. И рождались две совершенно нормальные саламандры.

Всю эту возню с генами и эмбрионами ученые затевают не затем, чтобы мучить животных. А ради большой пользы. Благодаря знаниям, накопленным исследователями, теперь можно выращивать человеческие органы. Уже сейчас, например, есть люди, чей мочевой пузырь или почки были выращены таким образом.

Что вирус рассказывает о нашем прошлом?

ДНК служит не только врачам, желающим вырастить для пациента новую почку или мочевой пузырь. Это еще и удобный способ увидеть эволюцию. Нет, мы не можем извлечь ДНК из древних окаменелостей, потому что минуло очень много времени и ее там не осталось. В лучшем случае ДНК сохраняется несколько тысяч лет, да и то редко. Но можно использовать ДНК нынешних животных. Все очень просто: твоя ДНК больше всего похожа на ДНК твоих родителей. Очень похожа она и на ДНК твоих дедов и бабушек, но уже чуть меньше. Чем дальше вспять во времени, тем больше различия. Иными словами, чем больше у нас общих предков с другими животными, тем больше наша ДНК похожа на их ДНК.

Так, например, наша ДНК во многом совпадает с ДНК шимпанзе бонобо — почти на 99 %. Отсюда следует, что с точки зрения эволюции мы находимся очень близко друг от друга. С кошкой у нас 90 % общей ДНК. И на 60 % наша ДНК совпадает с ДНК плодовой мушки дрозофилы. Можно пойти еще дальше: значительные участки нашей ДНК идентичны участкам ДНК медуз, деревьев, грибов и бактерий.

Что с нами делает чужой чих?

Есть еще один способ увидеть, как далеко мы отстоим от других животных, правда, не такой удобный. Для него потребуются ретровирусы. Тебе наверняка доводилось болеть гриппом. А вызывает грипп вирус. Вирусы — это крошечные, незначительные частички псевдоДНК. В твой организм они попадают через контакт с кем-нибудь, у кого уже есть этот вирус. Больной чихает в твою сторону, находясь в трех метрах от тебя, — да-да, так далеко разлетается чих. Ты вдыхаешь молекулы вируса, и вирус внедряется в твою ДНК. Если он опасный, можно сильно захворать и даже умереть.

Ретровирус сродни вирусу. Самое большое отличие в том, что он состоит не из ДНК, а из РНК. Ретровирус встраивается в ДНК твоих клеток и более-менее захватывает там власть. Изменяет ДНК и перебирается из одной клетки в другие, что, конечно же, опасно для жизни. Потому-то ретровирусы — грозные враги всего живого. Например, вирус иммунодефицита человек (ВИЧ) — ретровирус, от которого умирает множество людей. К счастью, вирусы вроде ВИЧ через чихание не передаются.

Болели ли обезьяны тем же гриппом, что и мы?

Ретровирусы существуют уже миллионы лет. И на их счету огромное количество жертв. Но… погибает от них не всякое живое существо. Некоторые находят в конце концов способ их перехитрить — просто живут с ретровирусами в организме. И потомство учат тому же. Ретро-вирус тогда уже не наносит вреда, успев, однако, изменить ДНК.

Можно отыскать в нашей ДНК ретровирусы и посмотреть, у каких животных встречаются такие же. И что тогда окажется? Вот именно: нередко носителями тех же ретровирусов, что и мы, являются шимпанзе. Значит, у нас в большинстве одни и те же предки, пережившие этот самый «грипп». С гориллой у нас общих ретро-вирусов меньше. И еще меньше — с павианом, который не относится к человекообразным обезьянам, хотя и является им родственником.

Почему корова больше похожа на кита, чем на лошадь?

Чем дальше в эволюции отстоит от нас некое животное, тем меньше у нас обнаруживается совпадающих ретровирусов и тем больше различий в ДНК. Можно сравнить ДНК других животных и посмотреть, насколько они родственны друг другу. Это дает невероятно интересную информацию. Хочешь пример? Всем известно, что собака происходит от волка. Однако собаки японской породы сиба-ину как две капли воды похожи на лису. Почему же они должны происходить от волка, а не от лисы? Ведь последнее вроде бы логичнее? Но исследование ДНК показывает, что и эти собаки ведут происхождение от волков. И не только эти, но вообще все собаки.

Еще один пример. Как ты думаешь, кто кому роднее — крупный рогатый скот лошади или крупный рогатый скот киту? Корова лошади? А вот и нет. Кит и корова — дальние родственники, скажем, «четвероюродные братья», а коровы и лошади — куда более дальние, «семиюродные». Киты, коровы, лошади и овцы имеют общего предка. Сперва доказательство тому нашли путем сравнения их ДНК. Лишь позднее было найдено животное, от которого все они происходят, — индохиус. Значит, древнейшие предки китов жили в воде, были рыбами, более поздние предки вышли на сушу (и имели лапы), а затем киты снова вернулись в океан. Вот какие удивительные вещи случаются в ходе эволюции.

Как бабочка становится похожей на птицу?

В Африке и Южной Америке встречаются совершенно одинаковые лягушки. Одинаковой формы, одинаково яркой расцветки и даже с одинаковым узором на коже. Если толком не знаешь, наверняка подумаешь, что они принадлежат к одному семейству. На самом же деле их предки выглядят абсолютно по-разному. Свою внешность они приобрели в ходе эволюции. Один вид лягушек — в Африке, второй — в Южной Америке. Вроде бы невероятная случайность, но так оно и вышло. Яркая окраска приносит конкретную пользу: предупреждает других животных о том, что ее обладатель ядовит.

Сама по себе эволюция не означает, что животные все больше отличаются друг от друга. Они эволюционируют в сторону самой удобной формы и наилучшей окраски. И порой становятся похожими. Некоторые виды бабочек не принадлежат к одному семейству, но почти неотличимы друг от друга. Есть бабочка, как две капли воды похожая на птицу: бабочка-колибри. В коралловых рифах живут рыбы-чистильщики, которые чистят крупных рыб вроде акул; подобно косметологам они удаляют с их кожи всех паразитов и подобно гигиенистам-стоматологам удаляют остатки пищи, застрявшие в акульих зубах. Все рыбки-чистильщики очень похожи одна на другую — и на креветку-чистильщика, которая занимается тем же, но, разумеется, вовсе не рыба. Или мокрицы и многоножки — они тоже здорово похожи друг на друга. Но и они не относятся к одному семейству.

Умеют ли богомолы играть на скрипке?

Иногда животные становятся похожи друг на друга, поскольку такая форма выгодна им для выживания. А иногда сходство нужно, чтобы вводить других в заблуждение. Рядом с яркими ядовитыми лягушками порой живут другие лягушки, такие же яркие и узорчатые. Они притворяются опасными ядовитыми лягушками, хотя на самом деле совершенно безвредны. По соседству с рыбками-чистильщиками живут псевдочистильщики, как две капли воды похожие на настоящих. Крупные рыбы беспрепятственно подпускают их к себе. Надеются на чистку, а псевдочистильщики вмиг отъедают от них кусок. И удирают.

Притворяться очень удобно. В первую очередь если не хочешь быть съеденным. Ты, наверно, видел мотыльков, здорово похожих на листья. Хитро, ведь поедатели мотыльков листьев не едят. Пока враги думают, что перед ними листик, мотылек в безопасности. Настоящие чемпионы по части подражания другим животным и вещам — это богомолы. Некоторые выглядят точь-в-точь как листья. Других не отличить от веточек. Третьи превосходно изображают кусочек древесной коры. Четвертые ловко прикидываются орхидеей. Есть и такие, что маскируются под сухую деревяшку, муравьев, змей или траву. А один вообще похож на скрипку. Впрочем, это чистейшей воды совпадение.

Что было дальше с рыбой внутри нас?

Эволюция — штука сложная. Из каждого правила, связанного с эволюцией, существует исключение, и даже из этого утверждения тоже есть исключения. Недаром многие, размышляя об эволюции, приходят к ложным выводам. Наиболее распространенная ошибка — думать, что мы происходим от шимпанзе. Некоторые задаются глупым вопросом: если мы происходим от обезьян, почему тогда обезьяны по-прежнему существуют? И еще одну ошибку допускают весьма часто: если мы происходим от тех же животных, что и другие млекопитающие, почему не найдены ископаемые «кроликолюди» или «медведелюди»?

Мы не происходим от шимпанзе, но у нас с ними общие предки. А это совсем другое дело. Такие предки не очень-то походили на человека, и прямого сходства с шимпанзе тоже не демонстрировали. Это было просто другое животное. Одни его потомки развились в шимпанзе. Другие развивались иным путем и стали человеком. То есть потомство наших общих предков разветвилось. Точно так же обстояло и с предками других млекопитающих. Недаром, говоря о своих предках, мы используем выражение «родословное древо». Мы происходим от той же ветви, что и шимпанзе. А если вернемся на несколько ветвей вспять, то окажемся на одной ветви с кроликами и медведями. Но прямой связи между кроликом и медведем или человеком нет. Потому-то и не существует ископаемых медеведелюдей или кроликочеловеков.

Большая синица — дальняя родственница тираннозавра рекса?

Если вернешься вспять до самого тиктаалика, то довольно быстро заметишь такое разветвление. От тиктаалика происходят земноводные, чьи пути через несколько миллионов лет расходятся. Одна группа остается земноводными — от нее происходят саламандры, тритоны и лягушки, знакомые нам по сей день. Вторая группа эволюционирует в рептилий. Самая древняя из найденных рептилий — хилономус, животное, похожее на ящерицу.

