Питер Уорд

Эволюция будущего

ЭВОЛЮЦИЯ БУДУЩЕГО

Рисунки

АЛЕКСИСА РОКМАНА

Предисловие

НАЙЛЗА ЭЛДРЕДЖА

Перевод

ПАВЛА ВОЛКОВА

A W. H. Freeman Book

TIMES BOOKS

Henry Holt and Company

New York

Посвящается Г. Дж. Уэллсу и его потомкам

TIMES BOOKS

Henry Holt and Company, LLC

Publishers since 1866

115 West 18th Street

New York, New York 10011

По разным причинам я хотел бы поблагодарить следующих людей:

Сэма Флейшмана

Джилл Роу

Джона Мичела

Найлза Элдреджа

Жан-Жака Анно

Диану Блум

Кирка Джонсона

Курта Кейфера

Эндрю Вэллели

Тома Сэнфорда

Роба ДеСалле

Дэниела Хеймайндера

Карла Зиммера

Алису Тэйгер

Энн Пастернак

А я хотел бы поблагодарить моих владельцев галерей Джея Горни, Кэрин Брэвин и Джона Ли,

но особенно Родни Хилла. – А. Р.

Henry Holt® is a registered trademark of Henry Holt and Company, LLC.

Copyright © 2001 by Peter Ward (text) and Alexis Rockman (images). All rights reserved.

Library of Congress Cataloging-in-Publication Data

Ward, Peter

Future evolution / Peter Ward; images by Alexis Rockman; foreword by Niles Eldredge.

p. cm.

Includes bibliographical references (p. ).

ISBN 0-7167-3496-6 (cloth)

1. Evolution (Biology) I. Title.

QH366.2 .W37 2001

576.8 — dc21

2001003607

Henry Holt books are available for special promotions and premiums.

For details contact: Director, Special Markets

First Edition 2001

Designed by Diana Blume

Printed in Hong Kong

10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

ИЛЛЮСТРАЦИИ

Титульная страница 1; страница 102 Ферма, 2000

Масляные и акриловые краски, древесина, 96 X 120 дюймов

Страница 12 Lystrosaurus и пермский период, 1998

Масляные и акриловые краски, древесина, 48 X 40 дюймов

Страница 16 Четыре интерпретации облика головы горгонопсида, род рубиджия (Rubidgea) (по часовой стрелке, начиная с верхнего левого): рептильная; две в соответствии с тенденцией придания звероподобного облика таким рептилиям; амфибийная.

Отложения пермского периода и полимерные краски, бумага, 8,5 X 11 дюймов*

Страница 19 Спаривание ранних теропод, 1998

Масляные и акриловые краски, древесина, 40 X 48 дюймов

Страница 25 Чиксулуб, 1998

Масляные и акриловые краски, древесина, 56 X 44 дюйма

Страница 27 Трицератопс и мел-палеогеновое вымирание, 1998

Масляные и акриловые краски, древесина, 24 X 18 дюймов

Страница 31 Велоцираптор охотится на млекопитающее мелового периода, 1998

Масляные и акриловые краски, древесина, 40 X 32 дюйма

Страница 36 Возвышение млекопитающих, 1998

Масляные и акриловые краски, древесина, 32 X 40 дюймов

Страница 40 Северная Америка, 1998

Масляные и акриловые краски, древесина, 40 X 60 дюймов

Страница 42 Рисунки находок из битумных ям Ла Бреа (по часовой стрелке, начиная с верхнего левого): саблезубая кошка; американский мастодонт; верблюд; кондор из Ла Бреа. Битум из Ла Бреа и лак, гипсованная бумага, 11 X 8,5 дюймов*

Страница 46 Первое столкновение

Акварельные краски и чернила, бумага, 26,25 X 38,25 дюймов

Страница 49 Части целого 1998

Масляные и акриловые краски, древесина, 64 X 96 дюймов

Страница 62 Пляж: дельта реки Демерара, 1994-96

Масляные краски, песок, полимер, лак, смешанная техника исполнения, древесина, 96 X 64 дюйма

Страница 69 Пастбище, скрэб, цекропия, первичный и вторичный лес, 1998

Акварельные краски и чернила, бумага, 30,50 X 41 дюйм

Страницы 74-75 Недавняя история мира, 1997-98

Масляные и акриловые краски, древесина, 58 X 255,75 дюймов

Страница 78 Центральный Парк, 1997-98

Акриловые и масляные краски, две деревянных панели, 8 X 80 дюймов (общий размер)

Страница 84 Бетонные джунгли III, 1992

Масляные краски, дерево, 56 X 44 дюйма

Страница 94 Бетонные джунгли II, 1991

Масляные краски, дерево, 96 X 64 дюйма

Страница 106 Дренажная канава: Джорджтаун, Гайана, 1995

Масляные краски, две деревянных панели, 60 X 100 дюймов

Страница 113 Тилацин, 1997

Акварельные краски и чернила, бумага, 26,25 X 38,25 дюймов

Страницы 122-123 Эволюция крысы, 1999

Масляные и акриловые краски, древесина, 15 X 50 дюймов

Страница 115 Эволюция одуванчика, 2000

Акварельные краски и чернила, бумага (с наложением графики), 24 X 18 дюймов

Страница 116 Эволюция змеи, 2000

Акварельные краски и чернила, бумага (с наложением графики), 24 X 18 дюймов

Страница 127 Эволюция вороны, 2000

Акварельные краски и чернила, бумага (с наложением графики), 24 X 18 дюймов

Страница 129 Эволюция свиньи, 2000

Акварельные краски и чернила, бумага (с наложением графики), 24 X 18 дюймов

Страница 131 Рисунки представителей фауны Берджесских сланцев (по часовой стрелке, начиная с верхнего левого): Opabinia, Anomalocaris, Hallucigenia, Wiwaxia.

Тонкоразмолотый сланец и полимер, бумага, 11 X 8,5 дюймов (один вертикальный рисунок), 8,5 X 11 дюймов (три горизонтальных рисунка)*

Страница 138 Гамак, 2000

Масляные краски, дерево, 60 X 72 дюйма

Страница 154 Триумф людей, 2001

Акварельные краски и чернила, бумага, 17 X 14 дюймов

Страница 168 Высохший мир, 2000

Акварельные краски и чернила на бумаге, 24 X 18 дюймов

* Эти рисунки были созданы с применением пигментов, полученных из среды, в которой были найдены подлинные ископаемые остатки, и которую автор предоставил художнику.

Все изображения любезно предоставлены Горни Брэвин + Ли, Нью-Йорк. Все работы были сфотографированы Ореном Слором, Нью-Йорк.

ПРЕДИСЛОВИЕ

ВАРИАНТЫ БИОЛОГИЧЕСКОГО БУДУЩЕГО

Найлз Элдредж

Комитет по эволюционным процессам и Отделение палеонтологии,

Американский Музей Естественной Истории,

Central Park West at 79th Street, New York, New York 10024

Предсказать будущее? Будущее эволюции жизни на земле – человеческой жизни, жизни птиц, грибной жизни? Большинство из нас, жителей Нью-Йорка, сказало бы: «Дазабутьтыобэт’м!» Мы не можем даже предсказать погоду с точностью больше, чем на три дня вперёд, даже со всеми нашими станциями глобального мониторинга, постоянным спутниковым слежением и компьютерным моделированием. Ночью мы ложимся спать, уверенные, что солнце «взойдёт», но совершенно не имея представления о том, повысится ли индекс Доу Джонса, останется без изменений, или резко упадёт. Естественно, ex post facto мы можем объяснить, что происходит («буран не начался, потому что высокое давление в Канаде отклонило область низкого давления от берега Джерси», или «рынок упал из-за тревожных сообщений о доходах в техническом секторе»). Но предсказание поведения таких сложных систем хотя бы с какой-то степенью точности остаётся недостижимой целью, возможно, лишь мечтой.

Так как же, чёрт возьми, мы можем ожидать какого-то лучшего результата для будущего жизни – с её миллионами видов, с её бесчисленными экосистемами – перенося наши предположения о том, что может произойти, не на эту неделю или на следующий месяц, но на сотни, тысячи, миллионы лет «тому вперёд»? Дазабутьтыобэт’м!

Но не стоит этого делать. В конце концов, одним из ключевых компонентов научного поиска является предсказательная сила: если идея является верной, мы считаем, что должны быть наблюдаемые следствия – но, если наши попытки обнаружить предсказуемые результаты будут проваливаться снова и снова, то должно быть явно что-то не то с самой идеей как таковой: мы должны «отклонить гипотезу». Лабораторные эксперименты – хотя иной раз они делаются вслепую («давайте посмотрим, что получится, если мы смешаем эти два химических вещества!») – тем не менее, обычно производятся с неким мысленным ожиданием того, какими будут результаты: другими словами, будущие варианты их исхода предсказаны.

Но даже здесь мы сталкиваемся с трудностями: креационисты любят отмечать, что эволюционные биологи обычно неохотно предсказывают то, что случится в эволюционном будущем, и заявляют, что эта неспособность давать проверяемые предсказания будущего жизни означает, что эволюционная биология не является истинной наукой. В любом случае, ни один из нас не проживёт достаточно долго, чтобы посмотреть, окажутся ли наши предсказания правильными[1].

Нет, – утверждают философы: будущее состояние системы – это не то, что обязательно подразумевается под предсказательной способностью науки; скорее, для того, чтобы идея могла быть принята как научная, мы должны просто предсказать то, что мы ожидаем увидеть в реальном мире, если эта идея истинна. Так, главнейшим предсказанием эволюции было бы то, что, если вся жизнь происходит («путём модификации», как выразился сам Дарвин) от единственного предка, разделяясь по ходу процесса на отдельные родословные линии, то должен существовать единый план сходства, объединяющий всю жизнь на Земле. Более близкородственные виды должны быть более сходными друг с другом, чем более отдалённые родственники – но должна существовать некая доля совместно унаследованных признаков, которые имеются абсолютно у всех форм жизни. И фактически это то, что мы наблюдаем: РНК присутствует у всех форм жизни; у всех позвоночных животных есть позвоночник (сам смысл названия этой группы), у всех млекопитающих есть волосы.

Затем мы также предсказали бы, если бы эволюция была «истиной», что в истории жизни самые простые формы будут появляться первыми, а более сложные позже. Это мы тоже видим в процессе построения наших схем структуры родственных отношений в живой природе, но особенно в последовательности форм жизни, сохранившихся в летописи окаменелостей. Жизнь была представлена исключительно бактериями на протяжении первого миллиарда лет своего существования или около того, и лишь одноклеточными организмами на протяжении своих первых 2 миллиардов лет. Более простые формы животной жизни предшествовали более сложным – и рептилии предшествовали своим знаменитым производным, птицам и млекопитающим.

Итак, мало того, что эволюция правомерно считается научной концепцией; она также почти наверняка истинна – два её основополагающих предсказания о том, как должна выглядеть жизнь (как в наше время, так и в летописи окаменелостей) «подтверждены» настолько многократно, что у нас в итоге нет ни единого сколько-нибудь обоснованного сомнения в том, что жизнь в том виде, как мы её знаем, является продуктом эволюции.

А если нам не нужно предсказывать для себя будущее, чтобы увидеть научную природу самой идеи эволюции, неужели это всё, что мы сможем сделать? А что, если кто-то из нас не захочет сказать «Дазабутьтыобэт’м!», когда нам станет интересно узнать, что таит в себе будущее – особенно для нас самих, для человеческих существ, которые так недавно, но так глубоко изменили лик нашей Земли? Неужели мы не сможем сказать ничего рационального, ничего о том, что мы узнали об истории жизни, что может послужить отправной точкой для того, чтобы прогнозировать будущее – или, по крайней мере, ограничить возможности этого?

Волнующий ответ – «Да!»; мы можем сказать немало, и сказать вполне уверенно. Эволюция жизни, хотя её обычно истолковывают как череду событий, которые демонстрируют появление в итоге леопардов и бегемотов как завершение долгой родословной линии, тянущейся назад в прошлое, к первобытным бактериям, может также быть истолкована как последовательность событий и явлений, повторяющихся настолько часто, что мы можем быть уверенными, что они случатся снова. В частности, явления вымирания, сопровождающегося появлением новых видов, показывали, безо всякого сомнения, что на пути эволюционных изменений не случилось ничего, кроме разрушения окружающей среды, которое встряхнуло жизнь.

Жизнь может гасить мелкие местные возмущения (вроде пожаров или приливно-отливных волн) и заменять локально вымершие виды новыми переселенцами того же самого вида, пришедшими из нетронутых соседних экосистем. Но возмущения большего масштаба, вроде глобального изменения климата или объектов из дальнего космоса, сталкивающихся с Землёй, – это совершенно другой вопрос. Такие крупномасштабные возмущения часто настолько разрушительны, что ведут к полному вымиранию видов. Иногда, как во время великих массовых вымираний, столь ярко изображённых на страницах этой книги, они ведут к исчезновению целых семейств, отрядов или даже классов животных, растений и микробов. И в это время эволюция совершает прорыв.

Питер Уорд, будучи опытным палеонтологом, знает обо всём этом. Также он видит, что мы находимся в центре другой крупной волны вымирания, которая неизбежно вызовет противодействие эволюционного плана (в действительности же он думает, что это уже происходит!). Я полностью согласен с ним в том, что люди являются основной причиной текущей волны вымирания – и можно совершенно серьёзно утверждать, что такова судьба человечества, которая в очень значительной степени определит будущие характер и состав жизни на Земле.

И здесь встаёт другой вопрос: какова наша судьба? Другие люди, которые сделали попытку узнать, на что будет похожа эволюция жизни в будущем, предположили, что текущий вектор вымирания, включающий нас самих, пропадёт совершенно, давая всем прочим выжившим формам жизни возможность вернуть себе планету. Палеонтолог и художник Дугал Диксон в своей книге «После человека» сделал такое предположение и создал фантастическую и очень обаятельную работу, включающую выдуманных им «песчаных акул» и других животных будущего.

Алексис Рокман, чьи полотна, часто сделанные в ярких красках, столь же часто обращаются к весьма мрачным темам, на протяжении своей карьеры создал видение жизни на земле, всецело наполненной присутствием человечества – жестяные банки и выброшенные на свалку шины, образующие субстрат для обильной, продолжающейся Жизни. Видение Алексиса совершенно соответствует взгляду Питера на то, что человечество собирается выживать – и что будущее всей жизни будет обращаться вокруг нашего присутствия. Будущее уже здесь, в одомашнивании сельскохозяйственных животных и в безрассудстве генной инженерии, которая начинает разворачиваться на наших глазах. Предположение рациональное, но сильно отличающееся от пасторальных прогнозов Диксона.

Интересно, что случаи исчезновения культур в прошлом, где технологически продвинутые и сложно организованные общества исчезли, даже если их потомки сохранились, ведя более простую жизнь, также не могли бы стать источником для предсказания будущего. Текущая волна инициированного человечеством разрушения планеты могла бы вызвать не столько наше физическое исчезновение, сколько потерю «высокой культуры», нашего знания, если мы превысим свой мальтузианский[2] предел. Истощение плодородного слоя почвы, недостаток пресной воды, утрата рыболовных угодий, распространение голода, войны и болезни – все обычные апокалиптические видения, должным образом изложенные на этих страницах – могут и не привести к гибели наших тел, но наверняка смогут вызвать смятение в наших умах, в нашей культурной памяти, в наших знаниях.

Это упражнение, важное уже само по себе: осторожное раскрытие видения будущего, основанное на том, что, как мы увидели, случалось в прошлом, что происходит прямо сейчас с «джокером в колоде» человечества, неожиданно выпавшей картой, которая имитирует удар астероида, стёршего с лица земли динозавров 65 миллионов лет назад. Главная задача для всех нас – обдумать воздействие всех наших жизней, вместе взятых, на будущее жизни на нашей планете. Питер и Алексис объединились, чтобы создать любопытный карманный путеводитель, приглашение для каждого из нас попутешествовать вместе с ними, зная, что мы и так боремся с проблемой самостоятельно. И это, несомненно, будет реальным поводом прочитать здесь хоть что-нибудь.

ВСТУПЛЕНИЕ

Звенящий телефон был лишь ещё одной помехой на протяжении целого дня, заполненного ими, дня, похожего на другие в той череде времени, которую мы называем жизнью. Я ожидал местного звонка. Но небольшая электронная задержка телефона означала международный звонок, а чёткий акцент звонящего, акцент Оксфорда и Кембриджа, подтверждал, что звонят из Англии. В наши дни электронной почты никто не стал бы платить за телефонный звонок, если, конечно, не нужно было забросить удочку или получить выгоду, поэтому я слушал с готовностью.

Человек вкрадчивым голосом спросил Профессора Уорда, показывая тем самым европейскую тягу к формальности, столь привлекательную и уже давно вымершую в Америке на настоящий день. После того, как я подтвердил, что я – это я, он начал забрасывать удочку (выгода ещё будет). Он объяснил, что он был продюсером на БИ-БИ-СИ, отвечающим за тринадцатичасовой сериал об эволюции, тогда ещё на ранней стадии разработки. Он поинтересовался, можно ли задать мне несколько вопросов. Несомненно, ответил я, используя слово, которое, как я уверен, никогда не произносил британец. Он объяснил, что сериал был о будущем – фактически, о будущем эволюции. Я слушал внимательнее ещё и потому, что в то время почти закончил рукопись как раз этой самой книги. Он повторил, что ему оплачивают производство тринадцати часов телепрограммы, касающейся животных и растений будущего, от близкого до далёкого, где каждый час показывает срез времени в будущем, начиная с немногих следующих тысячелетий, и заканчивая отдалённым будущим, через миллиард лет после нашего времени, когда солнце будет приближаться к стадии, угрожающей существованию всей жизни на Земле. Мы поговорили ещё немного, и в это время я продолжал вопрошать у самого себя: «Тринадцать часов! Что они смогут выложить на экран за тринадцать часов?»

Далее была моя очередь говорить. Я объяснил мысли, которые составляют предмет этой книги, начав с основного предположения, которое задаёт тон всему последующему изложению: человечество по сути своей защищено от угрозы вымирания на всё время существования биологической жизни на планете, а если мы сумеем разработать эффективный способ межзвёздных путешествий, то ему не грозит вымирание всё то время, пока существует галактика. Поэтому любой сценарий, предполагающий будущее эволюции биоты, должен находиться в рамках мира, где господствует человечество – такого, как наш мир сегодня. В таком мире диапазон возможностей – в частности, вероятность появления экзотических новых планов строения тела и форм жизни, которые сделали бы телепрограмму привлекательной – строго ограничен. Те из них, что появятся, будут, вероятно, мелкого размера, поскольку человечество своими городами, фермами, дорогами и сплошными вырубками леса разделило планету Земля на множество крошечных биологических островов. Виды, которые возникают или эволюционируют на островах, обычно проявляют тенденцию к тому, чтобы быть маленькими. Иными словами, не появится никаких новых и экзотических крупных млекопитающих, птиц или рептилий.

По молчанию, которое последовало за этим, я заключил, что не дал того ответа, который хотел услышать этот продюсер. Он весьма кратко сказал мне, что его программа будет касаться будущего эволюции в отсутствии человечества – поскольку люди наверняка скоро вымрут. Если быть до конца честным, я тоже вижу, что среди моих знакомых это представление почти универсально. Похоже, что в основе веры человека в то, что Homo sapiens скоро присоединится к Tyrannosaurus rex и дронту на мусорной свалке эволюции, лежат, как я полагаю, в основном вина и чувство позора («Что-то столь же плохое, как мы, люди, конечно же, должно вскоре вымереть! Ну, мы можем уничтожить самих себя на следующей неделе!»).

«Но что может уничтожить человечество?» – спросил я. Он привёл в ответ знакомый тоскливый список: война, болезни, столкновение с астероидом, голод, изменение климата. Кроме того, машинально добавил он, будущие животные и растения будут гораздо интереснее без людей – под «интересным», как я догадывался, он подразумевал, что телепрограмма получится более зрелищной. Я попросил его рассмотреть мою альтернативу. Он ответил, что вопрос был уже решён. БИ-БИ-СИ организовала съезд в Бристоле, и решение было принято: человечество вскоре должно вымереть, и мир будущего будет диким – это предварительное название программы. Возможно, где-нибудь в Бристоле стоит установить мемориальную доску со следующей надписью: «На этом месте в 1999 году руководители Британской Телерадиовещательной Компании определили будущее рода человеческого – и будущее всей дальнейшей эволюции».

Мы с Гаем Юлием Цезарем из Би-Би-Си оказались согласными лишь в одном вопросе: будущее будет диким, и в этом я не сомневаюсь. Но, по моему мнению, диким не в том смысле, который может привнести в это Би-Би-Си. Значительно вероятнее, что будущее будет диким в том смысле, каким его представляет изготовитель лодок и бывший житель деревянного дома Джордж Дайсон – виртуальной дикостью людей, эволюционирующих совместно с машинами, или дикостью генетически изменённых растений, ускользающих из сельскохозяйственных местностей, чтобы превратить мир в ландшафт, покрытый сорняками, или дикостью клонированной овцы, бродящей в безумии среди своих более уравновешенных собратьев, разводимых обычным путём.

На обоих концах линии повисла тишина, и я понял, что погрузился в мечты. В конце концов, это было время, чтобы в самом деле закинуть удочку: смог бы я решиться занять пост научного консультанта сериала? Но мы оба знали, что теперь это было бы бесполезной затеей, поскольку мой взгляд состоит в том, что, хотя будущее действительно будет диким, многие из его эволюционных произведений будут неинтересными – продолжение истории одомашненных вассалов человечества. Аргументы, лежащие в основе этого вывода и обрисованные в последующих главах, рождались на протяжении моей жизни, наполненной ходьбой по обнажениям древних отложений и посещениями кладбищ геологического прошлого. Эта книга могла бы быть гораздо интереснее, если бы я пошёл по пути Би-Би-Си или провидца по имени Дугал Диксон, и изобразил бы интересный бестиарий, эволюционирующий в новом Эдеме после падения человечества. Но я не думаю, что такой путь представляет собой что-то большее, нежели просто фантазии.

Эта книга – взгляд назад и взгляд вперёд, в миры ушедшие, и в миры, которые, возможно, будут. Но как же можно рассказать об этом взгляде как назад, так и вперёд во времени? Простая проза выполнит часть этой задачи, но картина, стоящая тысячи слов, справится с этим так же, если не лучше. Моим партнёром и зачастую вдохновителем во всём этом был художник Алексис Рокман, мой «тёмный» близнец. Наша методология была простой: каждое утро, к радости акционеров Ma Bell, мы разговаривали по телефону, вели беседы об искусстве, науке, баскетболе, о фильмах и о новых взглядах на то, что могло бы стать следующим шагом в истории жизни на этой планете. Сказанные слова должны были превращаться в письменное слово и нарисованные картины, за которыми следовали факсы, отправленные через материки и океаны, в зависимости от апогеев житейских путешествий. Иногда мы также присылали друг другу самих себя: его – чтобы жить со мной и помогать мне покупать книги, и меня, чтобы спать на его убогой кушетке, покупать дорогую нью-йоркскую еду на вынос и жить в его студии без окон, где видение становится видимым; я раскрашивал его картины, а он прорисовывал тени в моих мыслях и размышлениях об эволюции в будущем. Я – учёный, но он – натуралист, и в этом состоит гармония, часто заканчивающаяся какофонией, для будущего, которое может и не выглядеть симпатично, и для прошлого, наверняка бывшего жестоким. Так что здесь столкнутся также искусство и наука, потому что Алексис Рокман берёт словесные образы и материализует их в изображениях. Это – наше совместное видение, в какой-то степени прошлого, но большей частью будущего эволюции. Его руки были на этой клавиатуре, а мои – на его кистях.

Другие люди тоже оказали влияние на мой труд: конечно, учёные-эволюционисты, в особенности Норман Майерс, Мартин Уэллс, Роберт Пэйн и Гордон Орайенс; мои коллеги в делах, касающихся вымираний, в том числе мои компаньоны по пермскому периоду Роджер Смит и полевая команда палеонтологов пустыни Карру; Джеймс Китчинг, Джо Киршвинк, команда из Фонда Будущего, и в особенности сэр Криспин Тикелл; доктор Дэвид Каммингс, Нейл Стивенсон, Джордж Дайсон, наш агент Сэм Флейшманн, и наш редактор Джон Мичел. Выражаю благодарность Холли Ходдер за книги, и нашим семьям за терпение.

И вот она наступает – ЭВОЛЮЦИЯ БУДУЩЕГО

Ферма

ВВЕДЕНИЕ

АРГОНАВТЫ ВРЕМЕНИ

Ничто в биологии не имеет смысла, кроме как в свете эволюции.

— ФЕОДОСИЙ ДОБЖАНСКИЙ

Кембридж находится заметно восточнее и севернее Лондона, раскинувшись на равнинном ландшафте, сглаженном временем. Обширные фермерские угодья, окружающие этот древний университетский город, распаханы белым и коричневым, ведь плуги оставляют борозды в белом мелу, который слагает эту часть Британских островов. Мел происходит из различных эпох; это наследство существовавшего очень давно тропического моря, заполненного рептильным зверинцем мелового периода, эры, когда в мире правили динозавры, и виделось, что в их власти было всё время мира, чтобы упиваться собственным господством. В океанах главенствующими существами были многощупальцевые аммониты, родня современных осьминога и кальмара. Теперь они и их мир – всего лишь воспоминания, захороненные в мелу, которые подвергаются эксгумации во время каждого сезона пахоты.