Сразу после хилономуса и эта ветвь снова разделяется. Одна группа продолжает развиваться как рептилии. Миллионы лет она была невероятно успешной. Подавляющее большинство крупных наземных животных того периода — рептилии. Это и есть период динозавров, а они все рептилии! В эту эпоху живут и процветают чудовищный пирораптор, исполинский диплодок и страшный тираннозавр, а еще ящерица, геккон и змея, которых мы встречаем и теперь. Кроме того, возникает группа динозавров с волосами как у растаманов. Мало-помалу волосы превращаются в перья, и возникают птицы. Очаровательная большая синица у тебя в саду, собственно говоря, дальняя родственница тираннозавра рекса. Конечно, очень-очень дальняя…

Все ли млекопитающие не откладывают яйца?

Вторая ветвь, возникшая от хилономуса, ведет к рептилиям, напоминающим млекопитающих. Очень-очень медленно некоторые рептилии все больше приобретают черты сходства с млекопитающими. Эстемменозух, например, имеет рога, а кожа у него уже лишена чешуи, присущей рептилиям. Немногим позже по джунглям уже бродит тринаксодон. У этого животного нет чешуи, пищу он жует зубами млекопитающего и вероятно, принадлежит к теплокровным. Рептилии — холоднокровные. Чтобы действовать, им необходимо солнечное тепло. Млекопитающие вырабатывают тепло в собственном теле и зачастую обладают мехом, его сохраняющим. Ученые всегда предполагали, что динозавры были холоднокровными. Рептилии как-никак. Но в недавнем прошлом найдены динозавры, покрытые пухом. То есть вполне вероятно, что существовали и теплокровные динозавры.

Еще позднее в джунглях появляется морганукодон. Он очень похож на мышь, с усами и короткой шерсткой. Вероятно, он уже теплокровен, но по-прежнему откладывает яйца, как рептилия. Самки млекопитающих яйца не откладывают, они рождают готовеньких малышей. Но и тут есть исключения. Например, ехидна. И утконос. Все зверообразные рептилии ныне вымерли, однако ехидна и утконос живут до сих пор. Впрочем, они не зверообразные рептилии, а рептилиеподобные звери.

Отчего сгинули динозавры?

Некоторые шаги в эволюции кажутся почти невозможными. К примеру, шаг от неживого к живому. Или от морского животного к сухопутному. Но нередко все же обнаруживается промежуточная форма, которая и дает разгадку. Переход от яйцекладущих животных к живородящим опять-таки представляется непреодолимой пропастью. Однако и здесь есть промежуточная форма. Переход от яйца к матке произошел через сумку. Предшественники кенгуру, таким образом, дают ответ на вопрос, как млекопитающим удалось перейти от откладывания яиц к живорождению.

Почему люди появляются не из яйца?

Сумка выполняет ту же роль, что и защитная яичная скорлупа. Сумчатые животные рождаются на весьма ранней стадии развития. Они совсем маленькие, как червячки, и в сумке продолжают развиваться. А покидают карман в шубке матери, когда полностью «созревают». До тех пор им в сумке тепло и безопасно. И матери уже незачем сидеть на яйцах. Растить потомство в сумке намного приятнее и удобнее, чем высиживать яйца, как птицы и рептилии. Например, самцы пингвинов в самые холодные месяцы года в самом холодном месте на Земле постоянно держат яйцо на лапах и укрывают своим телом. У сумчатых такой необходимости нет.

Млекопитающие вправду имеют целый ряд преимуществ перед рептилиями. Им не нужно сидеть на яйцах, а значит, они находятся в большей безопасности, так как могут пойти куда угодно, не бросая яйцо остывать. Они не зависят от внешнего тепла, а потому спокойно могут добывать пищу по ночам или жить в более холодных краях. И могут вырастить больший мозг. А растущему мозгу необходимо огромное количество энергии. Поэтому он нуждается в огромном количестве питательных веществ. Даже в самом большом известном нам яйце — страусином — содержится всего 2 тысячи килокалорий. Птенцу страуса для роста больше и не требуется. Человеческая мать, однако, обеспечивает своего ребенка таким количеством калорий за одну неделю. Потому-то у новорожденного страусенка мозг размером всего-навсего с грецкий орех, а у человеческого младенца огромная голова по сравнению с другими животными.

Насколько губителен метеорит?

Тем не менее высокоученых человеческих детей, вероятно, никогда бы не было, если бы Землю не постиг грандиозный катаклизм. В ту пору на планете еще господствовали рептилии. Для крупных млекопитающих просто не было места; только по ночам мышеподобные зверьки могли безопасно выйти наружу. Днем в воде властвовали чудовищные ящеры-мозазавры. В воздухе царили птерозавры, тоже далеко не милашки. А на суше — жуткие динозавры исполинских размеров. Но все изменилось, когда произошел какой-то катаклизм. Мы не знаем точно, какой именно, но он определенно был. Примерно 65 миллионов лет назад случилось что-то, приведшее к вымиранию всех наземных животных весом свыше пяти килограммов.

Большинство ученых исходит из того, что это было падение гигантского метеорита. Следы подобного чудовищного удара, например, найдены в Мексике. Наверно, странно звучит, что один-единственный метеорит способен уничтожить несчетное множество животных. Но ведь дело не только в самом падении. Ударная волна, то есть землетрясение, вызванное метеоритом, убила все живое в радиусе сотен километров. Затем по всей Земле прокатились губительные цунами. Взрыв вызвал лесные пожары такого масштаба, что воздух над всей планетой наполнился частицами сажи. Солнечный свет не мог достичь поверхности земли, и она стала остывать.

Другое объяснение — огромное число мощных вулканических извержений в последние годы господства динозавров. В Индии тогда, к примеру, произошли чудовищные извержения, выбросившие в атмосферу невероятные массы пепла. Некоторые ученые полагают, что этого могло быть достаточно для вымирания динозавров.

Мышь становится тигром

Что бы ни случилось, эра динозавров закончилась примерно 65 миллионов лет назад. Позднее Земля мало-помалу оправилась. Медленно, но верно жизнь снова выбралась на сушу. Однако господству рептилий пришел конец. Лишь самые мелкие из них пережили катастрофу. Началась эпоха млекопитающих. Сперва это были всего лишь мелкие грызуны. Но на суше они вскоре эволюционировали в тигров, слонов, китов, оленей и обезьян с большим мозгом. И это хорошо: будь у тебя мозг рептилии, тебе никогда бы не хватило ума научиться читать.

Часть 10

Насколько достоверен этот рассказ об эволюции?

Эволюция — правда или бессмыслица?

В Нидерландах около 60 % людей верят в эволюцию. В Скандинавии таких еще больше — 80 %. А вот в Великобритании — только половина населения. Больше половины жителей Соединенных Штатов убеждены, что Землю сотворил Бог ровно за шесть дней. В мусульманских странах эта цифра, говорят, еще выше.

В том, что так много людей не верят в эволюцию, ничего странного нет. Во многих школах на уроке обязательно читают Библию. Но тот, кто не знает других версий, пусть поверит моему рассказу. А тот, кто слышал про эволюцию раньше, поверит еще быстрее.

Каждый ли ученый верит в эволюцию?

Среди ученых почти уже нет таких, кто верит, что Земле максимум десять тысяч лет. Тот, кто думает, что Земля и Вселенная так молоды, противопоставляет себя всем физикам, химикам, биологам, астрономам, геологам и даже математикам. Есть несколько ученых, которые выдвигают теории, объясняющие, каким образом сотворение мира могло-таки состояться за шесть дней. Но коллеги принимают их не слишком всерьез. Ведь существует огромное количество доказательств, что Земле не один миллиард лет.

Людей, верящих, что Землю создал Бог, называют креационистами. И они бывают двух типов. Одни верят, что Землю создал Бог, но сделал это эволюционным способом за миллиарды лет, — иными словами, они верят и в Бога, и в эволюцию. Таких креационистов много, в том числе и среди ученых. Но в этой книге я буду называть креационистами людей второго типа: тех, которые вообще отрицают эволюцию и твердо верят, что всё написанное в Библии чистая правда. Всё-всё.

В Библии нет ни слова об эволюции, об окаменелостях и возникновении новых видов. А значит, согласно креационистам, теория эволюции правдой быть не может. Они приводят массу аргументов, подтверждающих правоту Библии, и задают умные вопросы, от которых у тебя вновь возникают сомнения…

«Теория эволюции — это теория. А значит, эволюция не доказана»

Теория — это научное объяснение. Ты ломаешь голову над каким-либо вопросом и путем размышлений пытаешься найти на него ответ. И этот свой ответ называешь теорией. Дарвин задался вопросом, как возникла жизнь на суше. Путем логических умозаключений он пришел к выводу, что должен был произойти переход от рыб через земноводных к рептилиям. Такова его теория.

Кто переживет нас всех?

Противоположность теории — практика. Практика — это поиски научного объяснения посредством изучения реальности. Например, существуют ли многоклеточные организмы, способные выжить при температуре в две сотни градусов ниже нуля и в две сотни градусов выше нуля? Незачем быть профессором, чтобы знать, как подойти к исследованию этого вопроса. Ищи животных, сажай их в печку, бросай в морозильник, а потом смотри, выжили они или нет. С утками, лягушками и Йосом Гротьесом из Дрила проводить подобные опыты, конечно, не стоит. Они наверняка погибнут. Другое дело с тихоходками.

Тихоходки — крошечные существа размером этак в полтора миллиметра. Встречаются они на Земле повсюду — в источниках с кипящей водой и на вершинах Гималаев, где мороз достигает шестидесяти градусов. А значит, идеально подходят для опытов. Нагреем тихоходку до двухсот градусов, затем охладим до минус двухсот и посмотрим, останется ли она жива. И что же? После таких мучений тихоходка спокойно пробуждается от сна, зевает и приступает к своим тихоходочным делам, будто ничего не случилось.

Ну, насчет «зевает» я, конечно, придумал. А вот все остальное чистая правда. И если когда-нибудь Земля станет негостеприимной планетой с перепадами температур в четыре сотни градусов, тихоходка, вероятно, будет себе спокойненько жить-поживать.

Почему не все верят в тиктаалика?

Как же на практике обстоит дело с эволюционной теорией? Обнаружено огромное количество окаменелостей, доказывающих, что виды возникли посредством эволюции. Посмотри хотя бы на тринаксодона и морганукодона, которые занимали место между млекопитающими и рептилиями. Или на тиктаалика, находящегося между земноводными и рыбами.

Но для подлинных креационистов окаменелости не доказательство. Пусть тиктаалик найден, но переходная-то форма от тиктаалика к акантостеге по-прежнему не обнаружена. И если даже будет найдена этакая «тиктаалостега», они наверняка не успокоятся. Наверняка потребуют переходную форму от «тиктаалостеги» к акантостеге. Кроме того, креационисты считают, что обнаруженные окаменелости слишком отличаются друг от друга. Варьируется их размер, да и число фаланговых косточек регулярно меняется. Поэтому, как полагают креационисты, все они не имеют касательства друг к другу.

Существуют ли оборотни и люди-страусы?

Забавно, но ведь встречаются и люди с необычными пальцами на ногах или непривычного роста. У некоторых представителей африканского племени вадома на ногах всего два пальца. Таково маленькое отклонение в их генах. Сами они считают страусиные ноги вполне удобными. Ведь они позволяют ловко взбираться на деревья. В Эквадоре же встречается другое генетическое отклонение — очень маленький рост при нормальном телосложении. Люди с таким отклонением дорастают обычному взрослому человеку лишь до пояса и никогда не страдают двумя распространенными серьезными заболеваниями — раком и диабетом.

А вот в Мексике живут люди, здорово похожие на оборотней. Все их тело, даже лицо, покрыто волосами. И здесь тоже всему виной гены. На Земле много подобных людей. Ведь и природа порой ошибается. Иногда ее ошибки приносят пользу, потому что таким образом возникают различия между людьми.

Ты происходишь от Чингисхана?

Будь Чингисхан одним из вадома, мы бы, вероятно, не считали два пальца на ногах странностью. Чингисхан — знаменитый военачальник, правивший в Монголии 800 лет назад. Он повсюду убивал и грабил. А в промежутках заводил детей от огромного количества женщин. Его дети занимались тем же, и их дети тоже. Анализируя ДНК, ученые установили, что в результате как минимум 8 % всех мужчин в Азии (а это 0,5 % всех мужчин на Земле) происходят непосредственно от этого жестокого монгольского властителя.

Но Чингисхан не вадома. Вадома не воинственны, они не грабят и не заводят детей повсюду где придется. То есть наш внешний вид отчасти зависит и от случая. Число пальцев на ногах, размеры тела — все может различаться даже в пределах одного вида. И никаких переходных форм зачастую вообще нет. Ведь между нами и вадома нет трех- или четырехпалого племени. При этом окаменелости и переходные формы отнюдь не единственное доказательство эволюции. Есть еще один способ доказать эволюцию практически.

Как можно самому увидеть эволюцию?

Можно изо дня в день следить за тем, как работает эволюция, надо только внимательно смотреть вокруг. Тогда ты, к примеру, узнаешь, что в ту пору, когда Лондон был грязным закопченным городом, тамошние бабочки имели намного более темную окраску. Жизнь в природе находится в вечном движении, и в переменчивой среде виды постоянно возникают или исчезают. Еще можно потолковать с рыбаками, и они расскажут тебе, что треска, которую они ловят, непрерывно мельчает.

Рыба мельчает, потому что мелкую треску ловить запрещено. По стандарту треска должна быть длиной минимум 35 сантиметров. В противном случае ее полагается отпустить в море. Стало быть, рыбе выгодно оставаться мелкой. И в последние годы треска и стала гораздо мельче. Она раньше взрослеет и раньше начинает размножаться. Это лишь один из сотни примеров эволюции, происходящей прямо у нас под носом.

Может ли вид измениться за 36 лет?

Можно и самому устроить эволюции проверку. Именно так и поступил биолог Энтони Херрел. Он высадил пять пар ящериц на острове, где ящерицы не водились. Вернувшись туда спустя целых 36 лет, он нашел там потомков своих пяти парочек — это подтвердил анализ ДНК. Этих ящериц Херрел сравнил с тем видом, от которого они происходили, и обнаружил, что за минувшие годы островные ящерицы успели значительно измениться. Например, у них увеличились головы, а челюсти стали чрезвычайно сильными. И в противоположность собратьям по виду питались они преимущественно растениями, а не насекомыми. Видимо, на острове было легче найти растительную пищу. Представители того же вида, продолжавшие жить на континенте, за все эти годы, конечно, ничуть не изменились. Причин меняться не было.

Разумеется, 36 лет — долгий срок для эксперимента. Можно и побыстрее. Но в таком случае надо обратиться к видам, которые размножаются с куда большей скоростью, например к бактериям. Им достаточно нескольких часов, а то и минут. Поэтому биологи охотно экспериментируют с этими организмами. Излюбленным «подопытным кроликом» является кишечная палочка, эшерихия коли. Это одна из самых обыкновенных бактерий, их на Земле сотня миллиардов. У тебя в кишечнике, к примеру, их тоже полным-полно. И эта бактерия очень подходит для опытов.

Что за эксперимент продолжался 20 лет?

Эксперимент проходил следующим образом: ученые поместили бактерии в плошки. Добавили туда глюкозу и цитрат. Глюкоза — это разновидность сахара, а цитрат — штука несъедобная. Потом они стали смотреть, что произойдет. Оказалось, что вначале прибавляется огромное количество бактерий, но в определенный момент рост прекращается. Вполне логично. Глюкоза заканчивается, есть больше нечего. Значит, новым бактериям взяться неоткуда.

На следующий день исследователи взяли из вчерашней плошки несколько бактерий и повторили опыт. И в последующие дни повторяли то же самое. Неделя за неделей. Год за годом. Регулярно сопоставляя бактерии и их количество.

Заслуживал ли этот опыт таких трудов?

Казалось бы, скучнейший эксперимент. Скучные бактерии в скучных плошках со скучной едой. Двадцать лет подряд. Но зато ученые смогли увидеть разницу между получившимися бактериями, их родителями, дедами, прадедами, прапрадедами, прапрапрапрадедами… и так далее (если записать весь ряд полностью, придется повторить приставку «пра» 45 тысяч раз). Чтобы измениться, бактериям, стало быть, необходимо два десятка лет. А людям потребовался бы целый миллион.

Кое-что очень даже изменилось. Медленно, но верно число бактерий в плошке к концу дня стало возрастать. Бактерии научились выживать и размножаться в новых условиях. Исследователи примерно этого и ожидали. Но приблизительно в тридцатитрехтысячном поколении случилось нечто поразительное, разом заставившее забыть всю скуку долгих лет ожидания. Число бактерий выросло неимоверно! Колонии стали вшестеро больше. И не медленно, а буквально в одночасье.

Что бактерии говорят о теории эволюции?

Что же произошло? Почему колонии бактерий за относительно короткое время сумели так поразительно вырасти? Некоторые бактерии вдруг переключились на цитрат, стали питаться этим несъедобным веществом. И в плошке сразу обнаружилось намного больше еды. За короткое время бактерии развились в совершенно новый вид, который выживал в такой плошке гораздо успешнее, потому что сидел на абсолютно другой диете. Ну, как если бы ты, проголодавшись, вдруг начал есть камни и песок. Здесь уже не эволюция, а революция. Это исследование означало огромный прорыв в нашем представлении об эволюции. Выходит, она может идти равномерно, а может внезапно развить огромную скорость.

Вернемся к теории эволюции. Путем логических умозаключений Дарвин объяснил, как могут возникнуть различные виды. Это теория. Реальность доказывает, что эволюция идет прямо у нас на глазах. Это практика. Дарвиновская теория по-прежнему остается теорией, хотя сейчас уже полностью доказана. То есть теория вовсе не обязательно «недоказанная идея». Она может быть и установленным фактом.

«Природа устроена так превосходно, не иначе ее создал Бог…»

Природа устроена так превосходно, не иначе ее создал Бог — так думали многие народы, о которых написано в начале этой книги. Послушай, как в мае поют птицы. Или посмотри на закатное солнце над снежными вершинами гор, или на краски кораллов, или на некоторых животных. Неужели вся эта красота могла возникнуть лишь в ходе эволюции? Но существует и другая сторона. Уродливая, мрачная. Возьмем, например, печеночную двуустку…

Из-за кого овца умирает мучительной смертью?

Порой на пастбищах можно увидеть муравьев, сидящих на верхушках травинок. Что они делают? Наслаждаются видом? Нет. Делать там муравьям совершенно нечего. Еды нет, да и для жизни опасно. В любую минуту овца может слопать. В том-то все и дело… Нужно это не муравью, а крохотному, ничтожному червячку — печеночной двуустке. Она настолько мала, что может угнездиться в мозгу муравья. И захватывает там власть — ползает в голове и изменяет поведение бедняги муравья так, что он вдруг вцепляется в верхушку травинки. А двуустке только того и надо.

У двуусток есть своя цель. Им необходимо попасть в кишечник овцы, потому что размножаются они именно там. И чтобы добраться с земли в овечий кишечник, они превращают муравья в этакого зомби. Муравья-зомби съедает овца. Через желудок овцы двуустки попадают в печень и после короткой остановки отправляются с кровотоком дальше. Спустя несколько недель они уже в кишечнике, где откладывают яйца. А личинки, выйдя из яиц, могут спокойно поедать экскременты, любимое свое лакомство. Долгое путешествие двуустки завершается!