Узкие переулки ведут от центра Кембриджа и его роскошного Университета к рабочим фермам грубой постройки, а также к более благородно выглядящим имениям, многие из которых весьма почтенного возраста. Один такой особняк раскинулся среди изгородей и обширных садов, постепенно дичающих; позади него в большом пруду, давно вовлечённом в процесс эутрофикации, отражаются серые небеса и косой дождь, ну, а древние деревья предоставляют некоторую защиту от английской погоды наиболее рьяным игрокам в крокет. Увитый плющом дом, по старой английской традиции холодный и каменный, исчисляет свой возраст веками. Огромная кухня – это его теплота, но рабочий кабинет со стройными рядами книг – это его сердце. Подобно многим старым английским зданиям, это беспорядочная мешанина комнат и этажей неравной высоты, результат того, что сменявшие друг друга владельцы хаотично возводили пристройки, пробивая проходы среди его комнатушек, выстраивая стену или снося её, отмечая столетия своими последовательными версиями усовершенствования дома. Глубоко в центре дома тикают большие часы, отмечая ненаправленное течение времени, а ещё глубже всё ещё мог бы жить лишь призрак Г. Дж. Уэллса.

Нынешние владельцы дома – люди из университета. Мартин Уэллс – профессор зоологии; его жена Джойс – фининспектор. Мартин сделал влиятельную научную карьеру, которая ныне гораздо ближе к своему концу, нежели к началу; он начал исследовать осьминогов в Неаполе в качестве части своей дипломной работы, и продолжал её на протяжении многих лет после этого, изучая умственные способности этих загадочных кракенов, ломая голову над их зрением и превосходными рефлексами, задаваясь вопросом насчёт того, как работали их крупные мозги. Позже он переехал, чтобы исследовать умственные способности и физиологию других головоногих, включая наиболее древних среди них, камерных наутилусов.

Именно в экспедиции, которая отправилась на изучение Nautilus, я встретился с ним в первый раз. Мы жили вместе на изолированном острове на Большом Барьерном рифе и плавали по морям антиподов в залитых солнцем тропиках, чтобы исследовать наиболее древнее из ныне живущих существ. Я помню, что думал тогда, будто Мартин был несколько неаккуратен в своём исследовании наутилуса. Его первой любовью остались осьминоги, те существа, которые послужили моделью для марсиан в самой знаменитой книге его деда, английского писателя и пророка Г. Дж. Уэллса. «Война миров» стала известной благодаря злобным моллюскоподобным марсианам. Говорил ли когда-нибудь Г. Дж. со своим внуком Мартином об этих осьминогоподобных захватчиках? Так или иначе, но на протяжении всех наших долгих дней и ночей, проведённых вместе, я никогда не спрашивал его; может быть, он и говорил мне, но время стёрло воспоминания. Возможно, увлечённость головоногими передаётся в семье Уэллсов, словно странный рецессивный ген.

Г. Дж. был лондонцем, не из Кембриджа, и он никогда не посещал особняк, ныне служащий родовым гнездом. Но если что-то, присущее духу Г. Дж., всё ещё существует где-то, то оно должно находиться в этом доме. Его реликвии, многочисленные первые издания, даже оставшиеся авторские гонорары издательской империи великого человека находят здесь своё место. Это место не было домом Г. Дж. при его жизни, но теперь оно стало им.

Первый раз я посетил это место в холодный мартовский день, теперь уже много лет назад, и оставался здесь на протяжении недели, играя в крокет с Мартином, пробуя его выдержанное цветочное вино и планируя новое исследование, касающееся наших любимых существ. Здесь он критиковал и правил черновик моей первой книги, научного трактата о наутилусе. В перерывах между играми и дегустацией вин мы затевали бесконечные разговоры, и, когда поздно вечером я дрожал под кучами одеял в своей нетопленой комнате и слушал тиканье часов, я думал о Г. Дж., представляя себе его жизнь и задаваясь вопросом, о том, откуда проистекает его вдохновение.

Я бродил по дому и просматривал множество книг. Одно из моих интересных открытий касалось первой фантастической книги Г. Дж. Уэллса, изданной в последние годы девятнадцатого столетия. В то время Уэллс был окружен такой же истерией-конца-века, какая захлестнула мой собственный мир, когда двадцатый век подошёл к концу (как и второе тысячелетие), и, конечно, тогда (как и сейчас) все глаза пристально смотрели вперёд, в неясное будущее. Конечно, так же поступал и Г. Дж. Его первый роман, оставшийся среди его наиболее известных работ, – это довольно короткая история о человеке, который строит машину, способную путешествовать во времени. Находясь перед выбором, путешествовать ли назад или вперёд во времени, он (как и Уэллс) интересуется только будущим. Его мотивы просты: увидеть будущее человечества. Название этого романа было «Аргонавты Времени». Позже он был переименован в «Машину Времени», и история была создана в буквальном смысле.

Голливуд и армии авторов дешёвой научной фантастики в наше время сделали эту историю (и этот жанр) моментально узнаваемой для нас. Замечательный фильм Джорджа Пэла с тем же самым названием 1960-го года выпуска – по-прежнему главная награда для тех, кто щёлкает телевизионными каналами поздно ночью. Но сюжет фильма значительно отступает от романа, на основе которого он было поставлен, а роман, теперь не так часто перечитываемый, содержит в себе немало сюрпризов. Герой, не названный по имени Путешественник по Времени, отправляется в путешествие на восемьсот две тысячи лет в будущее на территории современного Лондона и находит чудеса – и ужасы. Люди изменились – они эволюционировали. Они стали меньше ростом и более женственными: у людей нет никакой растительности на лице, их рты и уши уменьшились в размерах, их подбородки маленькие и заостренные, а их глаза «большие и кроткие». И это не просто люди, которые подверглись тому, что можно было бы назвать «эволюцией будущего». Путешественник по Времени оказывается в экологической обстановке, очень отличающейся от Англии сегодняшнего дня (или от вчерашнего дня времён Уэллса). Уэллс рисует мир, где изменились сами растения. В начале книги главный герой Уэллса описывает этот мир будущего таким образом:

«Общее впечатление от окружающего было таково, как будто весь мир покрыт густой порослью красивых кустов и цветов, словно давно запущенный, но все еще прекрасный сад. Я видел высокие стебли и нежные головки странных белых цветов. Они были около фута в диаметре, имели прозрачный восковой оттенок и росли дико среди разнообразных кустарников»[3]

Но сад, как оказывается, не полностью избавлен от сорняков, поскольку продовольственные культуры прошлого расселились из садов и с полей времени Уэллса, чтобы стать сорняками будущего. Путешественник по Времени также обнаруживает, что человеческое население, элои, являются вегетарианцами. Некоторые из плодов, которые они едят, принадлежат к новым разновидностям. Даже цветы отличаются от известных нам – но большинство животных теперь исчезло. Несомненно, произошло массовое вымирание и стала явно заметна значительная работа эволюции. Хотя не всё здесь ново, и Уэллс населил этот мир будущего как некоторыми старыми «запасными игроками», знакомыми по нашему миру, включая рододендроны, яблони, акации, древовидные папоротники и вечнозелёные деревья, так и новыми типами фруктов и овощей.

Путешественник по Времени, как может показаться, приземлился в Эдеме. Однако хорошо известный сюжет быстро разрушает это первое впечатление, так как Уэллс населил свой мир будущего вторым видом людей – морлоками, расой пещерных жителей мелкого размера, у которых были обезьяноподобная внешность, «странные, большие, серовато-красные глаза» и белая льняная шерсть. Уэллс весьма ясно говорит о родственных связях этой группы существ:

«Понемногу истина открылась передо мной. Я понял, что человек разделился на два различных вида. Изящные дети Верхнего Мира не были единственными нашими потомками: это беловатое отвратительное ночное существо, которое промелькнуло передо мной, также было наследником минувших веков».

«Машина Времени» была впервые издана отдельной книгой в 1895 году и позже переиздавалась бесчисленное количество раз. Правда, до своей книжной версии она появилась в виде романа с продолжением в журнале National Review, и эта версия включала несколько страниц текста, опущенного во всех последующих книжных изданиях. На этих страницах Уэллс дополняет своё предсказание о судьбе животных: к эпохе, отстоящей на 800 000 лет от нашего времени, человечество уничтожит почти всех животных мира, «оставив лишь некоторых самых декоративных». Уэллс описывает массовое вымирание, порождённое действиями человечества. В этом романе, созданном в конце 1890-ых годов, заключено ясное послание: растения, животные и люди грядущих времён будут эволюционировать из своего нынешнего состояния, но у многих из ныне живущих видов нашего мира не будет будущего: человечество доведёт их до вымирания.

В конце книги есть заключительное, ужасное предсказание. Путешественник по Времени перемещается на много миллионов лет в будущее. Солнце стало оранжевым. Растительная и животная жизнь стали редкостью; он обнаруживает, что преобладающими жителями Земли будут гигантские насекомые. Человеческая раса всё ещё существует, но «деэволюционировала» в маленьких существ, которые напоминают кроликов или кенгуру. Это тёмная и угнетающая глава книги, уже сам тон её мрачен и безнадёжен. Будущее человечества – не вымирание, а эволюция, но это не очень «прогрессивная» эволюция, как, по крайней мере, многие из нас хотели бы определить прогресс человечества. Мы завершаем свой путь не как более мудрые, более красивые, более утончённые существа. Скорее наоборот.

В «Машине Времени» Г. Дж. Уэллс сделал множество недвусмысленных предсказаний. Во-первых, книга ясно подразумевает, что эволюция продолжится и в будущем. Во-вторых, человечество вызовет крупномасштабное массовое вымирание на Земле. В-третьих, в выживающей флоре будущего будут богато представлены возделываемые виды, вышедшие из-под контроля и превратившиеся в сорняки. Наконец, само человечество фактически обречено на вымирание, хотя и будет эволюционировать. Уэллс, конечно, был убеждённым эволюционистом. Он провёл свои годы учёбы в колледже в Normal School of Science в Лондоне, где он присутствовал на занятиях по эволюции, которые вёл сам Томас Гексли. «Машина Времени» – это научно-фантастический роман, один из самых первых, но прежде всего это ранняя и пророческая попытка обрисовать будущее эволюции. Спустя век сложно не согласиться с его предсказаниями.

Будущее Эволюции

Каково будущее эволюции? На столь неоднозначный вопрос возможны различные ответы. Как в «Машине Времени», он может быть истолкован с позиции результатов: на что будут похожи животные, растения и другие организмы через некоторое время в будущем – может быть, через тысячу лет после нашего времени, а может быть, через тысячу миллионов лет после нашего времени? Единственное, что можно сказать наверняка – это то, что они будут иными. Даже в ближайшем будущем изменятся набор видов и их распространение, соотношение численности и отношения друг с другом, а в далёком будущем накопившиеся изменения могут быть просто потрясающими – или же весьма тривиальными. Вне всякого сомнения, что эволюционные силы, которые создали удивительное разнообразие видов на Земле в прошлом и в настоящем, продолжат создавать новые виды и разновидности, что приведёт в итоге к появлению глобальной биотической совокупности видов, отличающейся от той, что существует сегодня. Насколько и в каком плане отличающейся – вот вопрос, открытый для обоснованных предположений, и это один из предметов обсуждения в данной книге. К этому специфическому вопросу несколько лет назад обратился автор Дугал Диксон в своей восхитительной книге «После человека…» 1970 года издания[4].

Впереди своего времени (если не прямо за Г. Дж. Уэллсом) Диксон повторяет прогноз Уэллса относительно неизбежного массового вымирания, предсказывая, что человечество уничтожит достаточно большую часть существующей флоры и фауны Земли, чтобы дать толчок эволюционным изменениям. Но в этом месте Диксон расходится с видением Уэллса, потому что Диксон описывает свою новую фауну, которая эволюционирует в мире, где само человечество вымерло. Диксон предсказал, что значительная часть бестиария Земли в эпоху, следующую за временем массового вымирания, эволюционирует из скромных выживших существ вроде мелких птиц, земноводных, грызунов и кроликов. Основное предположение Диксона состоит в том, что человечество будет обеднять флору и фауну планеты, а затем легко и изящно вымрет, освобождая дорогу для эволюции множества новых видов. Его воображаемая новая биота зависит от этого центрального факта – люди вымерли, но всё же оставили Землю в достаточно хорошем состоянии, чтобы позволить массовую эволюцию новых форм. Изображённые им существа демонстрируют эволюционную конвергенцию: они напоминают животных, которые могли бы вскоре вымереть на Земле в наши дни. Диксон, таким образом, изобразил животных, напоминающих многих находящихся под угрозой исчезновения крупных травоядных, хищников и падальщиков из различных биомов, существующих на планете в наше время. Хотя эта новая фауна и поражает воображение, она (как и фауна, показанная не столь подробно в «Машине Времени») представляет собой абсолютно не поддающееся проверке видение, место которому – в царстве фантазии.

Путь Дугала Диксона – представить себе грядущую фауну и флору – это лишь один из путей ответа на вопрос о будущем эволюции на Земле. Но есть также и другой вариант понимания вопроса. Возможно, он имеет отношение не к результату, а к эволюционному процессу самому по себе. Он может означать следующее: «какова совокупность различных механизмов [эволюционного процесса], которые привели к появлению разнообразных видов в прошлом и настоящем?» Могут ли «правила», управляющие теми процессами, измениться в ближайшем будущем – или не изменились ли они в не столь уж далёком прошлом?

Второй вариант толкования этого вопроса на первый взгляд кажется явно смешным. Процессы, которые привносят новизну и эволюционные изменения – естественный отбор, мутация, половой отбор – продолжат изменять генотипы видов, иногда приводя к образованию новых видов, как это и происходит с тех пор, как жизнь впервые появилась на планете, по крайней мере, 3,8 миллиарда лет назад. Но может случиться так, что сам процесс не изменится, но изменится его течение. Это точка зрения другого английского мыслителя, доктора Нормана Майерса из Оксфордского университета. Один из самых громких и видных защитников природы конца двадцатого века, Майерс считает, что человечество изменило сами правила видообразования. Эта спорная точка зрения тоже будет рассматриваться на последующих страницах.

Независимо от того, меняли ли мы так или иначе основополагающие аспекты того, как или где возникает новый вид, однозначным фактом является то, что с самых ранних времён наш вид научился управлять силами эволюции ради удовлетворения своих собственных целей, создавая разновидности животных и растений, которые никогда не появились бы на Земле без нашего желания. Широкомасштабная биоинженерия находилась в процессе разработки задолго до изобретения письменности. Мы называем этот процесс одомашниванием, но это было ни больше, ни меньше, чем эффективная и безжалостная биоинженерия запасов пищи – и устранение видов, несущих угрозу этим запасам пищи. Как только для выживания нашего вида появлялась необходимость в новых породах домашних животных и сортах растений, предпринимались широкомасштабные усилия для уничтожения хищников, угрожающих этим новым и глупым животным. К хищникам, питающимся людьми, относились терпимо, потому что потери были незначительными, но по отношению к хищнику, поедающему новые источники пищи человека, терпимости не было, потому что потери распространялись на целую группу.

Наши современные усилия в области биологической инженерии – это всего лишь продолжение наших более ранних усилий по «одомашниванию». До конца двадцатого столетия природа не создала в процессе эволюции ни квадратных помидоров, ни чего-то другого из множества иных генетически изменённых растений и даже животных, ныне весьма обычных в сельскохозяйственных угодьях и научных лабораториях. Подобно тому, как физики с помощью технологических процессов заставляют искусственно синтезированные элементы существовать в естественном мире, наш вид тоже изобрёл новые способы порождения таких разновидностей растений и животных, которые никогда бы не украсили собою планету, кроме как благодаря человеческим рукам. И, словно плутоний, новые гены, созданные и сшитые воедино в живые организмы, чтобы образовать новые виды жизни, будут обладать очень долгим периодом полураспада; некоторые из них могут существовать до тех пор, пока жизнь в конечном счёте не будет уничтожена через несколько миллиардов лет в будущем расширяющимся Солнцем. Так каково же будущее у эволюции? Ответ на этот вопрос отчасти создаётся в настоящий момент в биотехнологических лабораториях.

Люди глубоко изменили биотический облик Земли. Мы сделали это как деликатным образом, так и грубо, напрямую. Мы предали огню целые материки, что в итоге обернулось наличием в ландшафтах огнестойких растений, тогда как до появления или эволюции людей, создавших такие условия, эти виды существовали лишь в небольшом количестве. Мы смели с лица Земли целые виды и резко сократили численность ещё большего их количества, чтобы либо удовлетворить наши потребности в пище или безопасности, либо просто в качестве случайного побочного результата нашего изменения ландшафта, чтобы он более подходил для наших новых сельскохозяйственных дерзаний. Мы изменили роль естественного отбора, отдавая предпочтение некоторым видам, которые в ином случае никогда не смогли бы выжить в жестоком мире «по Дарвину», перед другими, значительно лучше приспособленными к среде обитания. Мы создали новые типы организмов, вначале путём традиционного животноводства и растениеводства, а затем с помощью сложных манипуляций и воссоединения генетических кодов различных организмов, которые нам интересны. Присутствие человечества стало пусковым моментом для радикального пересмотра разнообразия жизни на Земле – как числа ныне живущих видов, так и их численности относительно друг друга.

Не только современные люди в сияющих чистотой лабораториях положили начало этим изменениям биоты, и даже не примитивные фермеры, которые стали причиной эволюции знакомых нам сегодня одомашненных животных, начавшейся 10000 лет назад. Охотники также внесли значительный вклад в появление эволюционных изменений, которые эхом отзовутся сквозь время в будущем, спустя тысячи или десятки тысяч лет. Мы не только создали новые способы получения животных и растений путём грубого неестественного отбора, мы также манипулировали самой мощной силой эволюционных изменений – явлением массового вымирания. Человечество породило новое массовое вымирание – далее я покажу, насколько оно значительно – которое отличается от любого из тех, что когда-либо воздействовали на планету.

Основной тезис этой книги – то, что самые неотвратимые составляющие нового массового вымирания видов, столь прямо предсказанного как ожидающее нас в ближайшем будущем, фактически, уже свершились, по крайней мере, среди тех существ, которые вносят наиболее важный вклад в структуру земной биосферы. Суть одного из понятий современной эволюционной теории, известного как макроэволюция, состоит в том, что массовое вымирание является движущей силой для появления новых видов, когда силы, вызвавшие его, сходят на нет. Согласно этой теории, исчезновение большинства видов (характерное для самых страшных случаев массового вымирания) открывает для новых эволюционирующих разновидностей возможности занять место исчезнувших. Конечный результат этого – та новизна, что вновь появляется на планете. Многие эволюционисты выдвигали теории о том, в течение нескольких следующих веков человечество прямо или косвенно создаст как раз такую ситуацию. В противоположность их точке зрения я утверждаю, что, по крайней мере, для наиболее важных земных животных это уже случилось.

Уничтожение крупных млекопитающих на протяжении последних 50000 лет оказало глубокое воздействие на совокупность факторов эволюции на планете, и это должно создать возможности для возникновения новой эволюционной фауны – это во многом похоже на новый рост растений после лесного пожара, только в этом случае видовой состав будет совершенно новым. Как раз такие акты восстановления фауны следовали за двумя самыми крупными событиями массового вымирания в прошлом: пермо-триасовым вымиранием 250 миллионов лет назад, которое завершило палеозойскую эру жизни и открыло мезозойскую, и мел-палеогеновым вымиранием 65 миллионов лет назад, которое завершило мезозой и создало условия перехода к кайнозойской эре.

Первое из этих массовых вымираний вызвало смену мира, в котором правили зверообразные рептилии, миром, в котором преобладали динозавры, тогда как второе освободило дорогу для Эры Млекопитающих при полном вымирании динозавров. Эти и другие катастрофические массовые вымирания в прошлом Земли неизменно сопровождались периодами, когда Земля была населена сравнительно небольшим количеством видов, известным как фауна эпохи восстановления. Эти бедные фауны эпохи восстановления, в свою очередь, сменялись вновь эволюционировавшими группами доминирующих организмов, часто состоявшими из таксонов, отличных от тех, что доминировали до массового вымирания.

Та же самая ситуация складывается с вымиранием мега-млекопитающих ледникового периода, которое я расцениваю просто как начало (хотя и самое закономерное) акта массового вымирания, продолжающегося в наши дни. Это «современное» массовое вымирание было освещено в серии недавних книг и статей, таких, как «Вымирание» Эрлих и Эрлиха, моя собственная работа «Конец эволюции», «Канарейка шахтёра» Найлза Элдреджа, «Шестое вымирание» Лики и Левина и «Песнь додо» Дэвида Кваммена. Если прошлое – это ключ к настоящему и будущему, мы можем ожидать наступления какой-то новой Эры – эры новых разновидностей млекопитающих, либо Эры птиц, либо, возможно, Эры животных, план строения которых ещё не появился в процессе эволюции.

Или, возможно, нет. Существует некоторое количество катастрофистов, которые предполагают, что хороших новостей после плохих не будет вообще, или же, по крайней мере, какое-то время сразу после плохих новостей. Согласно мыслителям этой школы, действительно наступит новая эра: Эра сорняков, или, возможно, Эра оскудения. Самая видная личность из числа этих мыслителей – Норман Майерс, который затронул интригующий и тревожный вопрос: а что, если процессы и места, которые пополнили запасы в амбаре биологического разнообразия в прошлом, больше не смогут работать из-за характера тех изменений, которые человечество оставило на лике этой планеты? В прошлом новые виды неоднократно расселялись по Земле из тропиков. Но это именно те тропические области, и, в частности, влажные тропические леса, на которые наиболее радикально воздействуют бурно разрастающиеся человеческие поселения. Таким образом, Майерс считает, что на протяжении многих миллионов лет в будущем не будет достаточно богатой новой фауны эпохи восстановления – если вообще она когда-либо появится.

И всё же есть третья альтернатива. Что, если мы уже находимся в середине новой Эры? Что, если доминирующие организмы новой эволюционной фауны эпохи восстановления уже эволюционировали? На следующих страницах я попробую показать, что вновь эволюционировавшая фауна эпохи восстановления в действительности уже окружает нас и состоит из новых типов млекопитающих и птиц, неизвестных на Земле ещё лишь 15000 лет назад: коров, овец, свиней, собак, кошек, кур, голубей, домашних уток и гусей, в том числе и пушистых пасхальных кроликов – знакомых домашних животных, которые являются нашими компаньонами и источником пищи. Нельзя утверждать, что в последующие столетия не будет никаких новых случаев вымирания, поскольку человечество продолжает увеличивать свою численность и зависимость от Земли. Но грядущие утраты видов будут иметь очень небольшое последующее эволюционное воздействие на планету, и они произойдут главным образом среди наземных видов небольшой эволюционной важности – видов, которые, вероятно, не будут замещены на протяжении всего времени, пока существует человечество.

Мое заключительное предположение состоит в том, что среди всех крупных животных (и, конечно, среди крупных млекопитающих) на Земле, если не брать в расчёт бактерий, образующих глубинную микробную биосферу в верхнем слое каменной коры Земли, нашему виду менее всего угрожает вымирание, если не будет причинено разрушительное воздействие, вероятность которого очень невелика, вроде удара очень большого астероида или кометы, или же всеобщей ядерной войны. И всё же даже в последнем случае всё ещё сохранится высокая вероятность того, что немногие представители нашего находчивого вида выйдут из нескольких бомбоубежищ и вернутся к нашему кроличьему темпу размножения. Нельзя сказать, что наш вид будет счастлив, но существовать мы будем – и пока будет так, не будет никакой новой эпохи кого угодно, кроме долгой Эры Человечества.

Даже в таком мире останется место для будущей эволюции и появятся новые разновидности животных и растений. Бытующее в наше время использование растений и животных с изменённым геномом – трансгенных организмов – является залогом того, что будущее будет выглядеть достаточно отличающимся от настоящего, особенно если разбираться в красоте амброзии, или же оценивать стойких к пестицидам слепней. Будущее может быть одним для сбежавших с огородов побегов гигантских тыкв и другим для одичавших модифицированных сельскохозяйственных зерновых культур. Конечно, оно будет интересным.

Эта книга не о причине. Она – о последствиях. Я опишу в некоторых подробностях основные массовые вымирания, которые уже произошли, но, в то время, как большинство подходов к рассмотрению массового вымирания сосредотачивается на причинах, что не соответствует идее этой книги – едва ли имеет значение, было ли вымирание вызвано изменениями климата, ударом метеорита или человеческой деятельностью. Всё это приводит к одному и тому же результату – к нашей теме.

Вот восемь утверждений, которые я буду защищать:

1. Массовые вымирания прошлого были затравкой для биологических новшеств, а в конечном итоге – для увеличения многообразия. Они открыли экологические ниши и стимулировали создание эволюционной новизны.

2. Большая часть – или все – массовые вымирания в прошлом имели много причин и продолжались, как минимум, десятки тысяч лет.

3. Земля вступила в новую волну массового вымирания во время окончания последнего ледникового периода – массового вымирания, которое продолжается в настоящее время.

Оно, вероятнее всего, продолжится также и будущем. Но его наиболее закономерная стадия – уничтожение крупных млекопитающих и птиц – уже закончена, и это случилось (по крайней мере, по человеческим стандартам времени) очень давно. Она завершилась исчезновением доминирующих наземных организмов, крупных мега-млекопитающих, которые населяли большую часть поверхности суши до последних этапов ледникового периода и в настоящее время. Это новое массовое вымирание сейчас собирает свои жертвы из числа малочисленных, эндемичных и тех диких видов, вроде лосося и трески, которые добываются в пищу человеку. Но его жертвами становятся главным образом животные и растения, обитающие на биотических островах – либо на настоящих островах, окружённых водным пространством, либо на искусственно созданных островках былых местообитаний, которые отделяют друг от друга наши шоссе и возделываемые земли. Сейчас мы являемся свидетелями чрезвычайно существенного, хотя и почти невидимого сокращения числа мелких видов на Земле, когда крупные животные уже исчезли.