Замечательно для двуустки, но плачевно для муравья. Потому что он погибает. И плачевно для овцы. Потому что двуустка вызывает заболевание, более того, даже мучительную смерть. И гибнут по этой причине не только овцы, но и лошади, коровы и прочие травоядные.

Природа совершенна?

И это лишь один вид двуусток. Существуют и другие, которые, например, губят птиц. Иначе говоря, ради потомства совершенно ничтожных, паршивых, дрянных червячишек должны умирать замечательные создания. Это потому, что природа совершенна? Вот еще. В природе умирают не только овцы, но и белые медвежата и бельки тюленей. В ней существуют болезни и голод. Или — опять же ничего хорошего — комары, которые ночью не дают тебе уснуть.

Если ты где и сталкиваешься с убийством, грабежом и злобой, так это в природе. Животные не могут жить вечно. Это понятно. В конце концов им приходится умереть. Но почему таким отвратительным и жестоким образом?

Стало быть, природа устроена вовсе не так уж совершенно. Да и мы сами устроены не настолько остроумно, как ты воображаешь. Тебя временами мучает икота? От нее страдают многие млекопитающие. А уж как досталось американцу Чарлзу Осборну: он икал 68 лет кряду до самой смерти. Папа римский Пий XII даже умер от икоты. Чем полезно это странное недомогание? Да ничем. Однако мы точно знаем, почему оно возникает — потому, что нашими предками были рыбы.

Почему акула не икает никогда, а ты икаешь?

О некоторых вещах нам нет нужды думать. Например, дышишь ты рефлекторно. И хорошо, что так. Представь себе, что посреди трудной контрольной тебе, чтобы не умереть, то и дело приходилось бы думать: «вдохни и выдохни». У рыб дыхание тоже самопроизвольно. Об этом заботится определенный отдел мозга, так что они могут заниматься более важными делами. Даже двоякодышащим рыбам и амфибиям здесь не нужно прилагать усилий. Хотя для них дыхание — штука более опасная. Ведь они должны набирать в легкие кислород, но не воду. Вот почему у них есть нерв, который перекрывает дыхательное горло, если вода грозит проникнуть в легкие. Этот нерв (он называется блуждающим) мы унаследовали от амфибий, хотя в воду ныряем не так часто.

Мы отчасти дышим животом с помощью диафрагмы, которая двигается вверх-вниз. То есть у нас этот нерв идет прямо от мозга к пупку. Когда он раздражается, то немедленно перекрывает нашу гортань. И начинается икота. Часто за первым «иком» следуют еще несколько. Если после пятого удается все прекратить, значит, тебе повезло. Если нет, в организме включается этакий механизм, который не дает икоте закончиться. Поэтому иной раз она длится долго. Проблема в том, что «водоперекрывающий» нерв у нас раздражается регулярно. А все потому, что он очень длинный. Умный проектировщик проложил бы от диафрагмы к гортани нерв покороче. Тогда бы он беспокоил нас не так часто. У рыб этот нерв проходит от мозга к жабрам. Расстояние невелико. То-то акула вообще никогда не икает.

Почему у нас нервы рыбы?

Наши нервы — убедительное доказательство того, что нашими предками были рыбы. У рыб нервы проходят чрезвычайно логично, то есть самым коротким путем к той или иной части тела. Однако мало-помалу наши предки утрачивали сходство с рыбой, приобретая нынешнее телосложение. Одновременно менялось расположение нервов, которые все больше удлинялись. Так, у нас тоже есть нерв, идущий от мозга к гортани. По линейке расстояние всего-то десять сантиметров, но не для нерва. Ведь он проходит сперва в грудную клетку, выделывает там несколько зигзагов и только потом идет к горлу. Впрочем, не думай, будто в этом плане мы всех переплюнули. У жирафа шея намного длиннее. У него такой нерв проходит по всей шее вверх-вниз метров пять. А ведь и ему хватило бы нескольких сантиметров.

Самолетостроитель может в два счета принять решение и заменить винтовой двигатель реактивным. Однако эволюция действует не с такой легкостью. Представь, что тебе нужно сделать винтовой самолет реактивным, но не сразу, а строя промежуточные модели, каждая из которых должна хорошо летать (ведь в эволюции любая промежуточная форма должна быть жизнеспособной). В итоге такой самолет получится весьма странным. Вот и мы, к сожалению, получились такими же странными, как этот реактивный самолет…

Почему у нас бывает гусиная кожа?

В природе вообще много странностей. У пещерных саламандр есть глаза, притом что живут они в кромешной темноте и никогда не видят дневного света. Зачем они им? Они ведь только мешают. Глаза требуют энергии и делают тебя уязвимым для инфекций. А все потому, что пещерные саламандры происходят от саламандр, которые жили на свету.

Мы, когда зябнем, покрываемся гусиной кожей. Толку от нее никакого. Так почему она появляется? Потому что мы происходим от шерстистых животных. Когда шерсть встает дыбом, им становится теплее. Или, например, каждый, кто когда-нибудь ушибал копчик, спрашивает себя, зачем нужна эта никчемная штуковина. Копчик у нас от хвостатых предков. Это — остаток хвоста.

Можно составить целую книгу, перечисляя бесполезные части тела. И будет она весьма толстой.

А как тогда жук-бомбардир? Или глаз?

Как видишь, я твердо верю в эволюцию. Ни капельки в ней не сомневаюсь. Уже много лет. Но, впервые услышав о жуке-бомбардире, все-таки снова начал спрашивать себя, уж не ошибся ли. Креационисты часто пускают в ход этого жука, чтобы доказать неправоту Дарвина. Кстати, и сам Дарвин однажды повздорил с этим жуком.

Бывают ли жуки с зенитными орудиями?

Дарвин коллекционировал разные вещи, но особенно гордился своим собранием жуков. Где бы ни очутился, он всюду искал новых жуков и приносил домой. В дневнике он рассказывает, что как-то раз увидел потрясающий экземпляр еще не известного ему вида. Прекрасное пополнение для коллекции. Он изловил жука и довольный пошел дальше. А буквально через несколько метров заметил нового жука. И тоже особенного. Поймал и его, понес в другом кулаке. Хочешь верь, хочешь нет, но еще немного дальше ему попался третий экземпляр. Руки заняты, а класть нового жука в карман не хотелось — вдруг он там умрет? Выход один — посадить его в рот.

Едва только жук оказался во рту, как Дарвин почувствовал, будто насекомое взорвалось. Во рту возникли жуткое жжение и омерзительный вкус. Пришлось поскорее его выплюнуть. Позднее выяснилось, что это был жук-бомбардир. Внутри у него имеется два горючих химических вещества. Пока все спокойно, они хранятся по отдельности. Но когда насекомому грозит опасность, оно направляет на врага заднюю часть брюшка, а горючие вещества смешиваются на манер двухкомпонентного клея, мгновенно происходит взрывная реакция, и жук выстреливает в глаза противнику этой смесью, разогретой этак до ста градусов. Тот незамедлительно слепнет, а жук между тем может быстренько скрыться.

В чем секрет жука-бомбардира?

Мы с тобой, может, и похожи на странный реактивный самолет, но жук-бомбардир все же подлинный образец совершенства. Представь, что он устроен чуть-чуть иначе… что одно из веществ было бы немножко другим. Тогда бы взрыва не происходило. Или, наоборот, взрыв был бы таким сильным, что разносил бы жука в клочья. Или что вещества в его тельце соединялись раньше времени. Либо с опозданием. Не-ет, у жука-бомбардира все отлажено точнейшим образом. Как у пушки, которая нацелена так точно, что способна сбить яблоко с головы человека-, а сам человек останется невредим. Измени у жука хоть что-нибудь — и все функции нарушатся. Но эволюция подразумевает, что некогда жук определенно был другим. Откуда же он взялся? 1:0 в пользу креационистов, скажешь ты.

Хорошая загадка для сборника головоломок. Только вот, чтобы дать ответ, информации у тебя недостаточно. Во-первых, надо знать, что жуков невероятно много. Мы даже в точности не знаем сколько. Как минимум 300 тысяч видов. А может, и 500 тысяч. Во-вторых, надо знать, что вещества, которыми вооружен жук-бомбардир, ничего особенного собою не представляют. Они входят в состав красителей, обеспечивающих жуку защитную окраску. Вдобавок эти вещества используются и для другого способа защиты. У них омерзительный вкус, поэтому почти ни одному животному есть таких противных жуков неохота.

Почему жук-бомбардир — подтверждение эволюции?

Если заснять атаку жука-бомбардира на видео и посмотреть на нее в замедленном режиме, ты увидишь, что в тельце жука никакого взрыва не происходит. Он выбрасывает свои химикаты наружу сотнями мини-очередей. Соединяются они уже за пределами его тела, тогда-то и происходит взрывной нагрев. А самое главное, есть и другие виды жуков, которые тоже «бомбардируют», только намного хуже. Вместо прицельного выстрела они выпускают из брюшка некоторое количество пенящейся жижи. Но и этого достаточно, чтобы паук или птица с отвращением убрались подальше. Кроме того, бомбардировка, конечно, штука превосходная, но не обязательная — жук выживет и без нее. Сотни тысяч других видов бомбардировать не умеют и тем не менее пока что не вымерли. Возможно, существовали некие промежуточные формы, которые в итоге привели к появлению столь потрясающего жука-бомбардира. Тут у ученых и креационистов ничья — 1:1. Более того, по мнению ученых, жук-бомбардир своим существованием как раз доказывает неправоту креационистов. Ведь, согласно Библии, изначально Земля была раем. Там не было хищников, которые поедали других животных, и все жили счастливо. Но однажды первые люди, Адам и Ева, сорвали с дерева яблоко, несмотря на запрет. Результат оказался плачевным. Бог разгневался и покарал за этот проступок всех, кто жил на Земле. Райская жизнь кончилась. Все люди и животные познали боль и смерть, и с тех пор одни животные стали поедать других.

В такую историю верят креационисты.

На что в раю оружие?

Но… почему же тогда Бог оснастил жука-бомбардира оборонительным оружием? В раю хищников не было. На что жуку этакая зенитка? Она ведь совершенно не нужна, раз никто тебя съесть не может? Выходит, в библейском рассказе неувязка. Финальный счет 2:1 в пользу науки.

Чего недостает твоим глазам?

Ты хоть раз задумывался над тем фактом, что мы, люди, способны видеть? Что где-то в километрах от нас что-то происходит и что эти картины с сумасшедшей скоростью попадают к нам в голову? Да еще и в цвете? Все это возможно благодаря потрясающему аппарату — глазу. Вдобавок у нас их два, так что мы можем оценивать расстояние.

Почему наши глаза так хорошо работают?

Наш глаз — подлинное чудо техники. Он состоит из сетчатки — это слой светочувствительных клеток, которые через нервы передают в мозг информацию о свете. Глаз надежно помещается у нас в голове, и весь свет проходит через радужную оболочку. Собственно говоря, радужка — просто отверстие, пропускающее свет. Но в глазу есть кое-что еще: хрусталик, то есть линза. Он помогает нам хорошо видеть вдаль, а при желании рассмотреть что-либо и вблизи. Благодаря превосходному взаимодействию радужной оболочки, хрусталика и сетчатки мы отчетливо видим окружающий мир. Глаз приспосабливается сам собой. Слезные железы обеспечивают его постоянную очистку. Веки действуют как автомобильные дворники. Ни прибавить, ни убавить. Все работает превосходно. Так?

Откуда взялись глаза?

Как же удалось из ничего (первые животные были совершенно слепы) получить так замечательно действующий глаз? Ну, в общем-то довольно просто. Как происходила эволюция глаза, можно проследить на существующих видах животных. У некоторых медуз только и есть, что светочувствительные клетки. Они воспринимают всего-навсего свет. Им этого хватает. Во всяком случае хватило, чтобы просуществовать как вид миллионы лет. Плоский червь, тоже одно из первых животных на Земле, уже имеет глаз. Правда, он состоит лишь из плоской сетчатки, не имеет ни хрусталика, ни радужки, а потому не может настроить резкость. Он еще не видит форм, но уже различает и свет, и движение. Этого достаточно, чтобы знать, когда враг поблизости. Больше червю ничего и не надо. Он ведь не читает газет.

У некоторых животных имеются сетчатка и радужная оболочка, например у наутилуса. Его глаз шаровидный, как у нас. Он видит формы, свет и движение. Нет у него только хрусталика, поэтому, чтобы видеть четко, ему потребуются очки.

Наконец появились глаза как у нас. С сетчаткой, радужкой и хрусталиком. Вот так все просто. Настолько просто, что глаза появлялись несколько раз, в разных вариантах. У насекомых, например, они совсем другие. Их глаза состоят из сотен крошечных глаз с хрусталиками, которые отлично работают. Настолько, что они бы с нами меняться не захотели. В общем, вариантов строения глаз много, и все они превосходно работают. Зрение — штука особенная и одновременно совершенно обыкновенная.

Как спроектировать глаз?

Впрочем, с нашим глазом есть и кое-какие сложности. Представь себе, что тебе нужно спроектировать цифровой фотоаппарат. У него будет линза, радужка, а за ними сетчатка. Нам потребуется и провод для подсоединения к компьютеру и принтеру. Где бы его разместить? Вряд ли тебе пришло бы в голову пустить его между сетчаткой и радужкой, ведь он там будет мешаться. Чтобы картинка была безупречной, его надо оставить где-то снаружи, это каждому понятно. А вот у нас картинку замутняет путаница крошечных кровеносных сосудиков и нервов в глазу. Ни один конструктор на свете не станет проектировать глаз подобным образом. За такое глупое решение его немедля уволят.

Вдобавок у нас есть слепое пятно. От этого участка на сетчатке отходят нервы в мозг. Проведи маленький опыт. Посмотри одним глазом на кружок на соседней странице. Приблизь лицо к ней вплотную, а затем начни отодвигаться. И ты увидишь, что плюсик в определенный момент исчезнет. Это происходит из-за слепого пятна. Будь нервы связаны с сетчаткой в другом месте, такого бы не случилось.

Значит, все это затем, чтобы мы хуже видели?

Но мы же отлично видим? Верно. Но могли бы видеть гораздо лучше, будь наш глаз устроен поумнее. Ведь мы смотрим как бы сквозь тонкую марлю. Только убрав ее, понимаешь, насколько лучше можно видеть. Исходя из теории эволюции, мы можем точно объяснить, как возник наш глаз и почему он так странно устроен. Если Бог сознательно сделал нас такими, он явно хотел, чтобы мы видели не слишком хорошо.

Глаз и жук-бомбардир — всего лишь два примера, когда кажется, что мы видим божественное вмешательство, а на самом деле это очередное доказательство эволюции. Таких примеров много.

Если ты по-прежнему сомневаешься в эволюции, то дальше, наверно, можешь не читать. Хотя… в следующей главе будут еще примеры в пользу эволюции. А кроме того, рассматривается вопрос, на который пока нет ответа: откуда взялись мы, люди? Каким образом мы развились из первых мышеподобных млекопитающих в разумную форму жизни, умеющую создавать компьютеры? В особенное животное, которое с помощью подводных лодок и самолетов завоевало всю планету и даже проникло за ее пределы. В любознательное существо, которое способно изучать Вселенную посредством телескопов и космических ракет. И… в Йоса Гротьеса из Дрила.

Часть 11

От мыши к человеку

Как выглядели наши предки?

Мысленный эксперимент. Представь себе, что Йос Гротьес изобретает ракету, на которой любой может слетать в космос. Он строит фабрику, сооружает там свои ракеты «Йосгро-1» и добивается огромного успеха. Его сын, Йос Гротьес-младший, наследует предприятие, совершенствует отцовскую ракету и продает ее под маркой «Йосгро-2». Берт Гротьес, брат Йоса-младшего, тоже заводит собственную ракетную фабрику. Он строит грузовые ракеты, на которых можно в космосе возить всякие вещи. Ракету он продает под маркой «Бергро-1». Мике, сестра Йоса-младшего и Берта, строит гоночные ракеты. И продает их под маркой «Мигро-1».

Позднее дети Йоса-младшего, Берта и Мике тоже создают собственные ракетные фабрики. Одни совершенствуют родительские ракеты. Другие решают иные задачи. Дочь Берта, например, строит ракеты очень большой грузоподъемности, а ее брат — скоростные грузовые ракеты. Сын Мике сооружает роскошные гоночные ракеты, а его сестра — гоночные ракеты для чрезвычайно дальних расстояний. Так продолжается сотни лет. Каждый отпрыск совершенствует ракету отца или матери, то есть вносит изменения в конструкцию. В результате получается, скажем, «Бергро-27А Турбо-де-люкс»: грузовая ракета, чрезвычайно скоростная и чрезвычайно современная, предназначенная для транспортировки небольших грузов на дальние расстояния.

Какое животное больше похоже на тебя?

Какое отношение все это имеет к эволюции? Ну, это и есть эволюция. Все дети происходят от одного и того же предка, а все их ракеты немного отличаются друг от друга. Увидев, что некая ракета называется «Бергро», ты сразу знаешь, что построена она кем-то из потомков Берта Гротьеса. Так же и с ДНК. Определенные участки можно в точности соотнести с определенным предком. С течением времени ракеты, как и ДНК, будут все больше отличаться от первой модели. Но мы можем в точности видеть, кто от кого происходит и кто из чьей семьи.

Таким же образом мы можем посмотреть и на наших собственных предков. И тогда увидим, что последние виды животных, с какими у нас больше всего общих предков, это шимпанзе и бонобо. Если углубиться дальше в прошлое, то у нас обнаружатся общие предки с гориллой. Дальше появляются орангутаны, затем гиббоны. Все это — человекообразные обезьяны. Еще дальше в прошлом идут более мелкие обезьяны и полуобезьяны, например кольцехвостые лемуры. А им предшествуют совсем другие млекопитающие вроде белок и других грызунов. Продолжать можно, разумеется, сколько угодно.

Почему мы так мало знаем о своих предках?

ДНК показывает, с какими животными мы в наиболее близком родстве. Но она ничего не говорит о том, как выглядели наши предки. Это были не бонобо и не гориллы, а совсем другие человекообразные обезьяны, давным-давно вымершие. А если нам хочется увидеть следы наших предков, надо искать окаменелости.

Кости современного человека найдешь на любом кладбище. Встречаются и человеческие кости из далекого прошлого возрастом вплоть до 200 тысяч лет. Из более ранних времен обнаруживаются только кости приматов, то есть человекообразных обезьян. Еще глубже в прошлое — уже и их нет, только кости других видов обезьян. Чем дальше в глубь времен, тем мельче обезьяны. В конце концов остаются лишь кости обезьянок, очень похожих на белку. А до них — мышеподобные млекопитающие, жившие еще в эпоху динозавров.