4. Современное массовое вымирание отличается от любого другого вымирания на протяжении долгой истории Земли.

До настоящего времени оно затрагивало главным образом крупных наземных животных, островных птиц и редкие тропические виды, хотя данные, полученные в последние десятилетия, заставляют предполагать, что самая высокая скорость вымирания может быть достигнута в тропических растительных сообществах и, возможно, на коралловых рифах тропических морей. Это, несомненно, вызовет истощение запасов природных кормов у наземных и морских животных. Сокращение промысловых рыбных стад вызывает повсеместное исчезновение основных популяций, что не может уничтожить весь вид (благодаря искусственному разведению рыбы), но оставит, однако, планету биотически обедневшей. Мировое биологическое разнообразие суши сократится до уровня конца палеозоя из-за продолжительного вымирания и функционального устранения традиционных препятствий для миграций.

5. Все массовые вымирания сопровождались периодом восстановления, характеризующимся новой фауной, сложившейся из животных, которые или выжили во время вымирания, или произошли от таких выживших форм.

В нашем случае эта фауна эпохи восстановления уже в значительной степени сложилась и состоит главным образом из домашних животных и растений, а также из «сорных» видов, способных жить среди крупных человеческих популяций.

6. Всё равно будут эволюционировать новые виды.

Многие из этих новых видов будут результатом переноса генов, поскольку ДНК из организмов, созданных в лабораторных условиях биотехнологических фирм, попадёт в дикую природу. Другие будут главным образом мелкими видами, приспособленными к жизни в новом мире расширяющихся городов и ферм. Новые виды животных и растений будут эволюционировать таким путём в нишах и уголках мира, находящегося под властью Homo sapiens. Правила видообразования изменились: пока численность человечества велика, и пока наша планета остаётся раздробленной на бесчисленные островки, в процессе эволюции появится лишь немного видов крупных животных.

7. Наш вид, Homo sapiens, может в перспективе рассчитывать и на эволюцию, и на долгосрочное выживание. Из всех видов животных на Земле мы можем менее всего прочего опасаться исчезновения: человечество функционально защищено от вымирания.

Хотя мы по-прежнему подчинены эволюционным силам естественного отбора, и в настоящее время мы можем наблюдать бурную эволюцию внутри нашего собственного вида, о чём свидетельствует увеличение доли потенциально наследуемых отклонений в поведении (синдром дефицита внимания и гиперактивности, синдром Туретта, клиническая депрессия). Появится также то, что можно было бы назвать «неестественным отбором», когда некоторая часть человечества приобретёт способность устанавливать нейронную связь с хитроумными устройствами для хранения памяти. Будущая эволюция человечества повлечёт за собой интеграцию с машинами – или возможно, что мы всего лишь акушерки для грядущего мирового разума: машинного разума.

8. До тех пор, пока мы не вымрем, на Земле не появится новой доминирующей фауны, иной, нежели человечество и его домашние вассалы – а если мы преуспеем в путешествии к звёздам, этого не случится никогда.

Пророчество – рискованное занятие. Но есть кое-какие подсказки, главным образом в летописи окаменелостей, проливающие свет на то, как может идти эволюция в будущем. Эти подсказки и их значение – вот тема этой книги.

Массовое вымирание в конце пермского периода была самым крупным среди всех вымираний. Хотя некоторые животные, как этот копающий нору Lystrosaurus, могли попытаться избежать своей участи, в конечном счёте исчезло 90 % всех животных на Земле. Эта сцена повторится в конце существования мира.

ПЕРВАЯ ГЛАВА

ДАЛЁКОЕ ПРОШЛОЕ

Рассказ о двух вымираниях

Сила вынуждает природу быть более свирепой в ответ.

— ФРЭНСИС БЭКОН

Пустыня Карру, Южная Африка

В безоблачный сентябрьский день палеонтолог готовится к поездке для сбора окаменелостей в сухую пустыню Карру в Южной Африке. Его маршрут покроет расстояние приблизительно в 3 километра, начинаясь на дне большой долины, над которой поднимается высокий горный хребет, известный как перевал Лутсберга. Восхождение поведёт его через пространство и время. Пока он лезет вверх по руслу пересыхающего ручья, он будет подниматься по лестнице, сложенной из находящихся друг над другом слоёв осадочных пород; каждый слой представляет собой отрезок времени, начиная с отложений древностью 251 миллион лет и завершая породами возрастом 249 миллионов лет. Где-то во время этой прогулки он пересечёт след исключительной катастрофы биологического разнообразия, единичного случая самого пагубного массового вымирания изо всех, которые когда-либо терзали Землю; этот случай оказался настолько серьёзным, что вынудил геологов подразделять время по отношению к нему. Он начинает своё восхождение с пород пермского периода, представляющих собой последний временной отрезок того, что названо палеозойской эрой, получившей такое имя из-за своего архаичного состава ископаемых организмов. Он закончит свой путь в триасовом периоде, первом из подразделений мезозойской эры, или «времени средней жизни». Разделение между этими двумя группами отложений было вызвано массовым вымиранием. Разные орудия его труда прицеплены или подвешены на крючках, в кобурах, на ремнях и на жилете, в который он одет; скупой запас воды и продуктов уложен в рюкзак, который завершает его ношу. Над всем этим возвышается широкополая шляпа, и он смеётся над собой – Хэллоуин в Африке, геолог в маскарадном костюме. Единственная церемония – это запирание дверей машины, и он отправляется в бассейн размером десятки километров в поперечнике.

Его первое впечатление – жара; вначале её почувствовала его стремительно высыхающая кожа, а затем взгляд уловил слабое дрожание прозрачного воздуха. Большие стервятники поднимаются в потоках нагретого воздуха, но в остальном пейзаж безжизнен. Лишь узкая полоса дороги привносит упорядоченность на широкое дно долины и даёт ощущение того, что живое делит это место с мёртвыми окаменелостями. Воздух настолько прозрачен, что пейзаж виден на большом расстоянии и выглядит частью другой, более крупной планеты, где сам горизонт отступает невероятно далеко, или словно этот мир снов является плоским. Зелень в виде низких, чахлых кустов и колючек явно проигрывает сражение, бледнея среди неослабевающего коричневого цвета, тысяч оттенков коричневого цвета; цвета, столь монотонного в других местах, но столь разнообразного здесь.

Из его наблюдательного пункта на дне долины мир выглядит столкнувшимся с большим испытанием и похоже, терпящим бедствие. Жизнь провалила экзамен; провалила в настоящее время, но в неизмеримо больших масштабах провалила его в прошлом, отстоящем на четверть миллиарда лет: перевал Лутсберг – это кладбище окаменелостей, надгробный памятник величайшему вымиранию на планете Земля.

Триста миллионов лет назад, во времена задолго до того, как впервые эволюционировали динозавры, млекопитающие или птицы, южная часть того, что мы теперь называем Африкой, находилась в тисках глубокой ледниковой заморозки обширного оледенения. Постепенно земля прогрелась, и появился ландшафт, подходящий для жизни. Вначале низшие мхи, затем более высокоорганизованные формы жизни колонизировали быстро прогревающуюся область, в итоге создавая богатый мир широких речных долин вдали от моря. В этих местах нашли своё место и процветали животные. Они оставили свои ископаемые остатки в древних речных отложениях, остатки, которые лишь сейчас освободились благодаря эрозии на отдельных осыпях осадочных пород и обнажениях под перевалом Лутсберг.

Геолог шагает к низким обнажениям зеленоватой осадочной породы, врезавшимся в траву и кустарниковые заросли, которыми поросло дно широкой долины. Слои осадочных пород в этом или любом другом обнажении – окна в далёкое прошлое, потому что внутри таких отложений погребена информация о древней окружающей среде, а также об её древних обитателях. Судя по их текстуре и форме слоёв, данные осадочные породы могли образоваться только в реках. Породы также содержат ископаемые остатки древних растений и животных.

Речные долины 250 миллионов лет назад очень напоминали бы какую-нибудь речную долину нашего времени, с извилистыми руслами и болотами. Но богатая растительная жизнь, вероятно, выглядела бы экзотической и специфической для нас, если бы мы смогли так или иначе переместиться обратно в эти древние времена. Тогда как в сегодняшнем мире преобладают цветковые растения, ископаемые остатки в этих зеленоватых речных отложениях принадлежать гораздо более древним видам: мхам, папоротникам, плаунам, древним хвощам, и, чаще всего, семенным папоротникам из рода, названного Glossopteris (современное дерево гинкго – его потомок, который даёт нам представление о том, как, возможно, выглядело это растение). Гигантские хвощи, образовывавшие заросли вроде бамбуковых, могли окаймлять речные берега. Также обычны были папоротники, мхи и примитивные растения, известные как плауновидные. Могли бы существовать также области, похожие на саванну (но без травы, намного более позднего новшества). Палеоботаник Брюс Тиффани предполагает, что растительность Карру представляла собой «галерейные леса», изолированные древостои и чащи, образованные семенными папоротниками, с хвойными деревьями в более влажных областях, окруженные областями произрастания настоящих папоротников. Папоротники могли образовывать обширные сообщества, почти как поля. Вся эта роскошь окаймляла русла; на более возвышенных участках, вдали от воды, возможно, растительности было немного. В целом же это было идеальное место для наземной жизни.

Вначале в этих речных долинах жили лишь приземистые амфибии, волочащие своё брюхо по земле. Но прошли века, и сюда проникли или же эволюционировали более развитые наземные жители: полностью наземные рептилии, вначале мелкие, но быстро увеличившиеся в размерах; и далее очень разнообразные, причудливые и неповоротливые исполины бродили вперевалку и месили лапами грязь на этом ландшафте. В этом древнем африканском великолепии жило несколько групп таких животных. Наиболее обычными были четвероногие существа, называемые терапсидами, или «зверообразными пресмыкающимися». Конечно, здесь также плодились миллионы прочих рептилий, вроде предков черепах, крокодилов, ящериц, и, в конечном счёте, динозавров. Некоторые были охотниками, а гораздо большее число видов – добычей. Все оставили богатую летопись ископаемых следов своего присутствия, потому что отложения Карру набиты костями.

Терапсиды практически никак неизвестны нам с точки зрения культуры; они – настоящий затерянный мир. Когда в эпоху короля Эдуарда сэр Артур Конан-Дойл написал свой научно-приключенческий роман «Затерянный мир», он воссоздал окружающий мир, известный в те времена лишь академикам: мир мезозойской эры, известной нам как Эра динозавров. Он описал место, затерянное в мире из-за географической изоляции, но в действительности он нарисовал картину научной изоляции: даже в начале двадцатого века великая Эра динозавров всё ещё была затерянным миром – так мало наука (и общественность) знала об этом. Теперь Эра динозавров уж точно не столь затеряна. Любой школьник знает зубодробительные названия динозавров, их пищевые пристрастия, и даже их расцветку. Ничто, столь широко известное в Голливуде и в массовой культуре, не может считаться затерянным. Вместо этого настоящим затерянным миром является мир зверообразных рептилий – время и место, которые исчезли с лица Земли четверть миллиарда лет назад.

Тираннозавр Рекс своего времени, горгонопсид был самым крупным из палеозойских хищников.

Представленные здесь рисунки показывают четыре возможных версии того, как могло бы выглядеть это животное.

Сейчас палеонтологи составили довольно точную перепись родов крупных позвоночных, живших в Бассейне Карру прямо перед великим вымиранием. Было два рода земноводных (и, таким образом, по меньшей мере, два, но, вероятно, больше видов), капториниды (предки черепах) шести типов, две эозухии (предки динозавров, крокодилов и птиц), девять зверообразных рептилий, известных как дицинодонты (которые имеют общего предка с млекопитающими), три биармозуха (примитивная группа рептилий), девять горгонопсид (все крупные и устрашающие хищники), десять тероцефалов (ещё одна группа ныне вымерших рептилий) и три цинодонта – собакообразные хищники, которые принадлежат родословной ветви, идущей непосредственно ко всем ныне живущим млекопитающим. Названы все: сорок пять отдельных родов позвоночных животных известно из этих последних миллионов лет пермского периода.

Этот список показывает, что в эпоху до динозавров жизнь была разнообразной. Чтобы понять смысл этого количества, стоит отметить, что родов крупных позвоночных в пермский период было меньше, чем, скажем, на равнинах современной Африки или в тропических лесах наших дней. Но тогда, в прошлом, было больше крупных животных, чем есть сегодня на травянистых равнинах Северной Америки, Австралии, Европы или Азии. Этот древний мир был разнообразным, а в некоторых случаях более разнообразным, чем наш собственный, в категории крупной четвероногой наземной жизни.

До самых верхних границ пород пермского возраста, похоже, не наблюдается никакого снижения количества или многообразия пермской фауны, до тех пор, пока мы не подойдём к границе, отмечающей массовое вымирание. Наиболее обычное ископаемое животное здесь – Dicynodon, давший название этой самой высокой зоне пермских отложений, но также обнаружено много животных других типов. Как в любом местообитании наших дней, травоядные формы намного превосходят хищников по численности. Затем в летописи горных пород начинают появляться очень любопытные изменения.

Примерно на полпути к оврагу, находящемуся напротив перевала Лутсберг, породы начинают менять цвет с зеленоватого на красный. Зелёные и оливковые слои отложений вначале содержат лишь небольшие включения пурпурного цвета, но, когда во время этого путешествия вверх по колонне отложений проходишь последующие слои пород, сложивших эту местность, в этих породах встречается всё больше красных и пурпурных пятен. Также происходит другое изменение: окаменелости становятся более редкими и гораздо менее разнообразными. Сорока футами выше первого появления красноватых отложений можно обнаружить лишь три типа окаменелостей, и два из них не встречались в зеленоватых отложениях ниже. Dicynodon по-прежнему встречается, но он теперь единственный член впечатляющего многообразия пермской фауны, которую можно было столь часто обнаружить в отложениях, лежащих ниже. Два новых типа ископаемых животных, которые появились здесь – это мелкий, но свирепо выглядящий хищник под названием Moschorhinus и любопытный род дицинодонтов, называющийся Lystrosaurus. В другом месте в Карру из этого временного интервала известны также несколько других типов, в том числе мелкая ящерицеподобная форма, несколько земноводных, существа, выглядящие чем-то похожими на собак, и мелкая рептилия, которая, как оказалось, является предком динозавров.

Наследники послепермского мира, динозавры быстро добились преобладания по числу видов и особей.

Остатки Dicynodon, Moschorhinus и Lystrosaurus находят вместе в слоях общей мощностью, возможно, 50 футов или около того. На последних 10 футах этого интервала отложения чисто-красные; они утратили всяческие следы зелёного цвета. А далее в осадконакоплении наблюдается самое любопытное явление: зелёные слои отложений появляются единственный и последний раз. Наиболее явные образцы этих отложений найдены в ущелье Лутсберг – и, как оказалось, повсюду в Карру в том же самом стратиграфическом интервале, насколько это было исследовано. Эти последние слои зелёных отложений очень тонкослоистые, демонстрирующие самым подробным образом границы слоёв и осадочные структуры. Они не содержат никаких нор, никаких свидетельств наличия растительных материалов – и никаких ископаемых остатков позвоночных животных. Они совершенно пустые, общей мощностью лишь 10 футов. Это свидетельство глобальной катастрофы.

Слои пород, находящиеся непосредственно выше и ниже этих тонкослоистых зелёных отложений, не содержат никаких границ слоёв и имеют красный цвет. Отсутствие чётких границ отложений в подстилающих и перекрывающих слоях пород напрямую зависит от процесса, известного как биотурбация, и вызванного деятельностью роющих организмов, таких, как насекомые, черви и ракообразные, которые нарушают естественную слоистость отложений, постепенно делая её нечёткой. Почти все осадочные отложения тонкослоисты, когда они только что отложились. Но в большинстве местообитаний в наше время (и, вероятно, на протяжении большей части пермской эпохи тоже) деятельность роющих животных нарушает эту тонкую слоистость. С течением лет и веков границы тонких слоёв в составе отложений, создающие заметные разграничения между слоями отложений, разрушаются, утаптываются, заглатываются и перемешиваются в однородную массу. Получающиеся в итоге породы массивны, лишены деталей и не содержат различимых границ между слоями отложений. Как ни странно, но наличие границ между тонкими слоями отложений – это явление, которое предупреждает геолога о том, что случилось нечто экстраординарное, а наличие таких отложений указывает, что живые организмы отсутствуют. Это говорит о том, что мир существует без животных, или почти без них. И это действительно встречается редко.

Солнце поднимается выше в ясном небе; геолог прошёл половину своего маршрута. Дневная жара словно показала свои клыки; пот появляется на его коже лишь затем, чтобы немедленно высохнуть на горячем ветру. Он похож на водолаза наоборот; он пьёт из больших бутылей с водой, которые несёт с собой, наполняя себя водой, словно какая-то заблудившаяся рыба, выбравшаяся на землю в скафандре, который закачивает в её тело воду, а не воздух. Растительность вокруг него жёсткая, низкорослая и побуревшая; случайная хищная муха жужжит вблизи его лица, привлечённая этим движущимся и потным источником тепла. Ещё порция воды, солёные орешки, апельсин, яблоко, и он снова взваливает на себя тяжёлую ношу и продолжает подъём.

Сейчас горные породы совсем другие. Все мелкие камни имеют кирпично-красный цвет. Это напоминает поверхность Марса – возможно, больше, чем каким-то одним признаком. Геолог добирается до толстой песчаниковой террасы и находит гальку и кости на нижней поверхности этих толстых слоёв отложений. Они обладают особенностями, указывающими на то, что они отложились многорукавными ручьями в соединяющихся друг с другом руслах, по которым течёт вода, едва покинув горные районы, или по какому-то крутому склону. Нет никаких свидетельств существования более извилистых рек, образующих типичную речную долину, никаких признаков поперечных напластований и прибрежных песчаных отложений, какие оставляют все реки прошлого и настоящего времени, когда пересекают речную долину. Такие отложения обычны в зелёных слоях пермских пород, которые были замечены в этом походе ранее, но они исчезли из триасовых отложений. Он задаётся вопросом и воображает место действия. Возможно, земля внезапно вздыбилась вверх, создавая наклон там, где прежде его не было; процесс горообразования мог это сделать. Но нет никаких других свидетельств того, что давно существующая область перевала Лутсберг подверглась воздействию быстрых процессов горообразования.

Он роется в своей обширной памяти, и на ум приходят Марс и Г. Дж. Уэллс. Давным-давно на Марсе были вода и реки. Но все реки на Марсе были многорукавными, оставляющими, как он уверен, отложения того же самого типа, какие обнаружены в этих самых нижних триасовых слоях в Карру. Причина того, что реки на Марсе были многорукавными, состоит в том, что эволюция не породила ничего, что могло бы стабилизировать их берега, никаких глубоко прорастающих корней, чтобы держать их под контролем, если она вообще породила жизнь, возможно, никогда не поднимавшуюся по уровню развития выше бактерий. И круг замкнулся. Перед ним возникает видение древней Земли, где реки всегда текли многими рукавами – до того, как растительная жизнь эволюционировала и породила новый тип реки, меандрирующую реку, столь знакомую нам всем в этом мире, и знакомую также в пермский период. Затем 250 миллионов лет назад огромное массовое вымирание сделало эту часть Земли, и, возможно, всю Землю, внезапно похожей на Марс, лишив её всех пермских деревьев и кустарников, которые озеленяли тот древний мир и сохраняли его реки, текущие в извилистых и меандрирующих руслах, столь узнаваемыми и знакомыми для тех из нас, кто живёт в эпоху, богатую деревьями. Его поражает мысль: это древнее вымирание уничтожило деревья пермского периода, и, возможно, большинство пермских растений. И, сделав это, оно изменило характер течения рек.

День почти на исходе, когда он завершает свой подъём. В самых верхних отложениях он находит многочисленные ископаемые остатки, главным образом Lystrosaurus размером со свинью. Но он также замечает и другие окаменелости: тех, кто даст начало млекопитающим, и других существ, которые будут «семенным фондом» совершенно иной группы – динозавров, этих наследников палеозойского мира, чей собственный мир тоже резко завершился глобальной катастрофой и массовым вымиранием, событием, лучше всего изученным на живописных берегах Франции.

Андай, Франция

Давным-давно Испания, захваченная процессом дрейфа континентов, резко повернула вправо и в тектоническом рывке врезалась во Францию. Ломались скалы, и Пиренеи стали «молнией», скрепившей воедино эти два больших участка коры. При этом поднялось древнее морское дно. Сегодня часть того древнего океана выставлена всем напоказ, но, словно в Содоме и Гоморре, дно глубокого моря и сокровища его скелетов были превращены в камень. Теперь это живописный парк на границе между Испанией и Францией, прибрежная часть Страны Басков. Очень жарким днём геолог готовится к пешему путешествию по этому району побережья, чтобы посетить один из самых впечатляющих в мире участков границы между отложениями мелового и третичного периодов, место, где великая катастрофа, завершившая Эру динозавров, сохранилась самым драматичным образом. Чтобы добраться туда, он должен следовать тропой, которую мог проложить только двадцатый век, тропой, которая хранит ключи не только к прошлому, но также и к будущему – к эволюции в будущем.

Он начинает свой поход по оживлённой живописной прибрежной дороге, по обеим сторонам которой выстроились в ряд «закусочные» и открытые кафе, затем шагает по широкому песчаному берегу, забитому обнажёнными людьми. Единственный бесполезный информационный стенд объявляет: Nudism Interdit! (Нудизм запрещён). Это июль, жаркое утро, и толпы народа из соседней Испании толкаются с немецкими туристами за лучшие куски прибрежной территории, а затем они натирают свои обнажённые тела солнцезащитным кремом среди куч сброшенной одежды. Представители всех возрастов и форм человечества растягиваются, чтобы жариться на солнце, и геолог выглядит очень странно, когда шагает по песку, время от времени перешагивая и обходя лежащие ничком голые тела, обвешанный молотками, компасами, бутылками с водой, пакетами и другими регалиями своего занятия. Странно видеть здесь просто одетого человека, не говоря уже об экипированном одетом человеке. Ещё более странно то, что он идёт работать, в то время как остальная часть человечества плещется здесь в волнах, играя в странную игру – испанский пэдлболл. Людской поток выплеснувшийся на этот берег, не обращает внимания на другой поток – плавучий мусор, плывущий по течению из Испании: флотилии мусора, ласкающего их ступни и лодыжки в тёплом Бискайском заливе, когда они подсознательно празднуют своё господство в полностью приручённом мире. Никого из них не волнует, что съели в тот день некоторые хищники. Это чёткий признак того, что происходит крупное массовое вымирание: хищники исчезают лишь во время массовых вымираний.

В конце пляжа на большом скалистом мысе видны слои отложений, верхнемеловые осадочные породы, к которым он направляется, чтобы взять образцы. Но скалы поднимаются из моря круто и отвесно, не образуя никакой тропки, по которой мог бы пройти пляжный бродяга, поэтому он должен забраться вверх на мыс, чтобы пройти ещё полмили дальше по береговой линии до участка, являющегося целью его пути. Проторенная тропинка около конца пляжа манит вверх, и он следует по ней среди сладкого запаха пляжа и солёного воздуха. Аккуратно ухоженная дорожка вьётся среди зарослей орляка, а затем ведёт его рядом с обширным участком, огороженным забором и полным детей. Подходя ближе, он замечает, что веселья и игр, обычно ассоциирующихся с молодостью, здесь не заметно, а эти дети вялы, медлительны или неподвижны. Некоторых возят в колясках люди из обслуживающего персонала, одетые в белое. Он понимает, что эта огороженная прогулочная территория предназначена для аутистичных и отстающих в развитии детей, беспомощных и разрывающих сердце своим тяжёлым положением. Он медленно идёт, глядя на них, но они совершенно не обращают на него внимания. Франция поместила своих самых достойных жалости жителей рядом с морем, в изысканной обстановке – этих детей, которые в другом веке умерли бы рано, но здесь будут жить, и во многих случаях размножаться, а в некоторых случаях увековечат свою немощь. Естественный отбор больше не работает с этими, и ни с какими другими людьми.

Он обдумывает этот эксперимент эволюции будущего, когда, наконец, обходит рукотворный газон, который сам по себе является разновидностью новой эволюционной шутки, травой, разводимой для того, чтобы на неё смотрели; и дорожка начинает подъём. Теперь его чувства подвергаются атаке иного рода: прохладный, приятный солёный воздух внезапно сменяется выворачивающей внутренности вонью, удушающими миазмами. Теперь тропа проходит рядом с принадлежащей муниципалитету Андай станцией по очистке сточных вод, огромные массы сточных вод медленно перемешиваются здесь в гигантских бетонных цистернах под открытым небом. К сожалению, кроме этой дорожки, по мысу никак иначе не пройти. Прибрежная территория, когда-то населённая маленьким племенем людей, теперь населена десятками тысяч людей и с каждым годом её посещает всё больше и больше народа; все вместе они производят настолько значительный объём фекалий, что его больше нельзя просто сбрасывать в море. Поэтому здесь они «перерабатываются», а затем сбрасываются в море, вызывая взрыв буйного роста водорослей на мелководьях вокруг труб, сливающих сточные воды – эксперимент в области экологии, который крайне сильно изменяет литоральные и сублиторальные природные сообщества вдоль побережья, поскольку теперь щедрые порции фосфатов и нитратов из обильных жидких удобрений загрязняют эти места.

Наконец, он миновал и это препятствие, и вошёл в волшебную страну. Высоко над пляжем раскинулось обширное пастбище: акры ухоженной земли, отдельные деревья и великолепный вид на море. Над всем этим высится роскошный замок со шпилями, ныне по всем статьям являющийся домом для французских астрономов, хотя нельзя заметить ни одного телескопа. Теперь он в заповеднике под названием Аббадиа, в огромном парке, который некогда был плодородными полями, прилегающими к замку, и он чувствует себя так, словно перенёсся назад, в давние времена, но путешествие в гораздо более отдалённое прошлое ещё впереди. Он пробирается сквозь стадо овец – животных глупых и причудливых по сравнению со своими предками. Шарики их навоза валяются всюду, и он отмечает про себя, что это самые обычные крупные млекопитающие на планете после людей. Он думает над процессом, называемым доместикацией, и над тем, как все одомашненные животные, похоже, утратили свою сообразительность, пока человек ваял из них те виды, которыми они стали. Он представляет себе мир 8000 лет назад, когда человечество начало населять его животными и растениями совершенно нового типа во время единственного и самого крупного эволюционного эксперимента со времён древних массовых вымираний.

Когда он шагает через раскинувшийся на возвышенности луг под сияющим летним солнцем, двадцатый век и его история ещё раз напоминают о себе. Среди колышущейся травы, пасущихся овец и прямолинейных живых изгородей разбросаны остатки огромных бетонных бункеров, заваленных массами расколотого бетона и искорёженной арматуры. Бункеры были работой нацистов, частью Атлантической Стены, которую они построили для защиты, но теперь это лишь огромные бетонные руины, покрывающие собою ровные участки земли, словно зияющие пещеры или разбросанные вещи капризных великанов. Движение внутри первого из разрушенных бункеров, который он миновал, очень удивляет его; он ожидает увидеть лису или собаку, но, наблюдая за ним, медленно поднимается голый мужчина. Он проходит дальше, и в следующем разбитом бункере можно увидеть другого мужчину. Вскоре он понимает, что это место полно едва замеченных им мужчин, ведущих себя тихо, многие из которых одеты лишь частично, или, как первый, вообще не носят одежду. Внезапно он догадывается, что этот парк является территорией и местом прогулок для местного сообщества гомосексуалистов, местом встречи, где отдыхающие, приезжающие сюда, и местные жители обмениваются микробами и распространяют инфекционные болезни мира. Это – микрокосм, отражение того, что происходит с животными и растениями в мире. Он задается вопросом относительно того, какая часть их поведения определяется генетически, и станет ли это будущим процесса эволюции?

Он поднимается на гребень мыса и начинает спускаться к морю. Крутой зигзагообразный след довольно рискованно приводит к урезу воды, где слегка наклоненные слои отложений остались на воздухе во время отлива. Он делает шаг на эти камни, слои известняка толщиной от дюйма до фута, набитые самыми удивительными окаменелостями.

Гигантские двустворчатые моллюски неподвижно лежат в породе. Не гигантские моллюски нашей эпохи, которые теперь можно увидеть используемыми в качестве ванночек для птиц в садиках на заднем дворе, а двустворки с огромными уплощенными раковинами овальных очертаний длиной около одного ярда. Они ничем не напоминают никаких из ныне живущих моллюсков, хотя когда-то эти ископаемые существа были доминирующими членами мезозойского морского донного сообщества. Их название – иноцерамиды, и они являются отличительным знаком того времени, когда динозавры правили на суше, а аммониты плавали в морях. Эти же самые аммониты с витыми раковинами, похожими на раковины наутилуса, также обнаруживаются в богатых двустворчатыми моллюсками отложениях, хотя они никогда не были столь же многочисленными, как двустворки. Геолог отмечает наличие нескольких из них и начинает идти в направлении, перпендикулярном поверхности слоёв, и таким образом, сквозь время.

Это прекрасная прогулка, с высокими утёсами белого известняка и красноватого мергеля, высящимися над головой, с морем, бьющимся о скалы, и чайками, пронзительные крики которых сливаются в шумную какофонию; ни одно облако не портит глубокого синего неба. Когда он прошагал около 40 метров вдоль побережья, произошла самая необычная вещь: ископаемые остатки двустворчатых моллюсков начинают исчезать. Вскоре они стали видны лишь изредка, а затем пропали вообще. Они, и вся группа, к которой они принадлежат, исчезают не только из отложений на этом побережье, но и изо всех пород, в которых они были обычны, датируемых 67 миллионами лет и менее. После более чем 170 миллионов лет господства этот тип двустворчатых моллюсков внезапно вымер. Отложения выглядят теми же самыми, но гигантские двустворки исчезли.

Геолог продолжает свой путь вдоль побережья; он неуклонно перемещается сквозь время, когда пересекает наклонные слои отложений на скалистом берегу. Ископаемые остатки всё ещё встречаются, но они относительно немногочисленны. Большинство из них – морские ежи, хотя на этом редко посещаемом участке побережья можно обнаружить несколько мелких двустворчатых моллюсков и редких, но красивых аммонитов. Он заходит в небольшую бухту, и пейзаж меняется. Известняк оттенком от коричневатого до оливкового, мимо которого он прошёл, сменяется гигантской стеной ярко-розовой породы. Существует отчётливое место соприкосновения между породой оливкового оттенка и этим более толстым известняком розоватого оттенка, и он заходит в бухту, к этому месту. Вот его цель на сегодняшний день. Тонкий слой глины, толщиной лишь несколько дюймов, отмечает границу между оливковыми меловыми породами и лежащими поверх них розовыми третичными породами. Также в этом слое в последний раз можно обнаружить аммонитов, тогда как его аналог на суше – слой с последними ископаемыми остатками динозавров. Он откалывает несколько фрагментов этой окаменевшей глины своим геологическим молотком и исследует их с помощью сильной лупы. Глина несёт в себе тонкую рыжеватую прослойку, и при увеличении он может разглядеть, что этот тонкий слой содержит крошечные шарики, невидимые простым глазом, но отчётливо различимые даже с помощью лупы с небольшим увеличением. Он смотрит на частицы и осколки Мексики, попавшие на долгие европейские каникулы после того, как они были выброшены в космос при ударе крупного астероида, который 65 миллионов лет назад завершил мезозойскую эру. Под тёплыми лучами солнца в этот прекрасный день он растянулся на камнях, дотронувшись одной рукой до самых поздних отложений мелового периода, а другой, чуть выше, до самых древних третичных пород, и рисует в своём воображении такую картину:

Астероид (или комета – да кто их знает!), возможно, был 10 километров диаметром, и он входит в земную атмосферу, двигаясь со скоростью приблизительно 25000 миль в час. Но даже при такой большой скорости можно отследить визуально, как он прокладывает свой величественный путь сквозь атмосферу, перед тем, как в конечном счёте врезаться в земную кору. Он настолько огромен, что его массе нужна лишь секунда, чтобы обрушиться на Землю. После удара его энергия, преобразованная в тепло, вызвала не-ядерный взрыв, превосходящий, по крайней мере, в 10000 раз взрыв, который дал бы весь ядерный арсенал человечества, взорвись он одновременно. Астероид попал в экваториальную область, в мелководное море, покрывавшее тогда Юкатан, оставив кратер размером со штат Нью-Гемпшир. Тысячи тонн горных пород с поверхности земли, а также вся масса самого астероида при взрыве были выброшены вверх, образовав столб белого света, простирающийся с Земли в космос. Некоторые из этих осколков попали на земную орбиту, тогда как более тяжёлый материал вновь вошёл в атмосферу после суборбитального полёта и обрушился обратно на Землю, словно метеоритный дождь. Вскоре небо на всей Земле начало светиться тусклым кирпично-красным светом от этих вспыхивающих крохотных метеоров. Миллионы их падают назад на Землю, словно пылающие огненные шары, зажигая при этом пышные зелёные леса позднего мелового периода; более половины растительности Земли сгорает в течение нескольких недель после удара. Гигантские огненные шары также разлетелись вверх и в стороны с места удара, дополнительно разнося осколки горных пород, которые запорошили небо, потому что мелкая пыль разносится по всему миру ветрами в стратосфере. Это огромное количество горных пород и пыли оседает обратно на Землю, что занимает от нескольких дней до нескольких недель. Большие хлопья пыли и поднимающийся в небо дым от горящих лесов также оказываются высоко в атмосфере, вскоре образовав тёмную пелену, окутывающую Землю.

Удар высвободил огромное количество тепла, как на земле, так и в атмосфере. Резкого нагрева атмосферы оказалось достаточно, чтобы заставить атмосферные кислород и азот соединиться в газообразный оксид азота; затем этот газ превращается в азотную кислоту, реагируя с дождём. Самый чудовищный и концентрированный кислотный дождь в истории Земли выпадает на землю и в море, и он продолжается до тех пор, пока верхние 300 футов воды Мирового океана не становятся достаточно кислыми, чтобы известковый материал раковин и панцирей начал растворяться. Столкновение также вызвало ударные волны, распространяющиеся по горным породам в стороны от ударного кратера астероида в земной коре; Земля гудит, словно колокол, и происходят землетрясения невиданной силы. Огромные приливные волны разбегаются в стороны от места удара, в итоге обрушиваясь на берега вдоль материковых береговых линий Северной Америки, а также, возможно, Европы и Африки, оставляя за собой следы разрушения и чудовищные валы выброшенных на берега и вздувшихся туш динозавров, пронзённых вырванными с корнем деревьями. Выжившие падальщики всего мира чувствуют себя в раю. Повсюду ощущается запах тления.

Эра динозавров закончилась, когда астероид врезался в Землю в Чиксулубе, на полуострове Юкатан в Мексике.

На протяжении нескольких месяцев после этого ужасающего дня солнечный свет совершенно не доходит до поверхности Земли. После первоначального повышения температуры от самого взрыва, установившаяся за ним темнота заставила температуру во многих местах Земли стремительно упасть, вызвав суровую зиму в прежде тропическом мире. Тропические деревья и кустарники начинают гибнуть; существа, которые живут среди них или питаются ими, начинают гибнуть; плотоядные животные, которые зависят от этих мелких травоядных как от источника пищи, начинают гибнуть. «Средняя жизнь», мезозойская эра – эпоха, начавшаяся 250 миллионов лет назад – подошла к концу после своего почти 200-миллионолетнего господства.

Месяцы темноты прошли и небеса Земли, наконец, начинают очищаться, но массовое вымирание – гибель бесчисленного количества видов – всё ещё не закончилось. Зима, вызванная ударом небесного тела, подходит к концу, и глобальная температура начинает подниматься – и она поднялась. Удар поднял в атмосферу огромное количество водяного пара и двуокиси углерода, вызвав резкое проявление парникового эффекта. Климатические особенности по всему земному шару меняются быстро, непредсказуемо и радикально, прежде чем температуры на Земли восстановили своё исходное равновесие. Они скачут от тропических до холодных, а затем вновь возвращаются к ещё более тропическим, чем были до столкновения, и всё это происходит в течение нескольких лет. Эти скачки температур вызвали больше смертей, более обширное вымирание. Динозавры вымерли, как и многие – но не все – млекопитающие. Большая часть морских обитателей уничтожена.

Катастрофа конца мелового периода была глобальной, огромной. Она имеет много общих особенностей с пермским вымиранием, столь ярко показанным и выраженным в Карру: они обе оказали столь сильное воздействие на Землю, что изменили природу осадочных пород своего времени. Во Франции это изменение наглядно заметно – самые поздние породы мелового периода имеют зелёный цвет; слой на границе мела и третичного периода – тёмный аргиллит, а породы, относящиеся к периоду восстановления из последующего третичного периода – толстые слои розового известняка. Такие изменения происходят только во времена крупных химических перемен.

Геолог размышляет, стоя на участке. Граничные отложения, возможно, были результатом этого единичного губительного события, столкновения огромного астероида с Землёй 65 миллионов лет назад. Но другие жертвы на этом пляже Андай, гигантские двустворчатые моллюски, которых находят в отложениях под этим участком, были уничтожены за 2 миллиона лет до столкновения. Что убило их? Было ли их (и многих других существ в это же самое время) исчезновение результатом того, что Земля уже находилась в критическом положении? Похоже, что мел-палеогеновое массовое вымирание, как и великое пермское вымирание, которое ему предшествовало, было вызвано многими причинами.

Обломки горных пород от удара небесного тела на границе мела и третичного периода вызвали фейерверк континентального масштаба, а вслед за ним – дождь из пепла и темноту по всей планете на целые годы.

Мечтательное настроение геолога нарушено громким грохочущим звуком, и он впервые замечает гигантскую дренажную трубу, сползающую вниз с верхних утёсов, трубу диаметром три фута, заканчивающуюся в маленьком заливе, в котором стоит он сам. Труба отрыгивает огромный поток коричневой воды, заполняя залив переработанными сточными водами с предприятия на вершине крутого берега. Породы мелового периода и лежащие поверх них третичные отложения быстро скрываются из виду, а ключи к древнему вымиранию оказываются замаранными остатками недавней трапезы славных людей из Андай.

Уроки из прошлого

Массовые вымирания – это биологические события. Но они были преобразованы в геологические свидетельства, и здесь кроется проблема. Превращение плоти в камень означает потерю биологической информации самой по себе, и в лучшем случае у нас есть только самые тончайшие намёки на события того времени. Но даже в этом случае переживание живыми существами двух массовых вымираний, охарактеризованных выше, может преподать нам много уроков того, как массовые вымирания могут затрагивать характер эволюции на планете. Радикально меняется не только состав фауны (и флоры) – путём смены одного видового состава другим, но столь же сильно меняется план строения тела затронутых ими животных и растений. Происходил не только поворот, но также то, что мы могли бы назвать «переворотом».

Последняя совокупность позвоночных животных, существовавшая на Земле непосредственно перед великим пермским вымиранием, полностью состояла из четвероногих (квадрупедальных) разновидностей животных. Все дицинодонты ходили на четырёх ногах, равно как большинство рептилий и млекопитающих, живущих на Земле сегодня. К самому концу пермского периода многие из них держали свои ноги прямо под телом, как сегодня делают все млекопитающие. Некоторые из этих разновидностей животных выжили. В триасовый период, вскоре после массового вымирания, выжившие формы и самые ранние представители вновь эволюционировавших видов также могли быть классифицированы как квадрупедальные формы. Но с того момента всё начало меняться. С первым появлением динозавров в триасовый период оформился новый тип формы тела: двуногие существа. Тогда как существовало действительно много четвероногих динозавров, доминирующей формой мезозоя, иллюстрируемой примерами аллозавров, тираннозавров, игуанодонов[5] и утконосых динозавров, была двуногая. Даже четвероногие динозавры (такие, как гигантские зауроподы, стегозавры, анкилозавры и цератопсы) имели форму тела, отличную от любой известной у представителей позднепермских фаун, и никто из позднепермских видов не имел длинного хвоста или гигантских размеров, которые встречались среди динозавров. Представители фауны крупных животных по обе стороны великого пермского вымирания выглядят весьма непохожими друг на друга. Формы тела представителей палеозойской наземной фауны и близко не напоминают таковые у динозавровой фауны, которая следовала за ней.

Смогли бы эволюционировать динозавровые типы строения тела, если бы не произошло пермского вымирания? Это вопрос без ответа, но мы знаем, что фауны зверообразных рептилий позднего палеозоя развивались в направлении, ведущем к уровню развития млекопитающих. Некоторые исследователи даже считают, что они были весьма звероподобными. Но смогли бы эти те же самые животные в отсутствии динозавров породить аналоги Т-рекса или Triceratops, имитируя формой тела соответствующих динозавров[6]? Это кажется сомнительным, поскольку истинные млекопитающие в действительности никогда не пробовали выработать двуногий или длиннохвостый план строения тела; немногими исключениями из этого правила являются кенгуру и некоторые мелкие грызуны[7]. У нас появилось убедительное наблюдение: совершенно новые типы формы тела могут являться наследством массового вымирания.

Мир после пермского вымирания пребывал в запустении, и не только на суше. В морях вымирание было столь же разрушительным. Как и на земле, массовая гибель видов в морях пермского периода радикальным образом сменила планы эволюции. Возможно, наиболее красноречивое свидетельство суровости процесса вымирания обнаружено в западной части Соединённых Штатов, в красноватых толщах породы, отложившейся в мелководных морях после вымирания. Такие тёплые и освещённые солнцем участки морского дна сегодня являются местами, где образуются богатые сообщества организмов, живущих над песчаным дном, на самом дне и в толще песка под поверхностью. Поскольку североамериканский материк располагался дальше к югу 250 миллионов лет назад, мелководные районы его западных оконечностей находились в экваториальных широтах и до великого массового вымирания они были домом для богатых и разнообразных коралловых рифов – как и сейчас, они были одними из самых разнообразных местообитаний на Земле. Сразу после вымирания эти те же самые географические участки были настоящей биологической пустыней, лишённые всякой жизни, кроме отдельных редких беспозвоночных и позвоночных. Самыми обычными организмами были строматолиты, слоистые водоросли, которые почти исчезли на Земле более 500 миллионов лет назад по одной простой причине: по мере развития растительноядных животных такие слоистые растительные маты не смогли выжить в условиях непрерывного поедания, что и привело к такому результату. Однако после вымирания строматолиты вернулись, что является поводом предположить, что большинство морей осталось без своего обычного ассортимента растительноядных животных. Моря, как и суша, оставались бедными жизнью на протяжении нескольких миллионов лет. Старый порядок пошёл прахом; мир зверообразных рептилий и трилобитов, островершинных архаичных деревьев и хищников-горгонопсид рухнул, и его сменил мир динозавров и сосен, а в конце концов цветковых растений и роющих двустворчатых моллюсков и костистых рыб в море.

В конечном счёте, мезозойская биота развилась из пермского праха, а затем также была сражена вторым крупным массовым вымиранием. По всему земному шару, в каждой экосистеме перемены в фауне были изумительными – в той же степени, как это случилось ранее во время пермского вымирания. Аммониты и легионы их раковинных головоногих родичей исчезли из морей, и их заменили костные рыбы и головоногие моллюски нового типа – каракатицы. Рифы того времени вымерли, а когда они постепенно восстановились, их образовали организмы-рифостроители совершенно иных типов. Перемены на суше известны гораздо лучше: полное вымирание динозавров позволило появиться многим группам млекопитающих, которые мы видим сегодня. И подобно более раннему пермскому событию, чудовищная катастрофа, завершившая мезозой, сопровождалась захватом господствующего положения эволюционными династиями, весьма отличными от тех, которые занимали это положение раньше. Урок из этих двух крупных массовых вымираний выглядит очевидным: вымирание приводит к эволюционному новшеству. Но всегда ли так бывает, и единственный ли это, или даже самый важный ли это урок, который следует усвоить на примере таких глобальных катастроф прошлого?

Так получилось, что эти два массовых вымирания были открыты случайно. В восемнадцатом и девятнадцатом веках назрела потребность выработать какой-либо способ определения возраста горных пород на поверхности Земли. К началу 1800-х годов европейские и американские геологи стали использовать ископаемые остатки как основание для деления осадочных пород Земли на крупные отрезки времени. Поступая таким образом, они совершили неожиданное открытие: они обнаружили в породах интервалы, характеризующиеся резкой сменой состава окаменелостей. Надеясь найти способ калибрования возраста горных пород, они обнаружили средства калибрования разнообразия жизни на Земле. И они обнаружили временные отрезки биотической катастрофы, которые были названы массовыми вымираниями.

Два самых крупных массовых вымирания – те, о которых говорилось выше – были настолько масштабными, что английский натуралист Джон Филипс использовал их, чтобы подразделить стратиграфическую летопись – и историю жизни, которую она содержит – на три крупных отрезка времени. Палеозойская эра, или время «древней жизни», продолжалась с первого появления скелетной жизни 530 миллионов лет назад, пока не завершилась гигантским пермским вымиранием 250 миллионов лет назад. Мезозойская эра, или время «средней жизни», началась сразу после пермского вымирания и завершилась мел-палеогеновым вымиранием 65 миллионов лет назад. Кайнозойская эра, или время «новой жизни», тянется с того последнего крупного массового вымирания до наших дней. Во время работы Филипса, в середине девятнадцатого века, представление о том, что вид мог вымереть, было всё ещё слишком новым, и его осознание того, что не только единичные виды, а большинство видов могло вымереть и вымирало в течение короткого отрезка времени, было радикальным для его времени.

Работа Джона Филипса от 1860 года также отметила первую серьёзную попытку оценки разнообразия, или числа видов, существовавших на Земле в прошлом. Филипс показал, что через какое-то время разнообразие жизни на Земле увеличилось, несмотря на массовые вымирания, которые являются кратковременными спадами разнообразия. Массовые вымирания, казалось, так или иначе создавали место для большего количества видов, чем существовало ранее. В мезозое жило гораздо больше видов существ, чем в палеозое, а затем ещё больше в кайнозое. Но массовые вымирания сделали больше, чем просто изменили количество видов на Земле. Они ещё изменили облик Земли.

Хотя их очередь ещё наступит, млекопитающие не занимали видного места в мезозойской пищевой цепочке.

Таким образом, массовые вымирания являются одним из наиболее существенных среди всех эволюционных явлений. Массовое уничтожение видов животных и растений в таких больших количествах открывает ворота для эволюционных новшеств. Свирепые катаклизмы массового вымирания делают гораздо больше, чем способствуют простому образованию нескольких новых видов одновременно; они переставляют стрелки на часах эволюции. Два события, освещённые в этой главе, являются лишь самыми серьёзными из более чем пятнадцати таких эпизодов на протяжении последних 500 миллионов лет, и не в силу простой случайности наиболее закономерными в плане появления свежих эволюционных новшеств. Они буквально изменили направление течения истории жизни на этой планете. Если бы не было пермского вымирания, вероятно, не было бы никакой Эры динозавров, и млекопитающие смогли бы завладеть планетой 250, а не 50 миллионов лет назад. Задержало ли это вымирание появление разума на 200 миллионов лет? И, в свою очередь, если бы динозавры не были внезапно уничтожены после столкновения астероида с Землёй 65 миллионов лет назад, возможно, не было бы никакой Эры млекопитающих, поскольку бурная эволюция разнообразия млекопитающих началась лишь после того, как динозавры были сметены со сцены. Пока существовали динозавры, млекопитающие выдерживали эволюционную проверку. Таким образом, массовые вымирания – это одновременно и подстрекатели, и препятствия для эволюции и новизны. Хотя многие из исследователей массовых вымираний заключают, что их негативные свойства гораздо важнее, чем их выгоды.

На каждой планете может рано или поздно ожидаться глобальная катастрофа, которая может серьёзно угрожать существованию животной жизни, или же уничтожить её, но целиком. Земле постоянно угрожает планетарная катастрофа, главным образом со стороны комет и астероидов, которые пересекают её орбиту, но потенциально и от других космических опасностей. Но это не только опасности из дальнего космоса, которые угрожают разнообразию жизни на этой планете – и, конечно, на других планетах. Наряду с внепланетарными причинами таких катастроф есть причины, порождённые самой Землёй.

Имеют ли значение причины?

Так или иначе, все массовые вымирания, похоже, быть вызваны изменениями на «мировом атмосферном складе» – изменениями в компонентах атмосферы Земли или в их соотношении. Такие изменения могут быть вызваны многими вещами: ударом астероида или кометы, попаданием двуокиси углерода или других газов в океаны и атмосферу в процессе излияния базальтовой лавы (когда большие объёмы лавы вытекают из недр на поверхность Земли), дегазацией, вызванной появлением на поверхности суши океанских отложений, богатых органическим материалом, во время изменения уровня моря или при изменении характера циркуляции воды в океанах. Смертоносные обстоятельства возникают при изменениях в составе и поведении атмосферы или кроются в факторах вроде характера распределения температур и циркуляции, которые диктуются свойствами атмосферы. Внезапное изменение климата, вероятно, сыграло свою роль в пермском вымирании, а удар астероида на Юкатане – вероятная причина меловой катастрофы. Но существует также ещё одна причина крупномасштабного массового вымирания: появление мирового разума.

Каждая из вышеперечисленных причин имеет лишь один источник. Тем не менее, история массовых вымираний на этой планете заставляет полагать, что с событиями, следы которых мы находим в летописи окаменелостей, связана больше, чем одна-единственная причина. Иногда эти многочисленные события происходят одновременно; иногда они разделены сотнями тысяч лет. Возможно, что одна пертурбация приводит планету в состояние стресса, делая её более восприимчивой к следующему событию. Похоже, что и пермская, и позднемеловая катастрофы были вызваны больше, чем единственной причиной.

Но является ли «причина» в действительности настолько важной вещью, чтобы её нужно было знать? Поколениям людей внушалось представление о том, что каждое преступление должно быть раскрыто, и когда решается вопрос «ктожеэтосделал», должен быть указан этот самый «кто». В случае с массовыми вымираниями нам, вероятно, придётся удовольствоваться скорее пониманием последствий, нежели причин.

Анатомия массового вымирания

Типичная последовательность событий в процессе массового вымирания начинается с фазы вымирания, когда быстро падает биологическое разнообразие. В это время темп вымирания (количество или процентная доля таксонов, вымерших в течение некоторого отрезка времени) намного превосходит «темп возникновения» (количество новых таксонов, эволюционирующих путём видообразования). По истечении некоторого времени фаза вымирания завершается, и за ней следует вторая фаза, часто называемая фазой выживания. Это время минимального разнообразия, но дальнейшего вымирания не происходит, или же оно незначительно. В течение этого интервала количество видов на Земле держится на одном уровне, не происходит ни его увеличения, ни снижения. Третья фаза, называемая фазой восстановления, наступает тогда, когда таксономическое разнообразие начинает медленно возрастать. Заключительной фазой является фаза распространения, и для неё характерно быстрое увеличение разнообразия благодаря эволюции новых видов. Последние три фазы группируются вместе в то, что известно как «период восстановления», за которым следует длительный период стабильности окружающей среды (вплоть до следующего массового вымирания). Темп восстановления обычно пропорционален интенсивности исчезновения, которое его вызвало: чем интенсивнее массовое вымирание, тем быстрее темп появления новых видов.