Все это кажется логичным и понятным, однако на самом деле здесь полный сумбур. Проблема в том, что окаменелостей найдено пока не так уж много. Ведь наши далекие предки обитали в джунглях. И большей частью их съедали хищники. А когда тебя сперва своими челюстями перемалывает стая львов, затем ты попадаешь к ним в желудок и наконец выходишь наружу вместе с испражнениями да еще в разных местах, красивой окаменелости из тебя, понятно, не получится. Есть, конечно, небольшая вероятность мирно умереть во сне, но во влажном девственном лесу тебя немедля сожрут многочисленные крупные и мелкие падальщики. Красивой окаменелостью можно стать, только если угодишь в стоячую илистую воду. Или если в сухой пустыне тебя сразу накроет толстым слоем песка. Вероятность этого крайне мала. Однако такие окаменелости существуют.

Мы происходим от Люси?

Словом, окаменелостей наших предков найдено мало. Вторая проблема заключается в том, что эти окаменелости слишком разнородны. Поэтому невозможно провести сплошную линию от мышеподобного млекопитающего через обезьян к приматам, а затем и к человеку. То есть найдено множество разных черепов и костей человекообразных, которые значительно отличаются от наших, но обезьяньими тоже не являются. Выходит, это и есть наши предки? Трудно сказать. В 1973 году исследователи нашли превосходные окаменелые останки женщины возрастом 3,2 миллиона лет. Они назвали ее Люси, потому что часто крутили у себя в лагере песенку «Битлз» «Люси на небе в алмазах». Люси (и ее товарищи по виду, найденные позднее) была ростом чуть больше метра, с ребрами шимпанзе, длинными руками, пальцами как у нынешних обезьян и с маленьким мозгом. Однако… ходила Люси выпрямившись, точь-в-точь как человек. Тут возникает два вопроса. Во-первых, как по нескольким костям определить, что Люси ходила выпрямившись? И во-вторых, почему прямохождение так важно?

Как отличить череп прямоходящего?

Палеонтологи привыкли находить мелкие, почти истлевшие останки. Поэтому они рады любой крошечной косточке, попавшей им в руки. Ведь даже из ее можно извлечь информацию. Длина, толщина, пласт, в котором она найдена, — все это дополнительные кусочки пазла нашего прошлого. Вдобавок нередко одна косточка равнозначна двум. Обнаружишь фалангу левого большого пальца — и сразу знаешь, как выглядел правый большой палец: разумеется, точно так же, только в зеркальном отражении. И это касается всех наших парных костей. Но и костные фрагменты дают двойную информацию. Если находишь кусочек левой части черепа, то знаешь, как выглядит правая часть. Стало быть, найдя только левую половину скелета, можешь узнать, как выглядел полный скелет.

Но это не вся информация, которую можно извлечь из костей. Длинным лапам соответствуют и длинные кости. А тому, у кого много мышц, кости нужны толстые. Только представь себе, что, имея невероятно сильные мышцы, ты поднимаешь стокилограммовый груз, а плечевая кость у тебя тоненькая, как зубочистка. Она же мгновенно сломается. Значит, по строению кости можно заключить, где проходят мышцы и сколько их.

О том, как и в каком положении животное ходило, свидетельствует форма костей. Даже череп. У черепа внизу есть отверстие. Через него позвоночник входит в голову. У людей это отверстие находится точно посередине. Мы ходим выпрямившись, и нам не нужно уравновешивать голову. А вот наши далекие предки ходили на четырех ногах. Им было удобнее, чтобы отверстие было смещено к затылку. У Люси это отверстие находилось посередине. Значит, она ходила выпрямившись.

Почему ходить выпрямившись так важно?

Прямохождение играет важную роль в эволюции от обезьяны к человеку. Передвижение на четвереньках требует больше сил и энергии. Значит, тому, кто так ходит, нужно больше пищи. Это касается и обезьян.

Много энергии требуется и большому мозгу. Мозг Люси был вчетверо меньше нашего. Однако 10 % всей ее энергии уже тратилось на мозг. (У нас на мозг тратится вдвое больше энергии, а у других животных — гораздо меньше.) Передвижение на четвереньках и большой мозг, стало быть, друг с другом не сочетаются. Ведь тогда пришлось бы добывать огромное количество пищи, а это очень непросто. Чтобы охотиться, нужно уметь бегать. Обезьяна бегать умеет, и быстро, но хватает ее ненадолго. Короткий спринт — и она уже выдохлась. Мы же способны бегать часами. А на охоте как раз необходима выносливость. Ведь приходится преодолеть не один километр, отыскивая след, а потом еще некоторое время преследовать добычу.

Почему мы такие умные, а она такая глупая?

Прямохождение обеспечило наших предков «лишней» энергией. Поэтому они могли «позволить себе» энергоемкий мозг, не добывая больше пищи. А благодаря более крупному мозгу они мало-помалу умнели. Научились изготовлять оружие и орудия труда, например копья, ножи, инструменты. А значит, могли успешнее охотиться и добывать больше мяса. То есть получали больше питательных веществ, что в свою очередь способствовало увеличению мозга. Одно усиливало другое. Большой мозг был нашим предкам очень кстати, ведь жили они в тяжелые времена. Тот, кто ловчее и умнее, имел намного больше шансов добыть достаточно пищи и оставить потомство. И наши предки за довольно короткий срок сумели развиться в таких смекалистых существ.

Могут ли человекообразные обезьяны стать такими же умными, как мы?

Человекообразные обезьяны пользуются инструментами вроде камней и палок. Но это уже «готовые» камни и палки. Не в пример древнему человеку они не могут сделать из подручных материалов рубило. Самая умная человекообразная обезьяна на свете — бонобо Канзи. С помощью специальных кнопок с символами Канзи может с нами беседовать. Если он нажмет на кнопки «мяч», «играть» и «Канзи», то, ясное дело, хочет поиграть в мяч. Можно задать ему вопросы и получить ответ. Канзи знает сотни слов и невероятно понятлив. Он умеет разгадывать загадки и даже играть в компьютерные игры. В «пакман» он играет лучше меня.

Но самостоятельно изготовить инструменты? Этому Канзи не научится никогда. Даже если человек покажет ему, как из камня сделать рубило. Бонобо недостает именно того отдела мозга, который позволяет нам придумать, как ударить одним камнем по другому, чтобы получился острый край. Вероятно, Люси этого тоже не умела. Однако найдены каменные орудия, чей возраст составляет примерно 2,9 миллиона лет. Так что разница невелика.

Что уже найдено?

Люси, конечно, не единственная такая. В пустыне Чада найдена самая древняя окаменелость, обладающая человеческими чертами: Sahelanthropus tchadensis. Найденный череп крупнее обезьяньего и больше похож на человеческий. Возраст примерно от шести до семи миллионов лет. Но был ли этот примат нашим предком?

В Африке обнаружены и останки возрастом в полтора миллиона лет, принадлежащие Homo ergaster, «человеку работающему». Это были человекообразные ростом примерно метр восемьдесят. С длинными ногами и короткими руками, а также с короткими пальцами на ногах и руках. Точь-в-точь как человек. Величина мозга составляла примерно две трети от нашего. И они уже изготовляли орудия труда. Но были ли они нашими предками?

Далее, найдено много останков Homo erectus, «человека прямоходящего». Самые древние экземпляры обладали мозгом такого же размера, как Homo ergaster, причем со временем он постоянно увеличивался. Но не достигал величины мозга современного человека. Рост человека прямоходящего также составлял приблизительно метр восемьдесят, вдобавок представители этого вида отлично бегали. И конечно же, изготовляли орудия труда. Но были ли они нашими предками?

Наконец, найдены останки человекообразного вида, очень похожего на нас: Homo neanderthalensis. Неандертальцы были помельче, чрезвычайно мускулисты (завоевали бы золото почти во всех олимпийских дисциплинах) и умны. Мозг у них примерно как у нас, иногда чуть меньше. Может, они и были нашими предками?

Почему мы по-прежнему знаем так мало?

Вернемся к ракетам семейства Гротьес. Ты можешь легко нарисовать их родословное древо. Начинается оно с Йоса Гротьеса, затем идут Йос Гротьес-младший, Мике и Берт Гротьес. Они ветвятся, и в конце концов получается целое дерево. Каждая ветвь ведет начало от первого Йоса Гротьеса. Но не каждая — от Мике Гротьес. Если тебе, к примеру, попадается ракета типа «Бергро», ты знаешь, что она ведет начало от Берта, а не от Мике.

В нашем родословном древе все немножко сложнее. Окаменелости не имеют наклеек с надписями «Бергро» или «Йосгро». Мы знаем, что находимся в отдаленном родстве со всеми человекообразными окаменелостями. Но располагаются ли они на линии, ведущей прямо к нам? Этого мы не знаем. К тому же о единичной окаменелости никогда и ничего нельзя сказать с полной уверенностью. Представь себе, что существа будущего обнаружат окаменелость двупалой особи из племени вадома или из племени эквадорских пигмеев. Возможно, они станут рассматривать их как совершенно иной вид, хотя это самые обыкновенные люди. Или решат, что они были единственным видом людей на Земле. Вот и наши представления о собственном прошлом довольно-таки туманны.

Ученые нашли Еву?

Словом, в нашем прошлом еще множество вопросов. Хотя, конечно, можно рассказать массу интересного о том, что нам уже известно. Древнейшие останки настоящих людей имеют возраст около 180 тысяч лет. Останки Homo erectus — от двух миллионов до 30 тысяч лет. Останки неандертальца — приблизительно от 180 тысяч до 30 тысяч лет. Значит, все эти человекообразные очень долго жили одновременно! И что — мы все-таки происходим от них? Очень может быть. Ведь человек как-никак происходит от миксины, а миксина существует по сей день. Не все виды из числа наших предков вымерли.

Есть ли в тебе неандертальская кровь?

Далее, мы знаем, что окаменелости возрастом примерно от миллиона до полумиллиона лет сплошь принадлежат Homo erectus. Возможно, в ту эпоху он вообще был единственным человекообразным. И жилось ему трудно, поскольку часто происходили климатические изменения. Человекообразных в этот период существовало так мало, что еще чуть-чуть, и они бы вообще вымерли. А тогда бы мы, пожалуй, и вовсе не появились. Ведь других окаменелостей от этого периода нет, и велика вероятность, что мы происходим от Homo erectus. Кроме того, мы знаем, что люди и неандертальцы обитали в одном регионе, причем в таком близком соседстве, что даже заводили общих детей. То есть во всех нас есть немножко неандертальской крови.

Работа палеонтологов еще далеко не завершена. Каждый год обнаруживаются новые фрагменты пазла, дающие новую информацию о нашем прошлом. Например, несколько лет назад на индонезийском острове Флорес ученые нашли еще один вид человека, который, по-видимому, жил еще совсем недавно. Вымерли эти человекообразные лишь около 12 тысяч лет назад, но походили они на нас меньше, чем неандертальцы. Отличались значительно меньшим размером и маленьким мозгом, хотя умом намного превосходили человекообразных обезьян. Ведь их мозг выглядел точь-в-точь как наш. И кто знает, какие открытия ждут нас в ближайшие годы? Хотя новые находки костей вряд ли скоро дадут однозначное доказательство нашего происхождения.

Существовала ли Ева?

К счастью, есть еще ДНК. С ее помощью Можно узнать очень много. Так, ученые из американского Университета Бёркли провели большое исследование: сравнили ДНК сотен людей. Каковы были отличия? И что они могли нам рассказать? Вывод весьма примечателен. ДНК всех людей демонстрирует огромные совпадения. Все люди — от высоких темнокожих африканцев до коренастых бледных обитателей приполярной Канады — находятся в отдаленном родстве друг с другом.

Исследователи сделали и еще одно открытие. ДНК различалась настолько незначительно, что они пришли к заключению: все люди на Земле происходят от одной женщины. От женщины, которая жила в Африке примерно 200 тысяч лет назад. Значит, Ева все-таки существовала? И да и нет. Конечно, ученые незамедлительно назвали ее Евой, однако вероятность, что ее звали так на самом деле, крайне мала. В противоположность библейскому рассказу эта женщина наверняка была на Земле не единственной и имела отца и мать.

Как будут выглядеть наши далекие потомки?

Стало быть, о прошлом мы немножко знаем. А как насчет будущего? Можно предположить, как человек будет выглядеть спустя тысячи лет? До сих пор наш мозг становился все больше и лучше. Значит, наши далекие потомки будут умнее нас? Отнюдь не обязательно. Во времена «Евы» тот, кто был умнее других, имел большое преимущество. В нашу эпоху спокойно выживают и не очень умные. Конечно, они вряд ли станут профессорами или директорами банков, но с голоду не умрут.

В определенных отношениях мы используем свой мозг меньше прежнего. Считаем на калькуляторах. Дорогу находим с помощью навигатора. А через несколько лет и учить иностранные языки не понадобится, потому что компьютер мигом переведет любую фразу. Возможно, по этой причине наши далекие потомки даже поглупеют…

Есть ли жизнь за пределами Земли и как она выглядит?

В этой книге речь шла почти исключительно о жизни на Земле. Пожалуй, теперь интересно за глянуть за ее пределы. Как, собственно, обстоит с жизнью на других планетах? Существует ли она? И если да, то как выглядит? Коль скоро имеются сотни миллиардов галактик, каждая из которых насчитывает сотни миллиардов звезд с горсткой планет, вряд ли можно сомневаться в существовании внеземной жизни. Интереснее вопрос, как выглядят наши дальние «соседи». По мнению биологов, об этом вполне можно кое-что сказать.

О соседях по нашей Солнечной системе мы знаем довольно много. На Марсе, строго говоря, могут или могли жить лишь бактериеподобные существа. А вот на Европе, спутнике Юпитера, условия для жизни лучше. Этот спутник покрыт толстым слоем льда. Не исключено, что подо льдом находится океан, прогреваемый раскаленным ядром. В таком случае там могут существовать даже настоящие пищевые цепочки с хищниками, жертвами, бактериями и растениями. А тогда на этой луне, разумеется, должен быть и главный хищник — вроде нашей земной белой акулы. Правда, весьма скромных размеров. Европа невелика, поэтому тамошняя акула будет размером максимум с североморскую креветку.

Едят ли инопланетяне мясо?

С большой вероятностью инопланетные формы жизни похожи на червей. На Земле червеобразные успешно существуют уже сотни миллионов лет. Поэтому такое строение тела может вполне подойти и для неведомых планет вроде Гнорк III, Зрууут или Ркшпгпвт. Если на этих планетах светло, то не исключено, что у тамошних червей есть глаза. Два глаза или больше позволяют видеть глубину и оценивать расстояние. Вполне возможно также наличие существ, живущих колониями, вроде муравьев и пчел.

Если инопланетные обитатели обнаружат нас раньше, чем мы их, то велика вероятность, что они хищники. В общем и целом хищники несколько умнее растительноядных. Так и должно быть, потому что у оленя или газели больше стратегий спасения, чем у цветной капусты. А в таком случае хищники, чтобы выжить, должны иметь более быстрый ум. Так что и нам надо держать ухо востро, чтобы пришельцы нас не съели.

Живут ли инопланетяне по десять тысяч лет?

Возможны и странные существа со стекловидными сосудами, полными серной кислоты или кипящего цианистого калия. То, что на нашей планете является ядом, где-то далеко может стать важнейшей предпосылкой для существования жизни. Не исключено, что где-то есть одноклеточные размером с голубого кита. На крайне холодных планетах химические реакции протекают значительно медленнее. Поэтому жить тамошние существа должны дольше. Так что не удивляйся, если окажется, что пожилой обитатель такой планеты в день рождения задувает десять тысяч свечек.

Однако наиболее велика вероятность встретить существа вроде нас — с глазами, руками-ногами и мехом или пушком. На планетах вроде Земли и жить должны такие же существа, как здесь. Может, где-то далеко живет некто, очень похожий на Йоса Гротьеса из Дрила. Или на тебя…

Несколько слов в заключение…

Эволюция — предмет щекотливый. Между верующими и учеными зачастую возникают жаркие споры насчет того, кто из них прав. Ты, наверно, думаешь, что я непременно на стороне ученых, но это не всегда так.

Конечно же, я не верю, что Земля создана за шесть дней и что Вселенная существует лишь несколько тысяч лет. Однако мысль, что все вокруг нас возникло вдруг из ничего, кажется мне совершенно нелепой. Тогда выходит, есть некий Бог? Не знаю. Одни ученые, которые намного умнее меня, веруют в Бога — можно прекраснейшим образом верить одновременно в эволюцию и в Бога. А другие ученые, которые намного умнее меня, в Бога не веруют. Точно известно одно: я не настолько умен, чтобы ответить на вопрос, существует или не существует Бог. И сдается мне, то же можно сказать и про всех остальных.

Ну сам подумай. Если Бога нет, откуда взялось все, что нас окружает? Как все это появилось? А если Бог существует, то откуда взялся он сам?

Можно ли по виду мозга определить, верует человек в Бога или нет?

Меня воспитывали в вере, и кое-что от этой веры осталось во мне до сих пор. Можно сказать, я по-прежнему верую сердцем, но не разумом. Хотя… один профессор говорил мне, что вера как раз заложена в нашем мозге. По внешнему виду мозга он может сказать, верующий человек или нет! У нас в мозге есть определенный участок, который активен, если мы веруем, — височная доля. Если раздражать височную долю электрическим током, то люди, которые давно не веруют в Бога, вновь становятся верующими. Бывшие христиане видят тогда Иисуса или Господа. Бывшие мусульмане — Мухаммеда или Аллаха. А бывшие буддисты — Будду. У меня височная доля явно весьма развита.

Ни один волосок на моей голове не сомневается в эволюции, но, собирая материал для этой книги, я регулярно задавал себе вопрос: вправду ли все так, как утверждают ученые? Временами мне попадались статьи, оспаривающие научные теории. Часто их авторами были креационисты, люди, верящие, что мир создан Богом. В своих статьях лгали они не очень-то часто. Почти все было правдой. Только вот давали они неполную информацию. Точь-в-точь как в истории о жуке-бомбардире. Ни в одной статье у креационистов я не прочитал, что есть сотни видов жуков, оснащенных такими же «взрывчатыми» веществами. Они писали только о том, что ставит эволюцию под сомнение. Так полуправда становится полной ложью.

Утаивают ли ученые информацию?

Странным образом некоторые креационисты обвиняют ученых в утаивании и искажении информации. Но таких фактов я в своих поисках не обнаружил ни разу. Более того, думаю, многим неверующим ученым очень хотелось бы поверить в Бога. Представь себе, что после смерти будешь вечно жить на небесах. Это же здорово! И представь, что ты можешь научно доказать, что Бог существует, как в свое время доказали, что Земля вращается вокруг Солнца. Нобелевская премия и вечная слава были бы у тебя в кармане. Но такого доказательства нет и, вероятно, никогда не будет.

Что тебе делать с этими знаниями? Ничего. Если начнешь ломать голову над вопросом, существует ли Бог, ты, наверно, обратишься за дополнительной информацией и к верующим, и к ученым. А потом сам определишь, во что верить. Или решишь, что попросту ничего не знаешь. Возможно, благодаря эволюции человек действительно становится все умнее. И возможно, в будущем наш мозг эволюционирует настолько, что сумеет установить, есть Бог или нет…

Примечания

1

Спойлер: кусочки срастутся, потому что губка — это не совсем настоящее многоклеточное.

2

Спойлер: кит.