Сразу после массового вымирания в целом обнаруживаются таксоны трёх типов: выжившие, или таксоны-пережитки; таксоны-прародители, эволюционные семена последующего восстановления; и таксоны катастрофы, виды, которые распространяются сразу по окончании массового вымирания. Все три типа таксонов в целом представляют собой формы, которые могут не только выдержать, но даже процветают в суровых природных условиях, следующих за событием массового вымирания. В общих чертах это мелкие простые формы, способные к жизни и выживанию в широком диапазоне местообитаний. Для таких организмов у нас есть другое название: сорняки.

Период восстановления примечателен возрастанием разнообразия. Эта внезапная волна эволюции возникает благодаря наличию множества свободных ниш, имеющихся в составе различных экосистем после массового вымирания. Из-за того, что так много видов было утрачено во время массового вымирания, появились новые возможности для видообразования. Дарвин однажды сравнил процесс видообразования с клином: в современном мире живёт так много видов, что новый вид, чтобы выжить и конкурировать, должен действовать, словно клин, выталкивая какой-то другой вид, уже укрепившийся на своём месте. Но после массового вымирания не было необходимости никуда вклиниваться.

На первых стадиях фактически любой новый дизайн оказывается успешным. Появляется много новых видов с морфологией или строением, которые выглядят довольно плохо приспособленными к своему местообитанию и менее совершенными по сравнению с видами, существовавшими до вымирания. Однако довольно быстро начинается процесс отсева путём естественного отбора, и быстро эволюционируют новые комплексы видов, более эффективно использующие ресурсы.

Великое массовое вымирание, завершившее пермский период, надолго оставило после себя дефицит видового многообразия, но в итоге в мезозойскую эру этот дефицит был восполнен. Фактически, после каждого массового вымирания, которое происходило на Земле за последние 500 миллионов лет, биологическое разнообразие не только возвращалось к своему прежнему значению, но даже превосходило его. Иногда на протяжении последних 100000 лет биологическое разнообразие оказывалось выше, чем было в любое время на протяжении последних 500 миллионов лет. Если бы количество массовых вымираний удвоилось, стал бы уровень разнообразия жизни на Земле ещё большим, чем он есть в наше время?

Любопытно, но, хотя этот вопрос возникает, ответ на него пока не выяснен ни одним способом. Летопись окаменелостей, однако, хранит некоторые свидетельства того, что массовые вымирания находятся скорее в колонке убытков, а не прибылей в бухгалтерской книге биологического разнообразия. Возможно, самую лучшую из такого рода подсказок даёт сравнительная история рифовых экосистем. Рифы – это наиболее разнообразные среди всех морских местообитаний; это влажные тропические леса океана. Поскольку на них живёт так много организмов с твёрдыми скелетами (в противоположность влажному тропическому лесу, где существует весьма немного существ хоть с каким-нибудь потенциалом для сохранения в ископаемом виде), у нас имеется превосходная летопись рифов, тянущаяся сквозь время. Рифовые местообитания сильно и с большим ущербом страдали во время всех прошлых массовых вымираний. Они пострадали от вымирания в большей степени, чем любая другая морская экосистема в течение каждого из шести главных эпизодов вымирания за последние 500 миллионов лет. После каждого массового вымирания рифы исчезают с лица Земли и обычно требуются десятки миллионов лет, чтобы они восстановились. Когда они возрождаются, этот процесс всегда происходит очень постепенно. Суть здесь в том, что массовые вымирания, по крайней мере, для рифов, очень вредны и создают исключительно дефицит биологического разнообразия. И говорим ли мы о рифах, тропических лесах или любой другой экосистеме, действительность состоит в том, что на протяжении миллионов лет после массового вымирания биологическое разнообразие планеты остаётся обедневшим.

И, хотя найдётся много тех, кто возразил бы, что, поскольку массовые вымирания являются источником новшеств, современное событие такого рода не было бы такой уж плохой вещью, потому что в итоге оно стало бы началом новой эпохи и источником ещё большего биологического разнообразия, на следующих страницах я докажу, что это просто не тот случай.

Этот арсиноитерий, отдалённый родственник носорога[8], созерцает своё геологическое прошлое.

ВТОРАЯ ГЛАВА

НЕДАВНЕЕ ПРОШЛОЕ

Начало конца эры гигантских млекопитающих

Мы более опасны, чем мы кажемся, и более могущественны в нашей способности материализовать что-то неожиданное, родившееся у нас в голове.

— ЛОРЕН ЭЙЗЕЛИ «Неожиданная Вселенная»

Дальше вглубь суши от Кейптауна в Южной Африке, высокие скалистые валы в районе, известном как Большой Уступ, высушили воздух и создали пустыню. Эта область в настоящее время является домом для множества овец и нескольких городов. Самый крупный из них – Граафф-Рейнетт, самобытная жемчужина Карру. Граафф-Рейнетт окружён высокими «коппи», которые сложены осадочными породами, а его предместья находятся в кольце лачуг и так называемых заповедников для дичи, обширных незаселённых пространств, поросших колючей растительностью и кустарником. Сам город и впрямь напоминает изумруд среди коричневой грязи; это зелёный оазис, окруженный пыльным пергаментом Большой Пустыни Карру, город, который сохраняют зелёным окружающие реки, снабжающие его живительной водой. Сейчас Граафф-Рейнетт – рай для туристов, потому что это настоящий музей архитектуры стиля африкаанс девятнадцатого столетия, сплава голландского, немецкого и гугенотского влияния среди цветущих садов и ровных улиц, обсаженных деревьями. Обсаженных деревьями – это в «белой» части города. В близлежащем посёлке, в который высланы местные чернокожие жители, мало деревьев и немного зелени.

Самый большой отель в городе – «Дрости», живописное собрание каменных коттеджей по обе стороны мощёной улицы и два ресторана, подающие лучшие блюда в Карру. «Дрости» был восстановлен в облике времени своего расцвета, конца девятнадцатого века; каждая комната обставлена антикварными вещами, а штат одет так, чтобы соответствовать облику заведения. Старинный бар – это деревянная отделка и воспоминания. На стенах рядами вывешены старые фотографии, виды города, снятые с середины до конца девятнадцатого века. На одной из фотографий изображены слоновьи бивни, уложенные высокой кучей на улице перед недавно построенной гостиницей.

Во время своего первого посещения бара я заметил эту фотографию и спросил чернокожего бармена почтенного облика, откуда прибыли бивни. Наверное, в огромной куче их были сотни, и по фотографии было ясно видно, что вокруг них происходила своего рода оживлённая торговля. Возможно, это был аукцион. Старый бармен посмотрел на фотографию, как будто делал это впервые, и выразил своим видом незнание; всё, что он знал – то, что на памяти его племени никогда не было слонов, живших вокруг Граафф-Рейнетт.

Карру – сухое и пыльное место; она не похожа на страну слонов, так что я поверил ему. Но шли годы, и, узнав больше о слонах, я начал задавать себе вопрос. Слоны могут жить и живут в местах, которые намного суше, чем Карру – например, в пустыне Калахари. По стандартам Калахари Карру – это зелёный рай. Слоны – законченные империалисты, и некогда водились на пяти континентах. Но почему же не в Карру?

Каждый раз, когда я возвращался в Карру, я спрашивал местных жителей – белых и чёрных – слышали ли они когда-нибудь о слонах в этих местах. Я всегда слышал одну и ту же историю: в Карру никогда не было слонов. Но слово «никогда» – это табу для палеонтологов, имеющих дело с миллионами лет, и я спрашивал дальше, придя, наконец, к дверям Джеймса Китчинга, профессора на пенсии.

Китчинг – коллега-палеонтолог, родившийся в Карру, который затем получил большую известность как один из самых известных в мире охотников за костями. В 1960-х годах он обнаружил то, что могло бы быть самой важной находкой ископаемых остатков в двадцатом веке. На холодном, усыпанном камнями склоне в Антарктиде он обнаружил экземпляр зверообразной рептилии Lystrosaurus. Это же самое существо является, возможно, самым обычным ископаемым видом позвоночных в Карру – фактически, оно настолько обычно, что Китчинг больше не ставил себе целью его сбор. Но это была особенная окаменелость, первое обычное животное триасового периода, которое ранее не было обнаружено в Антарктиде, и его открытие там представляло собой мощное геологическое доказательство того факта, что 250 миллионов лет назад Антарктида и Африка были соединены. Фактически, в те времена все южные материки наших дней объединялись в один «суперконтинент» под названием Гондвана, составные части которого – Африка, Индия, Южная Америка и Антарктида – в дальнейшем откололись друг от друга и дрейфовали по поверхности Земли, словно огромные величественные круизные корабли, унося с собой своих животных – и окаменелости. Находка Китчингом Lystrosaurus в Антарктиде составила одно из доказательств явления, которое теперь расценивается как факт: дрейфа континентов.

Моя истинная цель визита к Китчингу состояла в том, чтобы обсудить пермские окаменелости, но вскоре я также спросил его о слонах. Он сухо рассмеялся. «Конечно, здесь были слоны. Они поднимались вверх по течению рек с побережья, держась вблизи рек, и в итоге приходили сюда, в Карру. Здесь я наталкивался на их кости много раз. Последние из них были уничтожены на рубеже веков».

Я всё ещё помню ту фразу: «были уничтожены». Не удивительно, что большая куча бивней на фотографии в отеле «Дрости», в Граафф-Рейнетт, была получена от местных слонов, на которых охотились, вплоть до их истребления, местные фермеры и горожане. Но что поразило меня, так это не то, что местные слоны были истреблены, потому что вымирание – это часть жизни, а то, что даже память об их существовании была уничтожена менее, чем через столетие после того, как умер последний из них. На них охотились до полного истребления, а затем забыли. Где огромные слоны некогда бродили огромными стадами, от них не осталось ничего, кроме выцветших фотографий. Не оставшись даже в воспоминаниях, они теперь стали частью исчезающей Африки, где дикая местность была преобразована в сельскохозяйственные угодья за время жизни всего лишь одного поколения.

Африку уважают за её богатство крупными млекопитающими. Нигде больше на Земле нельзя встретить такого разнообразия крупных травоядных и плотоядных. Но всё же этот рай для животных, вместо того, чтобы быть исключением, когда-то был правилом: умеренные и тропические области, пригодные для пастьбы, во всём мире совсем недавно имели африканский колорит. Но слоны Карру – лишь один случай экстраординарного события, которое истощило биологическое многообразие больших млекопитающих Земли в течение последних 50000 лет. Является ли это массовым вымиранием? Действуют ли в наше время силы, вызвавшие его? Или это была первая причина в событии, имеющем множество причин, ныне вступающем в новую фазу?

Хотя исчезновение крупных животных бросает серьёзный вызов тем, кто изучает вымирания, один существенный урок, который мы можем извлечь из прошлого, состоит в следующем: исчезновение крупных животных оказывает гораздо более существенный эффект на структуру экосистем, чем исчезновение более мелких. Вымирание в конце мелового периода было существенным не потому, что вымерло так много мелких млекопитающих, а потому что вымерли динозавры. Это было устранение тех очень крупных наземных животных, которые меняли характеристики наземных местообитаний. Сходным образом устранение большинства крупных видов млекопитающих на большей части земного шара в течение последних 50000 лет – случай, значение которого лишь сейчас становится очевидным, и который должен оказывать длительное воздействие на протяжении следующих миллионов лет в будущем.

В позднеплейстоценовую эпоху, в конце ледникового периода, примерно от 15000 до 12000 лет назад, вымерла значительная часть крупных млекопитающих Северной Америки. По крайней мере, тридцать пять родов (и, таким образом, как минимум, столько же видов) исчезло из Северной Америки в это время. Шесть из них жили в других местах (например, лошадь, которая вымерла в Северной и Южной Америке, но жила в Старом Свете); однако, подавляющее большинство вымерло полностью. Утраченные виды составляют широкий спектр таксономических групп, относящихся к двадцати одному семейству и семи отрядам. Единственная объединяющая особенность этой довольно разнообразной группы – то, что многие из них (но, конечно, не все) были крупными животными.

Прибытие людей в Северную Америку было одним из наиболее разрушительных событий, которые когда-либо происходили на материке.

Лучше всего известными и наиболее символическими среди этих утраченных видов были слоноподобные животные – хоботные. Они включали мастодонтов и гомфотериев, а также мамонтов, которые были близкородственны двум разновидностям слонов, всё ещё живущим в Старом Свете. Среди них наиболее широко распространённым в Северной Америке был американский мастодонт, который водился от побережья до побережья на не покрытой ледником части континента. Он был наиболее многочисленным в лесах и редколесьях восточной части континента, где он кормился ветвями деревьев и кустарников, особенно хвойных. Гомфотерии, причудливая группа животных, сильно отличающихся от каких-либо ныне живущих видов, предположительно зарегистрированы в отложениях Флориды, но они были широко распространены скорее в Южной, чем в Северной Америке[9]. Последняя группа, слоны, в Северной Америке была представлена мамонтами, включающими два вида, колумбийского мамонта и шерстистого мамонта.

Другой группой крупных травоядных, знаковых для ледникового периода Северной Америки, были гигантские наземные ленивцы и их близкие родственники, броненосцы. Семь родов, составляющих эту группу, вымерли в Северной Америке, оставив после себя только девятипоясного броненосца с американского Юго-Запада. Самыми крупными животными этой группы были жившие на земле ленивцы, величина которых варьировала от размеров чёрного медведя до размеров мамонта[10]. Форму промежуточного размера обычно находят в асфальтовых озёрах современного Лос-Анджелеса, тогда как последний и лучше всех известный наземный ленивец нотротериопс Шаста был размером с крупного медведя или мелкого слона. В это же время исчезли североамериканский глиптодонт, закованное в тяжёлую броню существо длиной 10 футов, и броненосец, представитель рода, включающего сегодня только обычного девятипоясного броненосца.

Также вымирали парно- и непарнокопытные животные. Среди непарнокопытных вымерли лошади, насчитывавшие целых десять самостоятельных видов, и ещё два вида тапиров. Ещё большими были потери среди парнокопытных. Тринадцать родов из пяти семейств исчезли в Северной Америке только во время плейстоценового вымирания; среди них два рода пекари (дикие свиньи[11]), верблюд и две ламы[12], горный олень, похожий на лося олень Cervalces, три разновидности вилорогов, сайгак, кустарниковый бык и овцебык Харлана.

Когда вымерло так много травоядных, неудивительно, что вымерло также много хищников. Они включают американского гепарда, крупный вид кошачьих, известный как ятаганозубая кошка[13], саблезубого тигра, гигантского короткомордого медведя, флоридского пещерного медведя, две разновидности скунсов и представителя псовых.

Некоторые представители местной фауны из Лос-Анджелеса, приблизительно 18000 г. до н. э., любезно предоставленные асфальтовыми озёрами Ла Бреа.

Наконец, список завершают животные несколько меньшего размера, среди которых три рода грызунов и гигантский бобр. Но они были исключением[14] – большинство животных, которые вымерли, достигали крупных размеров.

Вымирание животных в Северной Америке совпало с резким изменением в облике растительных сообществ. На обширных областях северного полушария, ранее поросших главным образом хорошо поедаемыми ивой, осиной и берёзой, стали расти гораздо менее съедобные заросли ели и ольхи. Даже в тех местностях, где до вымирания господствовала ель, всё равно был доступен разнообразный набор более съедобных растений. Но, когда численность съедобных растений начала сокращаться из-за изменений климата, травоядные млекопитающие должны были всё интенсивнее кормиться сохранившимися более съедобными видами растений, тем самым усиливая их упадок. Сокращение запасов их пищи, возможно, привело в свою очередь к сокращению размеров у многих видов млекопитающих. Когда завершился плейстоцен, разреженные еловые леса с более высоким видовым разнообразием и питательные травянистые сообщества быстро заместились более густыми лесами с низким видовым разнообразием и сниженной питательной ценностью. В восточных частях Северной Америки ельники были замещены крупными медленнорастущими деревьями с твёрдой древесиной вроде дуба, гикори и южной сосны, и в то же время на Тихоокеанском Северо-западе пейзаж начали заполонять обширные леса дугласовой пихты. Эти типы леса обладают значительно более низкой способностью поддерживать жизнь крупных млекопитающих, чем предшествовавшая им плейстоценовая растительность.

Такие серьёзные потери понесла не только Северная Америка. До недавнего времени Северная и Южная Америка были изолированы друг от друга, и потому их фауны претерпели весьма различную эволюционную историю. В Южной Америке эволюционировало много крупных и специфичных млекопитающих, среди которых были огромные, похожие на броненосцев глиптодонты, а также гигантские ленивцы (и те, и другие позже мигрировали и стали обычными в Северной Америке), гигантские свиньи[15], ламы[16], огромные грызуны и некоторые странные сумчатые. Когда примерно 2,5 миллиона лет назад образовался Панамский перешеек, начался свободный обмен [фаунами] между этими двумя континентами.

Как и в Северной Америке, массовое вымирание крупных млекопитающих произошло в Южной Америке вскоре после окончания ледникового периода. Сорок шесть родов вымерли в Южной Америке между 15000 и 10000 лет назад. Если считать в процентах от фауны, подвергшейся воздействию, то массовое вымирание в Южной Америке было ещё более разрушительным, чем в Северной Америке.

В Австралии потери были ещё большими. Начиная с Эры динозавров австралийский континент представлял собой изолированный массив суши. Потому его млекопитающие были отрезаны от господствующих тенденций кайнозойской эры и следовали своим собственным эволюционным путём, итогом которого стало большое разнообразие сумчатых, многие из которых были крупными. На протяжении последних 50000 лет, однако, сорок пять видов сумчатых, принадлежавших к тринадцати родам, были уничтожены. Выжили только четыре из первоначальных сорока девяти крупных видов (весивших больше 20 фунтов), существовавших на континенте 100000 лет назад. Конечно, никакое новое пополнение с других континентов не поддержало исчезающую австралийскую фауну. Также исчезли крупные рептилии, в том числе гигантский варан, гигантская наземная черепаха и гигантская змея, а также несколько видов крупных нелетающих птиц. Крупными существами, которые выжили, были те, кто способен развивать большую скорость, или виды с ночным образом жизни.

Волна исчезновений, оказавшая воздействие на фауны Австралии, Северной Америки и Южной Америки, совпадает и с первым появлением человечества во всех трёх регионах, и с существенным изменением климата. Надёжные свидетельства теперь показывают, что люди достигли Австралии между 35000 и 50000 лет назад. Большинство крупных австралийских млекопитающих вымерло примерно от 30000 до 20000 лет назад.

Иное положение дел наблюдается в областях, где человечество прошло долгую историю, вроде Африки, Азии и Европы. В Африке небольшие по масштабам вымирания млекопитающих произошли 2,5 миллиона лет назад, но более поздние потери были гораздо менее серьёзными по сравнению с ущербом других областей. Млекопитающие северной Африки, в частности, были уничтожены изменениями климата, которые положили начало существованию пустыни Сахара. В восточной Африке произошло немного вымираний, но в южной Африке существенные изменения климата, происходившие приблизительно от 12000 до 9000 лет назад, совпали с вымиранием шести видов крупных млекопитающих. В Европе и Азии также были вымирания меньшего масштаба, чем в Америках или Австралии; главными жертвами были гигантские мамонты, мастодонты и волосатые носороги.

Итоги плейстоценового вымирания, таким образом, можно подвести следующим образом:

• Первыми жертвами были крупные наземные животные; более мелких животных и фактически всех морских животных оно миновало[17].

• Крупные млекопитающие лучше всего выжили в Африке. Потери на уровне родов крупных млекопитающих на протяжении последних 100000 лет в Северной Америке составили 73 %; в Южной Америке 79 %; в Австралии 86 %; но в Африке вымерло только 14 %.

• Вымирания в каждой крупной группе происходили внезапно, но протекали в разное время на разных континентах. Действенные методы датирования по углероду позволяют получить очень высокую точность в определении времени. Эти методы показали, что некоторые виды крупных млекопитающих, возможно, полностью вымирали в течение 300 лет или менее – наносекунда по меркам эволюционного времени.

• Вымирания не были результатом вторжения новых групп животных (иных, чем Homo sapiens). Долгое время считалось, что многие случаи вымирания имели место, когда новые, более высокоразвитые или приспособленные существа внезапно попадали в новые местообитания. Но в случае вымираний ледникового периода этого не было, поскольку ни в каком случае прибытие какой-то новой фауны не может быть связано с вымиранием среди форм, уже живущих в данной местности.

Благодаря этим разнообразным свидетельствам многие заключили, что человечество вызвало плейстоценовое массовое вымирание. Другие столь же яростно доказывают, что причинами исчезновения мега-млекопитающих была изменения растительности, произошедшие во время резких климатических изменений, которыми сопровождался конец плейстоценового оледенения. Фактически, многие дискуссии относительно этого вымирания рассматривают в качестве его причины исключительно или людей, или климат.

Однако, для нашего обсуждения причина не имеет значения. Никто не сомневается в том, что, безотносительно своей причины, массовое вымирание ледникового периода привело к огромной перестройке в наземных экосистемах на всех континентах, за исключением Африки. Но сегодня Африка навёрстывает упущенное, теряя своих мега-млекопитающих, поскольку крупные стада дичи остались лишь в границах охотничьих парков и заповедников, где они стали лёгкой добычей для браконьеров в границах своих свежеогороженных местообитаний.

Конец мегафауны ледникового периода – не чётко очерченная линия, как те, что видны на песке по границам пермского периода и триаса, а также мела и третичного периода. Но мы смотрим на них из настоящего времени, и по понятиям геологии это лишь момент прошлого. На таком расстоянии отрезки времени длиной в 10000 лет или меньше являются незначительными и, вероятно, лежат за пределами возможностей наших технологий – если рассматриваются отрезки времени, отстоящие от наших дней на десятки или сотни миллионов лет. Конец Эры гигантских млекопитающих выглядит долгим из нашей точки наблюдения в настоящем времени, но он будет выглядеть всё более и более внезапным по мере того, как будет исчезать в прошлом – одна из странных особенностей времени. Но у этой истории есть продолжение. Гигантские млекопитающие, всё ещё остающиеся на Земле, теперь составляют основную массу видов, находящихся под угрозой исчезновения, и многие крупные виды млекопитающих теперь находятся в опасности. Если первой фазой современного массового вымирания было исчезновение мега-млекопитающих, его нынешняя фаза, похоже, направлена на растения, птиц и насекомых, когда древние леса планеты превращаются в поля, города и свалки токсичных отходов.

Когда мы мчимся к началу нового тысячелетия, вооружённые основанной на Интернете экономикой, биологи прикладывают усилия, чтобы заглянуть в грядущее время, высматривая возможные новые биологические опасности, которые нас ожидают. На мой взгляд, всё уже свершилось. Это видно в зеркало заднего вида: сбитая на дороге жертва уже превратилась в геологический мусор – кости ещё даже не окаменели – и это конец Эры гигантских млекопитающих.

Пасюк, одно из немногих млекопитающих, таких же успешных, как люди, сходит с корабля в Полинезии, примерно в 1767 году.

ТРЕТЬЯ ГЛАВА

В НАШИ ДНИ

Я не видел более величественной картины, чем огонь над страной, которая никогда прежде не знала пожара.

— СЭМЮЕЛЬ БАТЛЕР

Оксфорд – странный близнец Кембриджа, чуть менее прославленный брат, меньше п’рояв’и’ший себя по сравнению со своим более старшим братом-близнецом. Конечно, очень славный, старый, богатый и толковый. Но не Кембридж. Геолог немедленно заметил бы и другие отличия. Тогда как Кембридж раскинулся на меловых отложениях мелового же возраста, Оксфорд расположен в противоположном направлении относительно Лондона и на более старых породах. Его здания сложены из жёлтого и коричневого юрского песчаника, известняка и оолита (заманчивый геологический термин, которым имели обыкновение описывать специфический зернистый известняк). И по неизвестным причинам он взрастил или же привлёк плеяду эволюционистов, весьма отличающихся от кембриджских коллег. Среди них – Ричард Докинз и Роберт Мэй. Но самым главным разрушителем стереотипов может быть признан Норман Майерс, консервационист, ставший футуристом, который видит и опасается худшего не только в отношении будущего биологического разнообразия, но и в отношении самой будущей эволюции, в непосредственно наступающие годы. Майерс был самым громкоголосым среди всех пророков и объявлял о том, что конец биологического разнообразия – по крайней мере, в том виде, в каком мы его знаем – уже почти наступил.

Действительно ли Земля вступила в новую волну массового вымирания, или, может, она уже почти схлынула? Первое из этих двух утверждений уже выглядело радикальным даже в 1980-е годы, но в самом начале двадцать первого века его, похоже, приняли как факт. (Второе, о том, что самая закономерная стадия этого вымирания, по крайней мере, для крупных животных, уже завершилась – это пока ещё новое поле для научной деятельности.) Многочисленные статьи и серии книг подробно касались этой темы. Хотя Майерс был там первым – даже выдвигая довод о том, что утрата плейстоценовых крупных млекопитающих связана с современным кризисом биологического разнообразия. Согласно этой гипотезе, вымирание такого большого количества крупных животных (главным образом млекопитающих и птиц) на протяжении последних 50000 лет было лишь началом ещё большей волны вымирания, которая продолжается в настоящее время и охватит также неизвестный отрезок времени в будущем.