3

Спойлер: потому что у павлинов самцы с большими хвостами больше нравятся самкам — и павлиниха, заботясь о брачном успехе своих сыновей, выбирает им отца с большим хвостом.

4

Спойлер: потому что это результат случайной эволюции из несовершенных предшественников, этапы которой можно проследить.

5

Спойлер: потому что икание — особенность нашей анатомии, унаследованная от двоякодышащих рыб, а у акул нет нерва, раздражение которого вызывает икоту.

6

Дрил — небольшой нидерландский городок на берегу Рейна. — Здесь и далее примеч. ред.

7

Геттон — так традиционно пишется фамилия этого ученого по-русски. На самом деле фамилия Hutton читается как Хаттон.

8

Хищная птица семейства ястребиных.

9

Речь идет о книге британского ученого Ричарда Докинза «Эгоистичный ген», написанной в 1976 году. Подрастешь — прочитай обязательно.

10

Тут, конечно, потребуется натуральная губка, а не синтетическая. Ее так просто не купишь в хозяйственном магазине.

Content

Ян Паул Схюттен
Загадка жизни и грязные носки Йоса Гротьеса из Дрила

Предисловие

И еще, прежде чем мы начнем по-настоящему

Часть 1 Чудеса, загадки, тайны и ты

Почему нужно аплодировать инфузории-туфельке?

Что инфузория-туфелька умеет, а самый умный робот нет?

Так ли проста клетка?

Сколько в тебе клеток?

Что происходит в твоем теле?

Крошечные чудеса

Как выглядит бактерия?

Какова бактерия на вкус?

Поаплодируем бактерии?

Черное чудище и смерть

Что печальнее смерти?

Что работает лучше природы?

И еще одно чудо

Всего из одной клетки…

Кто так замечательно все устроил?

Как все-таки возникла жизнь?

Часть 2 Каков возраст Земли?

Два в уме, разделить на шесть, умножить на три… Тогда Бог, наверно, закончил все в шесть часов

Четыре тысячи или четыре миллиарда лет до Рождества Христова?

Что делают морские ракушки на вершине горы?

Как узнать, сколько лет камню?

Сколько лет Земле?

Могут ли камни истлеть?

Как узнали возраст Земли?

Каков возраст Вселенной?

Как рассчитать возраст Вселенной?

Как быстро солнечный луч достигает Земли?

Часть 3 История всего. В 1237 словах

Как возникла Вселенная?

Всегда ли существовали атомы и молекулы?

Как построить планету?

Как возникла Луна?

Как выглядел один день на Земле в те незапамятные времена?

Почему жизнь возникла в море?

Сколько времени прошло, прежде чем на Земле возникла жизнь?

А как долго существует человек?

Теперь ты знаешь все?

Часть 4 Лучшая научная идея всех времен

Что такое теория эволюции и кто ее придумал?

Врач, который боится крови?

Откуда берется такое множество видов?

Как вывести семидесятикилограммовую собаку?

У тебя общие предки с уховерткой?

Какие животные выживают, а какие гибнут?

Как из одного вьюрка сделать двух?

У всего живого на земле один общий предок?

Почему Дарвин работал над своей книгой 20 лет?

Почему Дарвину верят не все?

Что еще говорили про теорию Дарвина?

Все ли так логично, как кажется?

Часть 5 Эволюция вкратце

Как возникает новый вид?

Почему одни виды изменяются быстрее других?

Всегда ли выживают сильнейшие?

Хочет ли дерево быть высоким?

Почему у кроликов плохое зрение?

Ошибка эволюции?

Самки не в своем уме?

Как птице стать на вид крупнее?

Почему самки предпочитают круглых дураков?

Почему у павлинов такой длинный хвост?

Почему исполинские олени вымерли?

Почему же тогда никто не достиг совершенства?

Почему женщины становятся все красивее, а мужчины нет?

Как стать суперкроликом?

Часть 6 Все ради семьи

Что такое гены и почему они владыки Земли?

Дарвин ошибался?

Какое животное желает умереть?

Почему гены так важны?

Где у тебя талант?

Чем занимаются твои гены?

Почему иногда разумно умереть?

Что важнее, чем твоя жизнь?

Часть 7 Как возникла жизнь на Земле?

В чем секрет Франкенштейна?

Что такое жизнь?

Откуда взялось первое живое существо на Земле?

В чем секрет первой жизни на Земле?

Как создать жизнь в пробирке?

Что такое ДНК?

Как сделать Йоса Гротьеса из Дрила?

Что было раньше — курица или яйцо?

Теперь проблема яйца и курицы решена?

Как самому «оживить» вещества?

Соль живет?

Как выглядела первая жизнь?

Мы можем увидеть тех, кто старше динозавров?

Страдает ли Земля избыточным весом?

Откуда взялась жизнь на Земле?

Часть 8 Выживание в палеоокеанах

Где на Земле возникла жизнь?

1. В кипящих грязевых лужицах?

Кто живет в суровейших условиях на Земле?

Какие существа на земле самые большие?

2. Или все-таки на морском дне?

3. Или все началось где-то глубоко под землей?

Бессмертные бактерии?

А дальше что?

Кротовины возрастом в миллионы лет?

Кто сильнее всех отравлял окружающую среду?

Как бактерия стала китом?

Что будет, если пропустить губку через мясорубку?

Как сделать гипсовый слепок с плевка?

Как возникает окаменелая медуза?

Как все усложнялось?

Можно ли выжить без попы?

Можно ли выжить без секса?

Как секс изменил мир?

Можно ли выжить без убийства?

Как выглядел бы зоопарк 550 миллионов лет назад?

Кто в прошлом был самым удачливым животным?

Кто истребил трилобитов?

От какого морского животного происходим мы?

Мы что же, происходим от сгустка слизи?

Часть 9 Получеловек, полурыба

Как из рыбы стать четвероногим?

Насколько необычна рыба с легкими?

Как жабры превращаются в легкие?

Как у рыбы появляются ноги?

А теперь покорнейше прошу меня извинить

Почему мы пишем ископаемыми?

Где искать окаменелости?

Почему в Америке обнаруживаются те же камни, что и в Африке?

В полярных областях когда-то росли пальмы?

Мамонты ходили пешком в Англию?

Сколько лет отпечатку лапы тираннозавра?

Где можно найти самые красивые окаменелости?

Как найти амфирыбу или рыбофибию?

Что нужно, чтобы найти окаменелость?

Везение или терпение?

Похож ли Йос Гротьес на акулу?

У Йоса Гротьеса из Дрила рука тактаалика?

Чем копыто лошади похоже на руку человека?

Мы слышим акульими жабрами?

Почему вы с макрелью некогда были похожи?

Почему все младенцы похожи друг на друга?

Куда делись твои жабры?

Почему у канарейки такая большая голова?

Откуда клетка знает, что должна стать зубом, носом или пальцем на ноге?

На что похожа ДНК?

Могут ли клетки общаться между собой?

Как сделать мушку с лишними крылышками?

Что вирус рассказывает о нашем прошлом?

Что с нами делает чужой чих?

Болели ли обезьяны тем же гриппом, что и мы?

Почему корова больше похожа на кита, чем на лошадь?

Как бабочка становится похожей на птицу?

Умеют ли богомолы играть на скрипке?

Что было дальше с рыбой внутри нас?

Большая синица — дальняя родственница тираннозавра рекса?

Все ли млекопитающие не откладывают яйца?

Отчего сгинули динозавры?

Почему люди появляются не из яйца?

Насколько губителен метеорит?

Мышь становится тигром

Часть 10 Насколько достоверен этот рассказ об эволюции?

Эволюция — правда или бессмыслица?

Каждый ли ученый верит в эволюцию?

«Теория эволюции — это теория. А значит, эволюция не доказана»

Кто переживет нас всех?

Почему не все верят в тиктаалика?

Существуют ли оборотни и люди-страусы?

Ты происходишь от Чингисхана?

Как можно самому увидеть эволюцию?

Может ли вид измениться за 36 лет?

Что за эксперимент продолжался 20 лет?

Заслуживал ли этот опыт таких трудов?

Что бактерии говорят о теории эволюции?

«Природа устроена так превосходно, не иначе ее создал Бог…»

Из-за кого овца умирает мучительной смертью?

Природа совершенна?

Почему акула не икает никогда, а ты икаешь?

Почему у нас нервы рыбы?

Почему у нас бывает гусиная кожа?

А как тогда жук-бомбардир? Или глаз?

Бывают ли жуки с зенитными орудиями?

В чем секрет жука-бомбардира?

Почему жук-бомбардир — подтверждение эволюции?

На что в раю оружие?

Чего недостает твоим глазам?

Почему наши глаза так хорошо работают?

Откуда взялись глаза?

Как спроектировать глаз?

Значит, все это затем, чтобы мы хуже видели?

Часть 11 От мыши к человеку

Как выглядели наши предки?

Какое животное больше похоже на тебя?

Почему мы так мало знаем о своих предках?

Мы происходим от Люси?

Как отличить череп прямоходящего?

Почему ходить выпрямившись так важно?

Почему мы такие умные, а она такая глупая?

Могут ли человекообразные обезьяны стать такими же умными, как мы?

Что уже найдено?

Почему мы по-прежнему знаем так мало?

Ученые нашли Еву?

Есть ли в тебе неандертальская кровь?

Существовала ли Ева?

Как будут выглядеть наши далекие потомки?

Есть ли жизнь за пределами Земли и как она выглядит?

Едят ли инопланетяне мясо?

Живут ли инопланетяне по десять тысяч лет?

Несколько слов в заключение…

Можно ли по виду мозга определить, верует человек в Бога или нет?

Утаивают ли ученые информацию?

Примечания