Майерс считает, что новая стадия этого массового вымирания – повсеместное сокращение биологического разнообразия – начала развиваться примерно с 1950 года, когда пошло основное усиление человеческого вторжения в места обитания живой природы. В то время примерно 1,7 миллиарда людей жило в так называемых развивающихся странах, расположенных в крупных тропических и субтропических областях, для которых характерны обширные леса и другие нетронутые местообитания для представителей живой природы. К исходу тысячелетия человеческое население этих областей приближалось к 5 миллиардам человек. Майерс утверждает, что силы, вызывающие сведение лесов, опустынивание, эрозию почвы и уничтожение почвенного слоя, неэффективное сельское хозяйство, нерациональное использование земель, неадекватную технологию, и, прежде всего, чудовищную бедность, приводят к разрушению среды обитания и, в конечном счёте, к вымиранию видов, и что эти силы наиболее очевидно проявляются в развивающихся экваториальных странах. По его оценке, 50 % общего количества видов в мире вымрет, самое большее, в течение нескольких следующих веков. Хотя эта оценка может звучать резко, она соответствует оценкам других экспертов по биологическому разнообразию, в том числе оценке Е. О. Уилсона от 1992 года о том, что 20 % всех видов вымрет до 2020 года, а остальные 30 % или более – в дальнейшем; подсчёту 1990 года Питера Рейвна, согласно которому 50 % всех видов на Земле вымрет к 2100 году, и оценке 1992 года Пола и Энн Эрлих, в соответствии с которой 50 % всех видов вымрет к 2050 году.

Все вышеупомянутые ясновидцы занимают позицию, согласно которой основная фаза современного массового вымирания должна вскоре произойти (но пока этого не случилось). Но насколько точны эти представления? Где цифры, касающиеся текущих темпов вымирания, которые подкрепляют это заявление?

Измеряя видовое разнообразие

Определение темпов утраты видов выглядит прямолинейным: сведите в таблицу количество видов, живущих в данный период времени, и сравните это количество с количеством видов, живших в другие временные интервалы. Однако, у этой методологии, кажущейся простой, есть многочисленные проблемы. Чтобы получить величину вымирания, нам нужна точная перепись ныне живущих видов. Такой глобальной переписи биологического разнообразия на видовом уровне всё ещё нет. Никто не ставит под сомнение тот факт, что действия человечества вызвали вымирание в недавнем и не столь уж недавнем прошлом. Фраза «мёртв, как дронт» – это не просто сотрясение воздуха. Но в настоящее время идут большие дебаты относительно масштабов антропогенных вымираний, и ещё большие – относительно перспектив таких вымираний в будущем. В итоге вся проблема заключается в числах. Но числа, которые нам нужны, очень трудно получить: Сколько видов существует на Земле? Сколько их было в разные времена в прошлом? Сколько видов вымерло за последнее тысячелетие, за прошлый век, или даже за прошлое десятилетие или в прошлом году? И самый главный изо всех вопросов: сколько будет утрачено за следующие столетие, тысячелетие или миллион лет? Ни одна из этих цифр не доступна напрямую; к ним всем следует прийти, если это вообще возможно, путём абстракции, умозаключений, дедукции, или же просто на основе догадок. В отличие от оценок, приведённых выше, некоторые учёные задаются вопросом, приблизится ли утрата видов даже к 10 % от текущего мирового разнообразия, и предполагают, что такая небольшая потеря была бы едва заметной.

Сто лет назад обширный влажный тропический лес Амазонии был фактически первобытной экосистемой. Сегодня в нём почти нет такого уголка, который не был бы затронут людьми.

Почему же вообще происходит спор относительно того, сколько видов существует ныне на Земле? В наши дни и в нашу эру, когда современная наука может обнаруживать планеты у звёзд, удалённых на световые годы, и может вычислить возраст вселенной по движению и активности субатомных частиц, что может быть проще, чем сосчитать количество видов на Земле, а затем, через отрезок времени в двадцать лет, например, выяснить, сколько из них вымерло? Такое предприятие потребовало бы большую армию биологов, намного большую, чем маленькая горстка, фактически занятая этим родом исследований. В действительности у нас есть лишь размытое представление о том, сколько видов в настоящее время существует на Земле, сколько было в прошлом, и сколько вымрет в любое произвольно указанное время. Отсутствие у нас самой основной и необходимой информации – числа видов, ныне существующих на Земле – как раз и является причиной самых больших расхождений во мнениях.

Из 1,6 миллиона описанных в настоящее время живых существ на Земле приблизительно 750000 – насекомые[18], 250000 – растения, 123000 – прочие членистоногие, помимо насекомых, 50000 – моллюски и 41000 – позвоночные; остальное составляют различные беспозвоночные животные, бактерии, протисты, грибы и вирусы. Большинство организмов не оставляет никаких следов в летописи окаменелостей.

Точное значение мирового биологического многообразия неизвестно. Не существует никакой централизованной регистрации названий организмов, и из-за этого много видов получило имена по несколько раз. Таксоном Найджел Сторк считает, что уровень синонимии может приближаться к 20 %. Например, обычная «десятиточечная божья коровка», которая водится в Европе, имеет сорок различных научных названий, и это при том, что она представляет собой один и тот же вид. Такие ошибки могут выглядеть легко устранимыми, но многие виды демонстрируют широкий диапазон изменчивости, и наиболее уклоняющиеся экземпляры данного вида часто ошибочно описываются как новый или особый вид.

Означает ли это, что количество видов на Земле сегодня меньше, чем установленные в настоящее время 1,6 миллиона? Вероятно, нет. Большинство биологов, изучающих биологическое разнообразие, подозревает, что их существует гораздо больше, но вокруг того, насколько больше, кипят интенсивные дебаты. Наиболее экстремальные оценки находятся в диапазоне от 30 до 50 миллионов видов, и это означает, что специалисты по таксономии дали имена лишь 3 % видов на Земле, и потому только начали свою работу с тех пор, как 250 лет назад или около того Линней поставил задачу описать каждый вид. Другие, более осторожные души, предполагают намного меньшее количество, между 5 и 15 миллионами видов. Хотя и с этим гораздо меньшим числом ясно, что работа по описанию биоты Земли должна пройти ещё долгий путь.

Точность подсчёта видов меняется от группы к группе. Для некоторых групп, вроде птиц и крупных позвоночных, наша перепись почти завершена; новых открытий новых видов будет совсем немного. А вот среди большинства групп беспозвоночных и для легионов одноклеточных организмов вроде простейших, бактерий и других микробов, наверняка существуют миллионы форм, пока ещё не описанных. Ясно, что учёные никогда не добьются успеха в описании всех без исключения видов (однако, это было бы замечательно). Тем не менее, существует неотложная необходимость дать разумную оценку мировому биологическому разнообразию. Оно ближе к 1,6 миллиона или к 50 миллионам? Как можно дать наиболее достоверную оценку, не описывая каждый ныне живущий вид? Было предпринято несколько хитроумных попыток сделать разумную оценку числа видов, живущих на Земле. Еще 1800-е годы британские зоологи знали, что насекомые являются единственной наиболее разнообразной группой животных на Земле, и попробовали сделать перепись разнообразия насекомых мира, придя к результату, равному 20000 видов. Теперь известно, что, по крайней мере, столько же видов насекомых водится в одной лишь Англии. Как же в таком случае сделать более точный подсчёт видов по всему миру? Подходящий на сегодняшний день метод состоит в том, чтобы использовать соотношение известных и неизвестных видов в таксономических группах, которые изучались в течение долгого времени и считаются достаточно хорошо известными (вроде птиц и млекопитающих) для оценки общего мирового биологического разнообразия. Ботаник Питер Рейвн использовал этот метод в 1980 году и заключил, что мировое биологическое разнообразие составляет приблизительно 3 миллиона видов. Специалисты по разнообразию насекомых имеют особенно большой опыт по части изобретения новых и искусных способов получения таких оценок. Найджел Сторк и его коллега К. Г. Гастон заметили, что из 22000 видов насекомых, известных в Англии, 67 являются дневными бабочками. Если предположить, что отношение числа дневных бабочек к другим видам насекомых в остальных частях мира является тем же самым (предположение, весьма непроверенное, но вероятное), они пришли к оценке общемирового биологического разнообразия от 4,9 до 6,6 миллиона видов для одних только насекомых.

Второй метод достижения результата при оценке мирового биологического разнообразия состоит в экстраполяции от образцов. Образцы некоторой географической области, а не таксономической группы, переносятся в другой масштаб, чтобы охватить биосферу в целом. Это был именно тот метод, с помощью которого была получена самая известная изо всех недавних оценок биологического разнообразия, сделанная энтомологом из Смитсоновского института Терри Эрвином и опубликованная в 1982 году; она установила, что

51

в тропических лесах всего мира обитает, как минимум, 30 миллионов видов жуков. Именно эта оценка так часто приводится в качестве примера (в том числе неверно), что требует дальнейшего исследования.

В то время Эрвин касался не мирового разнообразия, а лишь того, что верхняя граница полога влажного тропического леса была малоизвестна и в ней редко собирали образцы таксономы. Наиболее известные организмы из влажных тропических лесов происходят из подлеска. Было известно, что многоярусные пологи крупных деревьев давали приют совсем иной фауне, однако из-за трудностей сбора образцов в этом местообитании его обитатели были плохо известны. Эрвин изобрёл новый метод осуществления сбора образцов в верхней части полога. На протяжении трёх полевых сезонов он отравил и собрал всех насекомых, живущих на девятнадцати деревьях, принадлежащих к одному виду деревьев (Luehea seemannii, вечнозелёное лесное растение). Он обнаружил, что существовало в среднем 163 вида жуков, специфичных именно для этого вида деревьев. Пока всё хорошо и гладко. В этом месте, однако, Эрвин выдвигает целый ряд предположений, чтобы достигнуть своей известной оценки в 30 миллионов жуков. Во-первых, он предположил, что на каждом гектаре леса на его типовом участке находится, в среднем, 70 различных видов деревьев. Затем он предположил, что каждый из этих видов деревьев также обладал своими собственными 163 видами жуков – целая армия жуков, специфичных для этого дерева и живущих в его пологе. Перемножая эти числа, он достиг оценки в 11140 специфичных для деревьев видов жуков на одном гектаре леса в Панаме, а затем добавил ещё 1038 видов жуков, не постоянно обитающих на деревьях, получив значение в 12448 видов жуков на гектар леса. Затем он предположил, что жуки составляют 40 % общего количества фауны членистоногих в пологе леса, и потому общее биологическое разнообразие насекомых на одном гектаре у него составило 31120 видов членистоногих. Далее он добавил к своему подсчёту ещё треть от этого общего количества, чтобы принять во внимание насекомых, обнаруженных в подлеске, и подвёл общий итог в размере 41389 видов членистоногих на гектар панамского леса. Заключительный шаг – перенос данных по гектару подлеска панамского леса на весь мир – был сделан следующим образом. Эрвин отметил, что в тропиках существует 50000 видов деревьев. Приняв своё значение в 163 специфичных для вида-хозяина видов жуков на дерево, он получил путём многократно повторяющихся оценок 30 миллионов видов жуков в мире.

«Мысленный эксперимент» Эрвина был прост и изящен, но полон непроверенных предположений. Однако, поскольку он был основан (по крайней мере, в начале) на реальном сделанных сборах данных в тех местах, которые вплоть до того времени были фактически неизвестными, он зажил своей собственной жизнью и к нему относились весьма серьёзно. Он всё ещё является основанием для больших оценок биологического многообразия, приводимых сегодня.

Результаты оценок Эрвина были преданы широкой огласке, и это вполне справедливо. Они дали нам совершенно новое представление о мировом биологическом разнообразии. Но из-за способа, которым они были получены, их немедленно оспорили. Вскоре последовали новые исследования, с помощью которых делалась попытка подтвердить или опровергнуть эти новые, более высокие оценки мирового биологического разнообразия. Одно из наиболее тщательных исследований было проведено в Индонезии.

Проект «Уоллес», рассчитанный на год, был совместным для учёных из Музея Естественной Истории в Лондоне и Департамента науки Индонезии. Примерно двести размахивающих сачками и прихлёбывающих из своих фляжек энтомологов высадилось на остров Сулавеси. Было собрано множество насекомых, в том числе более 6000 видов жуков и почти 1700 разных видов летающих насекомых, более 60 % которых оказались новыми для науки. Эти учёные, применяя методы, подобные тем, что использовал Эрвин, оценили мировое биологическое разнообразие насекомых в пределах от 1,8 до 2,6 миллиона видов. Поскольку насекомые – это лишь одна из частей общего биологического многообразия (хотя одна из наиболее важных), эти новые оценки подтверждают, что мировое биологическое разнообразие в действительности гораздо выше, чем те 1,6 миллиона видов, что описаны в настоящее время. С другой стороны, даже при таком большом количестве видов насекомых мировое биологическое многообразие всё равно было бы заметно меньше 30 миллионов видов, предсказанных по оценке Эрвина.

Оценка ещё одного типа была получена известным биологом Робертом Мэем, который в 1988 году отметил, что в целях получения приблизительной оценки мирового биологического разнообразия может использоваться наблюдаемая корреляция между размерами тела и многообразием видов. Используя такой метод, Мэй дал оценку, согласно которой на Земле имеется от 10 до 50 миллионов видов, количество, которое, выглядит доводом в пользу оценок Эрвина.

Генетические потери

Одной из самых больших неожиданностей середины 1960-х – начала 1970-х годов было открытие того, что виды – практически все виды – характеризуются намного более высокой степенью генетической изменчивости, чем ранее предполагалось. Возникшие тогда методы гель-электрофореза и секвенирования ДНК позволяли генетикам оценить лишь то, насколько различными были особи одного и того же вида. Хотя каждый знал, что геномы – количество и тип генов – чрезвычайно различаются от вида к виду, никто и не предполагал большой генетической изменчивости, которая характеризует фактически каждый ныне живущий вид. Каждый организм несёт большое количество генов: бактерия в типичном случае несёт приблизительно 1000 генов, гриб – примерно 10000, а типичные более высокоорганизованные растения и животные – от 50000 до 400000. Изменчивость среди этих генов как раз и разделяет различные виды на Земле, как сегодня, так и в прошлом. Но в пределах каждого вида также имеет место значительный уровень изменчивости, который создаёт различные «расы», подрасы и популяции, которые составляют вид. Эта изменчивость оказывает виду величайшую услугу, поскольку обеспечивает защиту от внезапных изменений в окружающей среде: в сильно изменчивых популяциях с большей вероятностью найдётся хотя бы несколько индивидов, которые будут «преадаптированы» к любым новым условиям, которые наступают, таким образом позволяя расе выжить. Поэтому любое сокращение генетической изменчивости опасно для вида – и оно выглядит надёжным индикатором для видов, стоящих на пути к вымиранию. Перед окончательным вымиранием вида мы увидим гибель его популяций, вызванную сокращением общего генетического разнообразия.

В середине 1970-х годов изучение двадцати четырёх белков, выделенных у североамериканских морских слонов, показало, что этот редкий и находящийся под серьёзной угрозой вымирания вид не обладает, по сути, никаким генетическим разнообразием. Именно на этот вид охотились почти до полного его исчезновения, и даже при том, что он восстановил численность, поскольку был защищён от дальнейшего истребления, его общее генетическое разнообразие сильно пострадало. Считается, что популяция морского слона прошла сквозь «бутылочное горлышко». В условиях наименьшей численности у каждого тюленя, ищущего брачного партнёра, на выбор было лишь очень немного других тюленей, что привело к сильному инбридингу и утрате генетического разнообразия. Такие союзы между близкими родственниками часто характеризуются высокой степенью врождённых дефектов, задержкой умственного развития и снижением числа жизнеспособных сперматозоидов. Инбридинг настолько вреден, что в каждой культуре люди приняли законы против него[19].

Крайне выраженный пример таких генетических утрат – флоридская пума. Численность этого подвида американской пумы снизилась до менее чем тридцати особей в дикой природе. Для оставшихся самцов характерны низкая жизнеспособность спермы и дефектные сперматозоиды. Генетические исследования показывают, что у этого подвида самая низкая генетическая изменчивость среди всех ныне живущих популяций пумы.

Оценки текущего темпа вымирания

Можно возразить, что нынешнее массовое вымирание гораздо менее пагубно, чем события в конце перми или конце мезозоя, потому что сейчас вымирает меньший процент семейств и родов, чем в прошлом. Степень серьёзности данного случая вымирания обычно приводится в виде таблицы как процент от ныне существующих таксономических единиц, семейств, родов или видов, которые вымерли. Оперируя этой величиной, доказывается, что вымирания, которые произошли с начала ледникового периода, были обыденностью по сравнению с великими вымираниями палеозоя и мезозоя, потому что процент вымерших таксонов составляет всего лишь крохотную долю от всего разнообразия жизни на Земле. Однако из вида упускается тот факт, что абсолютное – не относительное – количество видов (или других категорий), которые уже вымерли в течение последнего миллиона лет, может быть значительным. Например, биологи Сторс Олсон и Элен Джеймс опубликовали данные, согласно которым за последние от двух до пяти тысяч лет с лица Земли исчезло не менее тысячи видов птиц. Это составляет, возможно, 20 % общего птичьего населения планеты. И это виды, которые оставили след в летописи окаменелостей, и потому те виды, о которых мы знаем. А сколько ещё их вымерло бесследно?

Вымирание – окончательная судьба каждого вида. Точно так же, как отдельные особи рождаются, живут какое-то время на Земле, а затем умирают, вид рождается путём видообразования, существует на протяжении некоторого отрезка времени (обычно измеряемого миллионами лет), а затем, в конечном счёте, вымирает. Таким образом, вымирание видов происходит всё время, а не только во время событий массового вымирания. Палеонтолог из Чикагского университета Дэвид Рауп называет эту концепцию фоновым вымиранием. Летопись окаменелостей можно использовать для того, чтобы свести в таблицу темп таких «случайных» вымираний, происходящих с течением времени, и темп оказывается замечательно низким. Рауп вычислил, что темп фонового вымирания на протяжении последних 500 миллионов лет составлял примерно один вид каждые четыре или пять лет. В противоположность этому, по оценке Нормана Майерса в течение последних тридцати пяти лет в одной только Бразилии вымирало четыре вида в день. Биолог Пол Эрлих предположил, что к концу двадцатого века темп вымирания будет измеряться видами в час.

Если получение надёжной оценки мирового видового многообразия вызывало проблемы, оценки текущих темпов вымирания были не менее спорными. В то время, как множество различных людей совершенно не согласно друг с другом ни относительно количества видов на Земле, ни относительно темпов, которыми число этих видов снижается в настоящее время, по одному вопросу нет никаких разногласий: подавляющее большинство видов, живущих в настоящее время на Земле, обитает в тропиках, и главным образом во влажных тропических лесах.

Для влажных тропических лесов характерен высокий полог, часто в 30 – 40 метрах над землёй, с деревьями-эмергентами, возвышающимися на 50 метров, и с двумя или тремя отдельными ярусами растительности. Это сложные многоуровневые сообщества с чрезвычайно разнообразными и изменчивыми участками местообитаний и микроклимата.

Влажные тропические леса сегодня встречаются в трёх основных областях. Наиболее обширный – американский, или неотропический регион влажных тропических лесов, сосредоточенный в бассейне реки Амазонки, но протянувшийся по Карибскому склону Центральной Америки до южной Мексики. Влажный тропический лес Неотропической области составляет примерно половину мировой площади тропических лесов и приблизительно одну шестую часть площади всех широколиственных лесов в мире. Второй крупный участок находится в восточных тропиках и расположен на полуострове Малакка. Третий участок находится в центральной Африке.

По оценке Нормана Майерса, от 76000 до 92000 квадратных километров тропического леса утрачивается каждый год из-за лесозаготовок и расчистки под поля, и дополнительно сильно разрушается 100000 километров. Это означает, что примерно 1 % тропических лесов мира исчезает ежегодно; это темп, который приведёт к полному исчезновению всех тропических лесов за одно столетие, если текущая практика будет продолжаться. Биолог Е. O. Уилсон в книге «Разнообразие жизни» оценил темпы утраты тропических лесов в 1989 году на уровне 1,8 % в год. Продовольственная и Сельскохозяйственная Организация (ФАО) ООН официально объявила о темпах сведения леса, равных 0,5 % в год на конец 1980-х годов.

Дэниел Симберлофф из Флоридского университета проанализировал всю доступную информацию, касающуюся темпов уничтожения леса – данные, полученные главным образом путём съёмки со спутников и дистанционного сбора данных. Он обнаружил, что тропические леса Азии фактически уже уничтожены. В настоящее время во влажных тропических лесах Нового Света существует приблизительно 92000 описанных видов растений (и неизвестное количество видов растений, ожидающих, пока их опишет наука) и 704 вида птиц. Симберлофф вычислил, что между 1950 и 2000 годами в этой области вымрет почти 14000 видов растений (15 % от общего количества) и 86 видов птиц (12 % от общего количества). Если тропические леса Нового Света останутся лишь в пределах существующих в настоящее время и запланированных заповедников и национальным парков, Симберлофф предсказывает, что между 2050 и 2100 гг. н. э произойдёт вымирание более чем 60000 видов растений (66 %) и 487 видов птиц (69 %). Симберлофф заключает, что «неизбежная катастрофа тропических лесов соразмерна со всеми крупными массовыми вымираниями, произошедшими с конца пермского периода».

Недавние утраты и их причины

С 1600 года известно, как минимум, 113 видов вымерших птиц и 83 вида млекопитающих. Но эти животные – крупные позвоночные, у которых темп фонового вымирания долгое время был гораздо ниже, чем 5 видов в год. Около трёх четвертей из этих случаев вымирания произошло на океанских островах. Исторические данные также предполагают, что, начиная с 1600 года, темпы вымирания для этих двух групп увеличились в четыре раза, что даёт текущий темп вымирания около 0,5 % в столетие для ныне живущих птиц и 1 % в столетие для млекопитающих. Темпы вымирания в других группах организмов только начали отслеживаться, но они значительно выше, чем среднее значение для исторического времени. В Соединенных Штатах в 1990-е годы было вдвое больше видов рыб (350), классифицируемых как находящиеся под угрозой исчезновения, чем насчитывалось в предыдущее десятилетие.

Главным фактором, приводящим к вымиранию видов в Северной Америке (и в других местах мира), являются изменения среды обитания, вроде тех, которые появляются при изменении климата, опустынивании или сведении лесов. Резкие изменения среды обитания часто приводят к быстрому вымиранию вида: высыхание пресноводного озера или окончательное погружение в океан острова, подвергшегося эрозии, несомненно, вызывает немедленное вымирание множества видов, которые некогда обитали там. Другие вымрут позже.

Число особей в любой популяции организмов всегда колеблется. Могут существовать долговременные тенденции к увеличению или уменьшению, или даже к постоянству численности, но эти долговременные тенденции сами по себе складываются из более краткосрочных колебаний. Сами колебания, как считается, связаны с факторами окружающей среды: изменениями в количестве пищи, усилением или снижением хищничества или конкуренции; физическими изменениями окружающей среды вроде долговременных колебаний температуры или изменений среды обитания. Чтобы понять эти изменения, экологи вывели ряд уравнений, которые описывают, как внешняя среда воздействует на показатели рождения и смертности – основные определяющие факторы размера популяции.

Насколько важны непредсказуемые колебания для популяций, было, возможно впервые, оценено Робертом Мэем. В 1970-х годах Мэй показал, что колебания популяции у многих видов животных и растений не обязательно случайны, но вместо этого могут быть аспектом хаоса, относительно недавно описанного явления, в котором видимая случайность в итоге оказывается не случайной. Хотя поведение хаотической системы описывается точными математическими правилами, фактически же его невозможно предсказать. Возможно, что некоторые популяции организмов испытывают резкие колебания, которые вызваны не внешними условиями вроде изменений климата, а глубоко пронизывающей и сложной динамикой в границах экосистем, в которых они существуют. Мэй также показал, что географическое распределение организмов может быть связано с иными факторами, нежели окружающая их среда. Мэй и его коллеги показали, что колебания популяции в границах разорванной (или неоднородной) области распространения могут быть не просто связанными с благоприятностью условий каждого участка, но могут быть значительно сложнее.

Все эти выводы имеют большое значение для природоохранной биологии – и для понимания массовых вымираний. В своей книге «Шестое вымирание» 1996 года издания Ричард Лики и Роджер Левин указывают, что

мир природы не находится в равновесии; он не является «скоординированным механизмом» по поддержанию равновесия. Он гораздо интереснее, чем такое представление. Никто не отрицает того, что адаптация к местным физическим условиям и такие внешние силы, как климатические явления, помогают сформировать мир таким, каким мы его видим. Но также очевидно, что многое из явлений, которые мы распознаём – как во времени, так и в пространстве – проистекает из самой природы. Это озарение заставляет трепетать, даже если это означает, что работа по охране природы станет ещё труднее. Долгое время предполагалось, что численностью популяции можно управлять, управляя внешними условиями (насколько это возможно). Теперь это должно быть признано вариантом, более невозможным для выполнения, в противоположность тому, что предполагалось ранее.

Птицы – относительно крупные и хорошо заметные члены биоты планеты, и потому они находятся в числе лучше всего известных групп как в плане их нынешнего разнообразия, так и в плане истории их недавнего вымирания. Из-за этого они играют заметную роль в нашем изучении и понимании утрат биологического разнообразия. У птиц также есть потенциальные возможности оставить свой след в летописи окаменелостей, и потому уровень разнообразия и утрат в прошлом можно измерить.

В 1997 году Дэвид Стэдман, куратор коллекции птиц во Флоридском музее естественной истории, суммировал утраты видов птиц с 1600 года на континентах и островах. Стэдман установил, что люди вызывали вымирание птиц четырьмя основными способами: прямое хищничество (охота, сбор яиц или ловля птенцов для размножения в неволе или в качестве домашних питомцев), интродукция чужеродных видов, вредных для выживания птиц, распространение болезней и деградация или утрата среды обитания. Из приблизительно 10000 видов птиц, существующих на Земле в наше время, примерно у четверти ограниченные территории гнездования (составляющие 50000 квадратных километров или меньше). Эти виды наиболее подвержены вымиранию.

Мало что известно о доисторическом воздействии человека на птиц в континентальных областях, но Северная Америка является исключением. Вскоре после того, как люди прибыли в Северную Америку, примерно 11000 – 13000 лет назад, вымерло от двадцати до сорока видов птиц. Все эти птицы, возможно, были привязаны к экосистемам, зависящим от крупных млекопитающих, которые также вымерли в это время. В этом случае вполне вероятно, что вымирание птиц было лишь косвенно связано с человеческими причинами. В течение отрезка времени с 11000 лет назад до 500 лет назад в Северной Америке вымерли лишь два других вида птицы. Со времени прибытия европейцев примерно 500 лет назад, вымерло ещё от пяти до семи видов птиц, и пять из этих вымираний произошли за последние 200 лет (бескрылая гагарка, лабрадорская утка, странствующий голубь, каролинский попугай и белоклювый дятел[20]). Еще восемь видов (калифорнийский кондор, американский белый журавль, кокардовый (краснолобый) дятел, черноголовый виреон, золотощёкий лесной певун и древесница Киртланда) настолько близки к вымиранию, что их спасут лишь затратные и совместные усилия по разведению в неволе (вроде тех, что были предприняты для кондора).

Темпы вымирания птиц в тропических континентальных областях за пределами Северной Америки были мало изучены. Данные по палеонтологии птиц гораздо лучше известны для многих островов. Относительно небольшая площадь суши большинства островов является причиной небольших местных популяций всех организмов, и, в результате, большей их подверженности вымиранию. Из 108 видов птиц всего мира, вымерших с 1600 г., 97 % обитало на островах. Ещё больше случаев вымирания произошло в доисторические времена. По оценке Стэдмана, по крайней мере, 2000 видов птиц, или примерно 20 % от общего многообразия птиц на Земле, вымерло на островах после контакта с человеком, но до прибытия европейцев. В каждом из случаев вымирание следовало после первого контакта человека с каждым из островов.

Предсказание будущего птиц – это совсем не лёгкий подвиг. Возможно, что наиболее восприимчивые и чувствительные виды уже утрачены или вымрут вскоре. Возможно, утраты, с которыми мы недавно столкнулись, будут основными потерями. Но всё же многие эксперты по птицам не настолько оптимистичны и воспринимают продолжающееся сокращение площадей лесов по всему миру – и их замену сельскохозяйственными угодьями, совершенно иным типом местообитаний – как фактор, ответственный за дальнейшую утрату видов птиц.

Почему современное массовое вымирание может быть не столь плохим, как предполагается

Одна из самых больших опасностей, с которой сталкиваются те, кто пытается предсказывать будущее, исходит из того, что оценки, сделанные из лучших побуждений, могут быть более катастрофичными, чем подтверждённые данные. Вымирание – это вопрос, имеющий для многих из нас эмоциональную окраску, даже (или особенно) для учёных, и эмоции могут повлиять на суждения и исказить объективность подхода. Существует вполне реальная возможность того, что оценки текущего темпа вымирания завышены. Немногие исследования могут определить, насколько реальна в действительности угроза завышенных темпов вымирания, или же того, насколько долго оно продлится. Некоторые работы в этой области склонны предрекать гибель, тогда как оправданными могут быть гораздо менее громкие прогнозы.

Ясно, что планета вступила в эпоху ускоренного темпа вымирания. Но самый неотложный вопрос, на который труднее всего ответить, состоит в том, чтобы сказать, насколько оно ускорено по сравнению с периодом, предшествовавшим скачку численности популяции нашего собственного вида. Существует вероятность того, что большая часть последовавшего за этим вымирания (то есть, среди гигантских млекопитающих) уже миновала, и что в течение нескольких следующих веков или тысячелетий накопится лишь немного случаев дальнейшего оскудения биоты Земли. Таким образом, возможно, что оценка потерь в результате массового вымирания оказывается чудовищно завышенной.

Далее перечислено несколько причин того, почему текущее массовое вымирание может быть менее серьёзным, чем предполагается по многим оценкам:

1. Большинство видов обладает пластичностью – они более пластичны, чем предполагалось ранее

Фактически, по всем событиям вымирания, которые, как считается, протекают в настоящее время, имеется довольно немного материалов. Те виды, что вымерли, от дронта до странствующего голубя, могли принадлежать к видам, которые по ряду причин изначально были чрезвычайно восприимчивыми к причинам, вызывающим вымирание. Вымирание требует гибели всех живых особей данного вида. Весь вид – результат длительного периода эволюции. Они не просто исчезают; что-то должно в итоге убить их всех, и эта причина должна быть достаточно весомой, чтобы завершить историю, которая в большинстве случаев насчитывает миллионы лет.

2. Природоохранные усилия будут более успешными, чем считалось ранее

Усилия по охране природы во всём мире выявили тяжёлое положение многих видов, находящихся под угрозой уничтожения. Фактически каждая страна на Земле теперь применяет те или иные формы охраны природы, будь это охрана крупных национальных парков или защита какого-либо отдельного вида или данного местообитания. Эти усилия были приложены в мировом масштабе лишь в течение последних двух – трёх десятилетий. Однако уже зарегистрировано множество замечательных успехов, особенно в восстановлении видов китов и крупных птиц. Запреты на опасные химические соединения, вроде ДДТ, значительно способствовали этому процессу. Эти усилия сами по себе могут быть достаточными для того, чтобы полностью изменить ход приближающегося и уже происходящего массового вымирания.

3. Темпы вымирания были завышены

Как мы уже увидели, один из самых раздражающих аспектов изучения биологического разнообразия – это наше очень слабое знание самой основной цифры, фактического количества видов на Земле, а также снижения количества видов в пределах различных таксономических групп и определённых местообитаний, выводимого как следствие из этой величины. В очень немногих других направлениях науки разброс величины ошибки может быть таким же большим: верхние и нижние значения различаются на порядки. Возможно, что на Земле существует очень большое количество видов, и что лишь относительно небольшой их процент недавно подвергся вымиранию или же это произойдёт с ним в ближайшем будущем.

Почему современное массовое вымирание может быть хуже, чем ожидается

Несколько факторов могут оказать неблагоприятное воздействие на биологическое многообразие Земли и привести к ускорению текущего темпа вымирания. Если мы согласны с тем, что текущий уровень вымирания связан с деятельностью человечества – здесь важнее всего преобразование ранее нетронутых местообитаний вроде влажного тропического леса или естественных травянистых равнин в сельскохозяйственные угодья – тогда что-либо, вызывающее усиление такого преобразования, должно оказать неблагоприятное воздействие на биологическое разнообразие. Любое сокращение площади земель, пригодных в настоящее время для сельского хозяйства, вероятно, вызвало бы преобразования ещё большего масштаба. Так могло бы случиться по нескольким причинам:

1. Внезапное изменение климата

Несколько видов климатических изменений могут сократить современную площадь сельхозугодий и, следовательно, создать необходимость дальнейшего преобразования местообитаний. Глобальное потепление из-за парникового эффекта может заставить тропические области увеличиться в размерах. Это, в свою очередь, вызвало бы расширение пустынных областей в более высоких широтах, оказывая неблагоприятное воздействие на расположенные там плодородные пояса. Если плодородные области, в свою очередь, сдвинутся в более высокие широты, вегетационный сезон там будет более коротким и более суровым, и урожаи из-за этого уменьшатся.

Другим и противоположным эффектом было бы возвращение к новому циклу оледенения. Текущий тёплый период – это всего лишь межледниковье в длинной цепочке циклов оледенения, которые действуют на протяжении более чем 2 миллионов лет. Если руководствоваться обстановкой, которая складывалась в прошлом, то через несколько тысяч лет после нашего времени ледяные щиты вновь начнут расти и охватывать обширные области Земли в некоторых из самых продуктивных сельскохозяйственных областей.

2. Изменение уровня моря

Нарушение сельского хозяйства может также произойти из-за повышения уровня моря. Даже небольшой подъём уровня Мирового океана приведёт к существенному сокращению площадей земли в сельскохозяйственных областях, и такой подъём небольшого масштаба возникнет, если продолжатся текущие общемировые тенденции к потеплению. Речные дельты, например, принадлежат к числу самых богатых из всех сельскохозяйственных регионов, и к числу первых, которые будут затоплены при любом повышении уровня моря. Новое свидетельство, полученное при изучении антарктических ледников в 2001 году, указывает, что темп подъёма уровня моря может быть в три или в четыре раза быстрее, чем наихудший сценарий конца 1980-х и начала 1990-х годов. В течение следующих двух веков может случиться подъём уровня моря на 20 футов.

3. Больший, чем ожидается, рост человеческой популяции

Как мы увидим в дальнейших подробностях в следующей главе, количество людей на Земле оказывает очень сильное влияние на остальную часть её биоты, а также, конечно, на темпы вымирания. Если человеческая популяция достигнет каких-то более экстремальных значений за следующие несколько веков – например, более 50 миллиардов человек – то это, конечно, сильно ускорит темпы вымирания.

На Земле в настоящее время обитает большее число видов, чем в любое время на протяжении прошлых геологических эпох. Однако эта общая направленность на увеличение многообразия через какое-то время может прекратить продолжаться. О том, как она может измениться, рассказано в следующей главе.

Даже полностью деградировавшие местообитания могут успешно эксплуатироваться некоторыми видами – но прочие наверняка вымрут.

ЧЕТВЁРТАЯ ГЛАВА

ВОССОЕДИНЯЯ ГОНДВАНУ

Плодитесь и размножайтесь, и наполняйте землю.

Да страшатся и да трепещут вас все звери земные, и все птицы небесные[21].

— БОГ, в обращении к Ною

В ныне далёком десятилетии 1960-х бампер многих автобусов марки «Фольксваген» украшала известная наклейка: «Воссоедините Гондвану». В те дни теория тектоники плит (также известная как дрейф континентов) ещё пребывала в своём младенчестве, а шутливый лозунг был криком, требующим вернуть все южные континенты в единый континентальный массив, который существовал в конце палеозойской эры, примерно 250 миллионов лет назад. Этот голос был странным образом услышан: Гондвана воссоединилась. Но вовсе не физическим путём – Африка не стала заметно ближе к Австралии или к Южной Америке, чем была тридцать лет назад. Но функционально они соединились, поскольку барьеры для биотического обмена между ними были устранены. Обычное путешествие лодок и кораблей через океаны сузило эти океаны, предоставляя животным и растениям ныне разделённых континентов доступ к их древним путям расселения. Когда существовала Гондвана, это было время более высокой всемирной однородности, меньшего количества экологических ниш, меньшего количества и меньшей высоты горных цепей, более однородного всемирного климата – и из-за этих факторов для неё было характерно намного меньшее общепланетное биологическое разнообразие, чем в нынешнюю эру. Функциональное воссоединение Гондваны может привести нас обратно к более низкому мировому биологическому разнообразию, напоминающему о той ушедшей эпохе. Эта возобновившаяся гомогенизация мировой биоты может поставить текущее массовое вымирание особняком по отношению ко всем предыдущим событиям такого рода, потому что после такого события последующего увеличения разнообразия может и не быть. Планета вполне может остаться скорее с низким уровнем разнообразия, типичным для единственного массива суши, нежели с более высоким разнообразием на многочисленных отдельных континентах.

Биологическое разнообразие настолько банально для нас, что считается само собой разумеющимся. Хотя факторы, ведущие к разнообразию, всё ещё остаются большими биологическими загадками. Начиная с кембрийского периода, более 500 миллионов лет назад, многообразие видов на Земле колебалось, но в целом увеличивалось. Будет ли это продолжаться? Здесь я докажу, что новое массовое вымирание, которое вызывает резкое снижение многообразия на Земле, не будет сопровождаться новым взрывом многообразия или хотя бы возвратом к уровню многообразия эпохи, предшествовавшей вымиранию, пока не пройдёт, возможно, много миллионов лет.

Тенденции в многообразии

Чем определяется биологическое многообразие в той или иной области? Как коралловый риф может быть столь богат жизнью, а песчаное дно вблизи него настолько же бедно ею? А если мы изменим масштаб, то как большая область может быть богатой видами, а соседняя область – бедной? Если мы определяем многообразие как количество ныне живущих видов в любой данной области, то сможем ли мы вывести какое-то приблизительное математическое правило, управляющее многообразием? На эти вопросы не существует никаких простых ответов. В уравнениях появляется много величин, вроде доступности пищи, типа местообитания и количества воды; также существуют многочисленные факторы, влияющие на образование вида, такие, как темпы образования барьера, темпы генетических изменений, а особенно – темпы вымирания.

Биологи давно уже признали, что разнообразие выглядит приблизительно связанным с размером местообитания, и в этом есть толика здравого смысла: чем больше площадь доступного местообитания, тем большее количество животных и растений, а также больше разнообразных видов животных и растений может на ней поселиться. Но связан ли также некоторым обратным образом темп вымирания с размером местообитания? Более крупное местообитание, или же только большая численность популяции – что именно защищает каждый отдельный вид от вымирания?

Некоторые приблизительные и эмпирические правила, касающиеся этих отношений, были впервые сформулированы в 1960-е годы двумя известными экологами, Робертом МакАртуром и Э. О. Уилсоном, которые предложили новую теорию, связывающую разнообразие с площадью местообитания. МакАртур и Уилсон назвали свою идею теорией равновесия островной биогеографии. По своей сути она связывает площадь местообитания с количеством существующих видов: когда происходит увеличение площади местообитания, то же самое происходит с количеством видов, и это происходит предсказуемым образом. Аналогично, уменьшение территории местообитания вызывает снижение количества видов. Поскольку количество видов связано столь предсказуемыми отношениями с доступной для жизни территорией, мы можем проанализировать, каким образом сведение лесов, например, приведёт к сокращению размеров местообитания и, таким образом, к утрате видов. Эта ключевая модель была одной из продуктивных теорий, касающихся регулирования биологического разнообразия во времени. Хотя она изначально была разработана для исследования видового разнообразия на островах, модели, основанные на теории островной биогеографии, были в дальнейшем применены в более крупном масштабе, чтобы выйти на континентальный и даже на глобальный уровень сообществ и эволюционного многообразия.

Уравнения МакАртура и Уилсона можно использовать, чтобы предсказывать темпы вымирания. Они выяснили, например, что на острове всегда существует меньшее количество видов, чем на материке или в местообитании такого же размера, расположенном на материке, даже если в остальном местообитания совершенно идентичны. Значение этого открытия состоит в том, что парки и заповедники, которые, по сути, стали островами местообитаний, окружёнными нарушенными человеком местностями, всегда будут страдать от утраты видов. Это также означает, что разбивка крупного участка местообитания любого рода на меньшие участки нарушенных и нетронутых территорий ускорит темп вымирания.

Имея в виду эти выводы, палеонтолог Майкл МакКинни из Университета Теннесси недавно подытожил общие черты мирового видового многообразия:

1. Многообразие (которое здесь можно определить как количество видов в исследуемой среде обитания, будь данное сообщество хоть островом, хоть Землёй в целом) колеблется около некоторого среднего равновесного значения, если оно рассматривается в рамках масштаба времени, которое мы могли бы назвать «экологическим временем»: от десятков до, самое большее, сотен лет. Иногда оно снижается, иногда повышается, но в целом его можно считать устойчивым.

2. Хотя это среднее равновесное значение многообразия остаётся приблизительно постоянным, виды, составляющие его, могут меняться и меняются. К этим изменениям приводят локальное вымирание, иммиграция и образование новых видов.

3. Если одна и та же система рассматривается сквозь призму геологического времени (от тысяч до миллионов лет), среднее равновесное значение многообразия изменяется, поскольку силы вроде дрейфа континентов или массового вымирания изменяют основные среды обитания на Земле.

4. Равновесное значение многообразия определяется конкуренцией за доступные и ограниченные ресурсы. Когда общее количество видов увеличивается, эта конкуренция снижается, снижая темп образования новых видов и ускоряя темп вымирания.

Причины изменения многообразия обсуждались более сотни лет. В целом предложенные причины делятся на две категории: абиотические факторы (вызванные неживыми составляющими местообитаний, вроде изменения климата) и биотические факторы (вызванные самой жизнью, вроде конкуренции, хищничества и болезней). Не удивительно, что экологи сделали упор на важность биотических факторов, рассматривая мир в короткие промежутки времени и в ограниченных географических масштабах отдельных местообитаний и экосистем. Те же, кто исследует общемировое биологическое разнообразие в более долгосрочной и крупномасштабной перспективе (например, палеонтологи), в течение долгого времени полагали, что абиотические изменения являются наиболее важными факторами, определяющими многообразие. Согласно этому взгляду, двумя самыми важными механизмами, регулирующими многообразие, являются темп происхождения новых видов и темп вымирания видов. На эти два конкурирующих фактора воздействуют абиотические факторы, и они также сами влияют друг на друга.

В понятиях более короткого экологического масштаба времени видообразование – это всегда относительно медленный процесс, тогда как вымирание может быть либо быстрым, либо медленным. В современную Эру человечества, всё выглядит так, что крупномасштабные изменения окружающей среды, вызывающие наблюдаемое усиление вымирания, являются абиотическими – это изменение климата и изменения ландшафта и растительности; их главнейшая причина, однако, является биотической – это деятельность человека. Эти обстоятельства не имели прецедента на Земле.

Наше понимание темпов усиления многообразия основывается на концепции заполнения экологической ниши. На протяжении многих десятилетий экологи использовали концепцию ниши, чтобы описать, как конкретный вид живёт и взаимодействует в своей экосистеме. Ниша в чём-то аналогична профессии вида: что он ест, где он живёт, что он делает в своём сообществе. Когда всё больше и больше видов или эволюционирует внутри сообщества, или же вторгается в данное сообщество с конечными энергетическими ресурсами, всё больше и больше доступных ниш оказывается заполненными. Может так случиться, что общая вместимость данной среды обитания, сообщества, континента, или даже самой Земли, ограничивает количество доступных ниш, и что эти ниши могут заполниться видами, ограничивая, таким образом, потенциал для нового видообразования. Человеческие действия, похоже, сокращают количество доступных ниш – по крайней мере, в наземных местообитаниях. Замена леса полем или поля городом уменьшает доступность ниши. Внезапно мир стал менее разнородным местом – так же, как это было на протяжении времени существования Гондваны, 200-300 миллионов лет назад.

Нарушения среды и многообразие

Поскольку фактическое количество видов на Земле сегодня настолько важно, знание того, что контролирует это количество, также является важным. Почему видов растений и животных не вдвое больше или не вполовину меньше? Почему сейчас их больше, чем было во времена существования Гондваны? Хотя биологическому многообразию посвящено огромное количество научной литературы, это вопрос, который озадачил биологов почти на двести лет, и оказалось, что на него нет простого ответа. Наиболее известная книга по этой теме, «Происхождение видов…» Чарльза Дарвина, даже не касается этой проблемы. Дарвина интересовало скорее видоизменение особей, чем вопрос о том, как и почему образуется новый вид. Большинство из более современных трудов, посвящённых многообразию, вроде известной работы эколога из Йельского университета Джорджа Эвелина Хатчинсона «Дань Святой Розалии, или Почему так много видов животных?» не исследует механизмы, ведущие к возникновению видов, а просто описывает жизнь вида, когда он уже эволюционировал.

Тем не менее, эта проблема недавно была вновь исследована в содержательном эссе палеонтологов Уоррена Эллмона, Пола Морриса и Майкла МакКинни, которые подошли к ней иным образом. Они задались вопросом о том, как краткосрочные изменения окружающей среды, или возмущения, а также более серьёзные и долговременные изменения, которые они назвали нарушениями, затрагивают эволюцию и биологическое многообразие. Поскольку люди в изобилии производят и возмущения, и нарушения по всему земному шару, этот специфический вопрос крайне уместен для понимания и предсказания возможных будущих тенденций в многообразии.

Все организмы сталкиваются с возмущениями в своей ежедневной жизни. Колебания температуры, доступности пищи, количества нападений хищников – эти и тысячи других изменений окружающей среды – часть каждодневной жизни всех живых организмов. Иногда, однако, одно или несколько из этих изменений бывают достаточно суровыми, чтобы уничтожить или иным образом убрать вид или группу видов из данной географической области, создавая пробел в пространстве, в котором эти организмы теперь отсутствуют. Конечно, факторы, вызывающие возмущения или нарушения, меняются от вида к виду – возмущение для простейших может даже не иметь значения для рыбы. Нарушения тоже видоспецифичны. Также можно считать, что они действуют в отношении многих параметров окружающей среды, а также в разных масштабах времени. Возможно, для наших целей наиболее интересна временная шкала в пределах от тысячи до ста тысяч лет – интервал времени, необходимого для видообразования у крупных животных и растений.

Экологи давно поняли, что существует соотношение между степенью нарушения и способностью природы к поддержанию многообразия. Многочисленные исследования морских литоральных зон показали, что в областях или слишком малых, или слишком сильных нарушений обитает немного видов. Нарушения могут быть как абиотическими, вроде сильного шторма, так и биотическими, как вторжение нового хищника. Оба типа нарушений создают участки открытого пространства или свободного местообитания. Сокращая численность обильно представленного вида, они позволяют редким видам поддерживать своё существование, или же позволяют новому виду закрепиться в среде обитания. В окружающей среде с небольшими нарушениями многообразие падает, потому что несколько видов вытесняют все остальные и доминируют в данной среде обитания. В областях с сильными нарушениями многообразие также остаётся низким, поскольку лишь немногие виды могут сохранять жизнеспособность популяции в условиях высокой смертности. Максимальное многообразие обнаруживается в местах, которые можно оценить как имеющие промежуточный уровень нарушений. Такие условия позволяют выживать многим видам, но не позволяют любому отдельно взятому виду добиваться главенствующего положения благодаря хищничеству или конкуренции.

С другой стороны, фактически не проводилось никаких исследований, которые были бы попыткой связать нарушения с видообразованием или же с возникновением многообразия. Эллмон и его коллеги предположили, что, подобно поддержанию многообразия, создание многообразия путём образования новых видов может происходить в областях с промежуточной интенсивностью нарушений. Палеонтолог Стивен Стэнли выдвинул похожую модель, отмечая, что «высоким темпам видообразования фактически способствует не очень серьёзное ухудшение окружающей среды – ухудшение, достаточно серьёзное, чтобы в умеренной степени ускорить темпы вымирания, но не настолько серьёзное, чтобы вызвать всеобщее вымирание».

У этой идеи есть несколько интересных следствий. Она предсказывает, что эндемичные виды – те, которые ограничены особыми, а потому небольшими географическими областями – столкнутся с относительно более высокими уровнями нарушений, чем более широко приспособленные виды, и потому для них характерны более высокие степени как образования, так и вымирания. Эти виды – специализированные, а также разновидности, обитающие в ограниченных диапазонах условий – как раз те, кто производит самое большое количество новых видов. Однако у них также самые высокие темпы вымирания.

Мировое видовое многообразие остаётся простым уравнением: происхождение минус вымирание. Похоже, что самые высокие чистые темпы появления многообразия наблюдаются у животных с маленькими размерами тела, малым временем жизни поколений, широким распространением и высоким изобилием – например, у жуков и грызунов. Хотя два из этих признаков – широкое распространение и высокое изобилие – выглядят препятствием для нового видообразования, они ещё больше отдаляют вымирание. В сухом остатке оказывается более высокая скорость образования новых видов, а не вымирания.

Складывающиеся нарушения и экологический сюрприз

Все виды эволюционировали в условиях нарушения среды. Потому нарушения, которые происходят в рамках определённого диапазона интенсивности – а именно, не слишком экстремальные – завершаются небольшим долгосрочным изменением в природе, составе и потоке энергии популяции или даже экосистемы. Но как обстоят дела с «составными» нарушениями, когда значительные нарушения происходят неоднократно и с частотой выше нормальной?

Сведение лесов и дробление местообитаний – это будущее – и проклятие – постиндустриальных экосистем.

Именно этим вопросом задались эколог Роберт Пэин и его коллеги в статье, опубликованной в 1998 году. Пэин посвятил всю свою исследовательскую карьеру изучению организмов приливно-отливной полосы и совершил фундаментальные открытия, связанные с архитектурой экосистем и видового многообразия. Согласно Пэину, нарушения, варьирующие от небольших и частых возмущений до крупных и редких катастроф, время от времени происходят в любом местообитании. Именно эти циклы нарушений среды привели к первой парадигме экологии, парадигме экологической сукцессии. Нарушения зачастую являются причиной масштабной смертности, но после них сохраняется остаточный набор видов флоры и фауны, представляющий собой наследство, которое используют для восстановления последующие процессы и популяции. Даже крупные и нечастые нарушения не отменяют действия биотических механизмов, которые структурируют последующее восстановление. Пэин и его коллеги использовали пример катастрофического пожара в 1988 году в Йеллоустоунском национальном парке, который сжёг почти 40 % территории парка и масштабы которого были больше, чем у предыдущих пожаров на территории парка. Даже спустя десятилетие после этого крупномасштабного события не произошло никаких экологических «сюрпризов»; процессы восстановления экосистем были схожи с теми, что действовали до пожара. Но что, если бы парк подвергся другому такому же пожару через десять лет после первого, а затем ещё одному через год после этого? Если такие крупные катастрофы будут накладываться друг на друга, возвратятся ли экосистемы к своему предшествующему состоянию? Пэин и его коллеги доказывают, что этого не произойдёт.

Складывающиеся нарушения можно изобразить двумя способами. В первом случае они могут происходить тем путём, который предложен на примере пожара в Йеллоустоуне, когда нормальное сообщество проходит через второе (или множественное) нарушение прежде, чем закончено восстановление после первого. Во втором случае сильному стрессу может подвергнуться сообщество, изменённое некоторым значительным нарушением. Примеры этого второго типа складывающихся нарушений можно увидеть, когда запасы рыбы подорваны из-за перелова, а затем подвергаются воздействию крупномасштабного нарушения какого-то другого рода. В таком случае их восстановление будет заметно затянуто, если вообще произойдёт. Изменение климата может вызвать такой же эффект: серия сильных штормов, следующих один за другим, может заметно изменить экосистемы, которые эволюционировали в условиях меньшей частоты штормов.

Пэин и его коллеги обращают внимание на то, что главной причиной складывающихся нарушений является человеческая деятельность. Главный результат – это сниженное видовое разнообразие, возвращение в Гондвану.

Тектоника плит и многообразие

Исследования, приведённые выше (а также многие другие), позволяют говорить о том, что складывающиеся нарушения среды, производимые человечеством, возможно, заставили снизиться порог равновесия мирового биологического разнообразия. Однако же, есть второй, и столь же важный фактор, который возвращает нас обратно в Гондвану: функциональное устранение барьеров для миграций. В некотором смысле, если воспользоваться лозунгом с другой старой наклейки на бампере, мы действительно остановили дрейф континентов.

Одним из основных факторов, влияющих на равновесную величину мирового биологического многообразия, оказывается расположение континентов. Когда разные континенты были объединены, вполне очевидной была лёгкость фаунистического обмена по всему земному шару. Однако, когда континенты отделены друг от друга значительным пространством (как это наблюдается сегодня), имеют место большая разнородность окружающей среды, менее активный фаунистический обмен и намного большее количество видов. Двести пятьдесят миллионов лет назад все основные континенты были объединены, и биологическое разнообразие было намного ниже, чем сегодня. Но, интродуцируя чужеродные виды в обход экологических границ и преодолевая расстояния между континентами, человечество обнаружило способ функционально воссоединить различные континенты, как минимум, в отношении потока генов.

Поскольку значительная часть биологического многообразия Земли сегодня приходится на континенты (и нет никаких причин полагать, что это положение дел изменилось за последние 300 миллионов лет), процессы тектоники плит особенно важны для жизни и её экосистем. Поскольку континенты с течением времени меняют своё положение, они воздействуют на мировой климат, в том числе на общее альбедо (отражательную способность планеты по отношению к солнечному свету), возникновение оледенений, характер океанских течений и количеств питательных веществ, попадающих в море. Все эти факторы имеют биологические последствия, которые влияют на мировое биологическое разнообразие. Кроме того, дрейф континентов может способствовать увеличению разнообразия, увеличивая количество и степень разобщённости местообитаний (что способствует процессу видообразования).

Тектоника плит также усиливает сложность окружающей среды – и тем самым увеличивает биотическое разнообразие – в глобальном масштабе. Мир с гористыми континентами, океанами и бесчисленными островами гораздо более сложен и бросает больше эволюционных вызовов, нежели планета, где преобладает суша или океан. Джеймс Валентайн и Элдредж Мурес впервые отметили это отношение в ряде классических статей, написанных в 1970-х годах. Они показали, что изменение положений и очертаний континентов и океанов будет оказывать далеко идущее влияние на организмы, способствуя как многообразию, так и вымиранию. Изменения в положении континентов окажут влияние на океанские течения, температуры, характер сезонного выпадения осадков и его изменения, распределение питательных веществ и характер биологической продуктивности. Такие изменяющиеся условия заставили бы организмы мигрировать из новых окружающих сред и способствовали бы видообразованию. Глубокие моря были бы менее всего затронуты такими изменениями, но сейчас глубокое море – это место на Земле с наименьшим количеством видов: более двух третей всех видов животных обитают на суше, а большинство морских видов живёт в мелководных местах, на которые движения тектонических плит оказали бы наибольшее воздействие.

Наиболее разнообразные типы морской фауны на Земле сегодня можно обнаружить в тропиках, где сообщества сложены большим количеством высокоспециализированных видов. В более высоких широтах не только меньше количество видов; видовой состав также отличается от тропического. Большинство видов живёт в весьма узком температурном интервале, обусловленном физиологической адаптацией, и, поскольку температурные условия быстро меняются в зависимости от широты, неудивительно, что береговые линии континентов, протянувшиеся с севера на юг, демонстрируют непрерывно меняющееся сочетание видов.

В 1996 году биолог П. Витоусек и трое его коллег использовали математическое моделирование, чтобы смоделировать количество видов млекопитающих, которое можно было бы ожидать на Земле, если бы все континенты воссоединились в очертаниях, которые они имели в конце палеозойской эры, около 250 миллионов лет назад. Они пришли к выводу, что в мире насчитывалась бы примерно половина от почти 4000 видов млекопитающих, существующих в настоящее время, если бы мы воссоединили Гондвану. Эти же самые авторы рассудили, что перевозка млекопитающих с континента на континент, происходящая в настоящее время, приведёт к темпу вымирания млекопитающих, который в итоге даст приблизительно такое же общемировое биологическое разнообразие: 2000 видов млекопитающих.

Чужие среди нас

Всякий раз, когда вид появляется в местах, где он до этого не водился, возникает потенциал для биологических изменений. Такие вторжения новых видов происходили на протяжении геологического времени, хотя темп вторжения значительно увеличился на протяжении Эры человечества. Сегодня ни одно место на Земле не защищено от таких биологических вторжений. По оценкам специалистов примерно 11 % всех видов, живущих сейчас во Франции, были интродуцированы; в Австралии их доля – 10 %, на Гавайях 18 %, а в Новой Зеландии более 40 %. Эти биологические вторжения особенно заметны в растительных сообществах. На Новой Зеландии зарегистрировано примерно 1200 туземных видов растений, но теперь там живёт также более 1700 завозных растений. Хотя можно было бы возразить, что интродукция такого большого количества чужеродных видов растений более чем удвоило многообразие растительной жизни в Новой Зеландии, но это лишь промежуточный результат. Через какое-то время множество чуждых видов неизбежно поставит аборигенов под угрозу исчезновения, вызвав снижение мирового биологического разнообразия.

Биологические вторжения, которым способствуют люди, протекали тремя большими волнами. На протяжении периода, начавшегося за несколько тысяч лет до примерно 1500 года нашей эры человеческие переселения и миграции вызывали перемещение растений и животных главным образом в Старом Свете. Однако, начиная приблизительно с 1500 года, с увеличением контакта между Старым и Новым Светом в ходе исследований и завоеваний европейцев началась вторая фаза вторжений, на протяжении которой много видов Старого Света было перевезено в Новый Свет. Заключительная стадия началась приблизительно 150 лет назад с глобализацией переселения видов благодаря значительно усилившейся эффективности человеческого транспорта.

Для интродукции этих видов было множество причин. В некоторых случаях интродуцированный вид был преднамеренно перемещён на новое место в качестве продуктивного животного или растения. Некоторые были интродуцированы в качестве декоративных видов или домашних любимцев, тогда как другие были завезены в спортивных целях или для охоты. А некоторые были завезены, чтобы взять под контроль «вредителей», но получилось лишь так, что завезённые виды стали даже более вредными, чем виды, для контроля над которыми они были ввезены. По иронии судьбы, некоторые случаи интродукции были осуществлены для целей биотехнологии или научных исследований. Наконец, с балластом судов или в отсеках самолётов произошло много случайных завозов «автостопом» семян, попавших из природных или сельскохозяйственных территорий; случайные завозы могли быть просто побочным эффектом изменения местообитания.

Большинство интродуцированных видов не выживает. По оценкам, из сотни интродуцированных видов лишь около десятка успешно колонизирует новые местообитания или натурализуется в них, и только два или три станут вредными. Но те, кто это сделал, зачастую становятся большой проблемой, особенно в хрупких, подвергающихся опасности или редких экосистемах, вроде ранних сукцессионных местообитаний, экосистем с небольшим количеством видов и экосистем, в которых традиционно невелико количество хищников или травоядных. Захватчики-вредители часто обладают схожим набором качеств: у них высокий репродуктивный потенциал, многочисленное потомство и нетребовательность к местообитаниям и пище. Потому они могут быть охарактеризованы как «пионерные» виды из-за того, что могут колонизировать широкий диапазон экосистем и процветать в них. Зачастую они – человеческие «комменсалы», виды, которые процветают в присутствии человека[22].

Хотя самые большие последствия этих вторжений – биологические, их экономическое воздействие отнюдь не незначительное. В одних только Соединённых Штатах, по оценкам, ячменная тля[23] причиняет урожаю ущерб в 130 миллионов долларов каждый год, средиземноморская плодовая муха – 900 миллионов долларов, а непарный шелкопряд – примерно 750 миллионов долларов. На протяжении двадцатого века хлопковый долгоносик причинил ущерба урожаям хлопка, возможно, на 50 миллиардов долларов[24].

Окончательным результатом многих вторжений является вымирание туземных видов, и примеры таких вымираний весьма многочисленны. В 1959 году в Великой Рифтовой долине Африки британские колониальные власти завезли в озеро Виктория североафриканскую рыбу, называемую нильским окунем, в целях спортивного рыболовства. Нильский окунь – активный охотник на более мелких рыб. До его интродукции озеро было домом для более чем 300 видов эндемичных рыб семейства цихлид. Уже к началу 1980-х годов, когда проблему, наконец, осознали, более половины видов цихлид в озере Виктория вымерло из-за нильского окуня.

1. Одичавшая свинья

2. Серые крысы (пасюки)

3. Европейские исследования отдалённых океанических островов

4. Кокосовая пальма

5. Гавайская цветочница и москит

6. Калифорнийский кондор

7. Остров Пасхи

8. Мексиканский гризли

9. Северная Америка

10. Миграция людей через Берингию

11. Фиджийский пастушок[25]

12. Пастушок[26] с Оклендских островов

13. Лайсанский пастушок

14. Коростель Понапе

15. Самоанская камышница

16. Чатемский пастушок

17. Лордхауский пастушок

18. Уэйкский пастушок

19. Гавайский пастушок

20. Таитянский пастушок

21. Нанду

22. Рио-де-Жанейро

23. Тапир

24. Гаитянский щелезуб

25. Желтоногий зуёк

26. Аляскинский нефтепровод

27. Домовый воробей

28. Одичавший голубь

29. Охота на каймана

30. Добыча нефти в Северном море

31. Горилла

32. Евродиснейленд

33. Охота на крупную дичь

34. Пустыня Сахара

35. Происхождение современного человека

36. Квагга

37. Охота на китов в исследовательских целях

38. Европейский скворец

39. Страус

40. Walia ibix

42. Brookesia peyrieresi[27]

43. Заселение людьми Мадагаскара

44. Дронт и «дерево дронта»

45. Сумчатый волк

46. Одичавшие кролики

47. Переселение людей приводит к появлению динго в Австралии

48. Гигантская наземная улитка

49. Цейлонский слон

50. Снежный барс

51. Традиционная китайская медицина (медвежий желчный пузырь, лапа тигра и рог носорога)

52. Зубр

53. Критский олень

54. Тигр

55. Камчатский медведь

56. Shistosoma

57. Охота на шерстистого мамонта

58. Кустарниковый крапивник с острова Стивенс

59. Расселение людей из Азии в Тихий океан

60. Расселение людей в Новую Зеландию

61. Коричневая древесная змея

62. Океанский мусор

63. Морская (стеллерова) корова

64. Гавайская крачка

Недавняя история мира с точки зрения экологии.

Из всех факторов, вызывающих перемещение видов, обмен балластной водой может считаться одним из самых важных, и его труднее всего остановить. Тысячи видов перевозят по всей Земле в балластной воде судов. Когда судно забирает балластную воду, оно берёт планктон из данной области, в котором часто содержатся ювенильные стадии морских животных и растений. Эти организмы затем попадают на свободу, когда судно доходит до своего порта назначения. Одним из таких захватчиков была печально известная речная дрейссена, которая попала в Великие озёра Северной Америки. Речная дрейссена, родом из Европы, является чрезвычайно эффективным фильтрующим организмом, удаляющим планктон из окружающей воды настолько успешно, что она побеждает в ходе конкуренции с местными видами, которые из-за этого умирают от голода. Она быстро размножается, прикрепляясь к трубам, лодкам и раковинам других моллюсков. Речные дрейссены забивают водозаборные трубы, тем самым оказывая влияние на централизованное водоснабжение, ирригацию, работу водоочистных предприятий, морское сообщение и отдых на воде.

Правительства всего мира пытаются взять под контроль чужеземные виды, прибывающие с балластной водой. Недавнее исследование, проведённое на японских судах, входящих в порты Орегона, выявило присутствие более 350 чуждых видов, сброшенных в воды Орегона. К числу самых нежелательных из таких захватчиков относятся хищные крабы, которые способны наносить ущерб моллюсковым банкам. Такое вторжение началось в 1990-х годах с появления зелёного травяного краба[28] в штате Вашингтон. Травяной краб питается мелкими моллюсками и способен подорвать местные популяции двустворчатых моллюсков и улиток.

Растения также много страдают от биологического вторжения. Поскольку семена растений обычно мелкие, они легко переносятся на большие расстояния и зачастую могут быстро колонизировать и захватывать новые экосистемы. В различных областях Соединённых Штатов Америки интродуцированные растения составляют от 7 % до 48 % общего разнообразия растений. Многие из этих неаборигенных видов, вроде пуэрарии волосистой, были преднамеренно завезены для взятия под контроль эрозии почвы. Другие были ввезены как сельскохозяйственные культуры. На природных пастбищах агрессивные растения, такие, как костёр кровельный, вытесняют более питательные местные растения, вызывают эрозию почвы и представляют собой угрозу для местной живой природы.

Ещё более вредным, чем эти вторжения растений, является перенос растительных патогенов из одной части света в другую. Голландская болезнь вяза уничтожала вязы как в Англии, так и в Соединённых Штатах после того, как она была случайно ввезена туда. Завоз грибка Endothia parasitica из Азии в Америку в 1890 году поставил американский каштан зубчатый на грань исчезновения менее чем за пятьдесят лет. В Австралии туземные леса джарра были уничтожены из-за завоза корневого грибка из Восточной Австралии.

Победители и проигравшие

Для биологов предсказание победителей и проигравших в будущем может быть столь же рискованным, как для биржевых маклеров. В обоих случаях, однако, существуют некоторые чёткие признаки тех, кто сможет процветать (и даже увеличивать своё разнообразие), и тех, кто может вымереть.

Чётким признаком, позволяющим предсказать, будет ли вид процветать, или нет, является размер области его географического распространения. В конце 1980-х годов биологи Дж. Браун и М. Морер показали, что виды североамериканских птиц с небольшим географическим распространением почти всегда показывали низкую плотность популяции в границах ареала. Иными словами, в Северной Америке фактически нет ни одного вида птиц, который одновременно был бы узкоареальным и обильно представленным в границах занимаемой им маленькой географической области. С другой стороны, птицы с широкими географическими границами распространения обычно многочисленны в большинстве областей в границах своего ареала. Хотя мы наблюдаем всё это вокруг нас, это совершенно не интуитивный вывод; это обобщение, которое предельно важно для того, чтобы указать среди видов как победителей, так и проигравших в грядущие годы.

Взаимосвязь между широтой распространения и плотностью поселения можно понять, если взглянуть на геометрию ареала вида. Географические ареалы охватывают все места, где может существовать данный вид. При этом внешние границы ареала будут, скорее всего, менее благоприятными для существования вида, чем внутренняя часть ареала. Если размер менее благоприятного периметра велик по отношению ко всей площади ареала, он становится ограничением для популяции в целом, а у небольших ареалов более высокое соотношения области периметра и общей площади, чем у больших. Поэтому неудивительно, что, когда большой ареал внезапно разбивается на значительно меньшие территории, частота встречаемости вида упадёт. Географическая фрагментация ареала может влиять таким путём на вероятность вымирания, воздействуя на темп вымирания местных популяций, которые окажутся запертыми на «островках» местообитаний.

Эта взаимосвязь между размером ареала и численностью – один из самых ужасных кошмаров для тех, кто планирует природоохранные мероприятия. Урбанизация и «агрикультуризация» мира раздробили ареалы большинства диких видов при значительном расширении ареалов культивируемых видов. Это воздействие, в сущности, влечёт за собой гибель большинства редких видов в мире, многие из которых представляют собой «мега-млекопитающих». И повторимся ещё раз, что закат Эры гигантских млекопитающих – это функциональное воссоединение Гондваны.

Климат – одна из самых трудных для предсказания вещей. Но одно несомненно: воздействие человека на него было огромным, и будущее будет проблематичным.

ПЯТАЯ ГЛАВА

БЛИЖАЙШЕЕ БУДУЩЕЕ

Новый мир

На Земле может быть недостаточно места и для животных, и для развития человека.

— РОДЖЕР ДИСИЛЬВЕСТРО «Королевство в опасности»

Способны ли мы предсказать, каким может быть будущее направление процесса эволюции? Иногда было бы соблазнительно выдвинуть причудливые предположения о природе видов будущего, но всё равно это в целом ненаучно. Попытки предсказать форму, цвет и внешность новых видов были бы фантазией, но не наукой. И всё же возможно сделать предсказания другого рода, основанные на том, что мы узнали из летописи эволюции.

Первая вещь, в которой мы можем быть уверены, состоит в том, что после текущего массового вымирания останутся пустые экологические ниши, и эти ниши будут заполнены вновь эволюционировавшими видами. Но какой из видов заполнит конкретную нишу – это и есть тот самый вопрос, для ответа на который нужна кофейная гуща. Стивен Джей Гулд долгое время утверждал, что главным арбитром в решении вопроса о том, какой вид заменит недавно вымерший таксон, будет случай. Например, возможно, что исчезновение носорогов и слонов подстегнёт эволюцию какой-то группы видов антилоп в направлении гигантизма, чтобы заполнить опустевшее место; или возможная замена придёт со стороны домашних лошадей. Как всё случится – это большей частью дело случая. Однако другие эволюционисты не слишком уверены в том, что точка зрения Гулда верна. Палеонтолог Майкл МакКинни (среди прочих) утверждал, что лучшие возможности для заполнения новых ниш принадлежат тем таксонам, которые он называет супертаксонами, видам, которые принадлежат к группам, которые, в свою очередь, состоят из многочисленных видов. Примерами таких групп являются грызуны, змеи и воробьиные птицы – каждая из них чрезвычайно богата видами. МакКинни отметил, что, поскольку эти группы в целом состоят скорее из неспециализированных, чем из специализированных видов, их представители многочисленны – и что как раз те же самые особенности, что способствуют их численному преобладанию, также приводят и к способности быстро эволюционировать в разных направлениях на протяжении длительных периодов времени. Другой характеристикой этой группы является небольшой размер тела.

Во-вторых, предсказание облика какой-либо биоты будущего требует осмысления того, какова будет новая совокупность местообитаний на Земле. В процессе своего становления в качестве доминирующего вида на Земле человечество изменило положение дел, вызвав появление потока гена между некогда изолированными популяциями и сделав обычной вещью вторжение чужеродных видов – возможно, самое значительное изменение, появившееся в самой природе местообитаний. Человечество преобразовало поверхность Земли, создавая физические местообитания, которых ранее никогда не существовало. Путём создания мегаполисов, перехода от лесов, выросших естественным образом, к управляемым культурным лесопосадкам, распространения сельскохозяйственных ландшафтов, разбивки естественных ландшафтов дорогами, изменений в экологии океанов из-за исчезновения крупных рыб, мангровых зарослей, коралловых рифов и зарослей морских трав, а также химических изменений на суше и в воде из-за пестицидов и других химических загрязнителей люди, несомненно, окажут явное влияние на эволюцию в будущем. Естественный отбор произведёт новые разновидности живых существ, чтобы иметь дело с комплексом новых условий окружающей среды, с которыми никто на планете не сталкивался никогда прежде.

Города

В конце 1970-х я летел с полуострова Юкатан в Лос-Анджелес с остановкой в дороге в Мехико. Тогда как Лос-Анджелес был хорошо знаком мне в то время, я никогда не был в Мехико и ожидал новых впечатлений.

Наш самолёт взлетел с покрытого пышной зеленью Юкатана в солнечный день, и мы летели над хорошо различимой Мексикой. Полёт не был очень долгим, а пейзаж из гор и лесов тянулся далеко внизу под нами. Со временем я заметил вдалеке гору, которая была больше других, но, когда мы приблизились, я был удивлён безмерно. Прежде я никогда не видел горы, похожей на эту, совершенной куполообразной формы, коричневого цвета, невероятно высокую – зрелище, которое увеличивалось и превращалось в нечто неправдоподобное. Наш пилот развернул машину и взял курс прямо на вершину этой огромной горы, и когда мы были уже недалеки от столкновения с ней, я понял, что же это было: воздух над Мехико, гора из загрязнений, накрывающая огромное пространство под собой. Даже в 1970-х годах Мехико, возможно, был самым большим городом мира, и это было вполне вероятной картиной будущего, картиной того, что может получиться, если слишком большое количество бедных людей соберётся в одном из тех мест, которые мы теперь называем «города-гиганты».

Очень немногие животные преобразуют свою среду обитания в таких же широких масштабах, как Homo sapiens, и, возможно, ни одно изо всех наших преобразований не является столь же заметным, как образование городов. Тогда как многие из изменений, производимых человечеством, вроде сведения лесов, засевания полей и ухода за ними, нарушают, а затем заменяют один тип биологической системы на другой, градостроение – это повсеместное преобразование органического вещества в преимущественно неорганическое. Гнёзда термитов, городки луговых собачек и несколько других примеров – это лишь слабые намёки на этот процесс, но настоящие бетонные джунгли, конечно, до нас в целом были неизвестны.

Люди строили крупные города на протяжении тысячелетий, но наступление Промышленной Революции навсегда изменило природу городов. Некогда бывшие местами, где была сконцентрирована торговля и жизнь людей, с девятнадцатого и на протяжении всего двадцатого века города превратились в места, где были расположены фабрики и разные отрасли промышленности. Эффект от этого был равносилен грязи, принесённой в спальню. Эбенезер Ховард, один из первых городских архитекторов, описал эти новые города как «плохо вентилируемые, нераспланированные, неуправляемые и нездоровые». Французский архитектор Ле Корбюзье был более поэтичен в своём обвинении: «Они бесплодны по сути, они истощают наши тела, они противодействуют нашим душам».

Урбанизация явно преобразует Землю. На заре двадцать первого века более половины человечества живёт в городской местности. К 2030 году, по оценкам специалистов по демографии, в городской местности будет жить вдвое больше людей, чем в сельской. По состоянию на конец двадцатого века города и городские местности занимают примерно 2 % поверхности суши на Земле. Однако они используют около 75 % ресурсов Земли и производят соответствующее количество отходов. Они – это не только центры человеческой популяции, но и центры организованного человеком производства и потребления.

Урбанизация оказывает пять основных видов воздействия на среду: она вызывает усиленный спрос на природные ресурсы в местности, окружающей город; она нарушает естественный круговорот воды на территории города; она уменьшает биомассу и изменяет видовой состав в городе и вокруг него; она создаёт высокую концентрацию отходов, которая может изменить окружающую среду вокруг города, и она создаёт новые, но изменённые типы местности путём отсыпки грунта и мелиорации. «Мелиорируются», конечно, главным образом, естественные болотистые местности или озёра. Города заменяют естественные леса, поля и другую растительность бетоном и кирпичом. Эти изменения значительно влияют на течение воды через территорию города, в целом вызывая ускорение движения воды.

Канадский экономист Уильям Рис привлёк внимание к концепции «следа» городов – участка земли, требующегося для их снабжения продовольствием и изделиями из древесины, а также площадью (и зарослями растений), необходимыми для поглощения двуокиси углерода, которую они производят. Один такой «след» для Лондона был высчитан Гербертом Жирарде из Университета Мидлсекс в Великобритании. Лондон был первым из «мегаполисов», будучи первой городской территорией, которая достигла численности населения в один миллион человек. Используя анализы, впервые сделанные Рисом, Жирарде рассчитал, что размер следа Лондона в 125 раз превышает его территорию. Город раскинулся на 159000 гектаров, и, исходя из этого, его след составляет 20 миллионов гектаров. Это больше, чем все возделываемые сельскохозяйственные земли Великобритании, вместе взятые – лишь для 12 % общего населения Великобритании.

Все ключевые виды городской деятельности – транспорт, отопление, производство, выработка электричества и оказание услуг – полагаются на стабильное и регулярное снабжение ископаемым топливом. Лондону требуется 20 миллионов тонн нефти каждый год – и в процессе преобразования той нефти в энергию в атмосферу выбрасывается 60 миллионов тонн двуокиси углерода. Каждый день из Лондона вывозится почти 7000 тонн бытовых отходов.

Процесс урбанизации ускорился благодаря экономическим, политическим и биологическим факторам. Итогом либерализации политических систем во всём мире в последние десятилетия двадцатого века стала волна экономической активности, которая сопровождалась ростом городов. К сожалению, многие города по мере роста приходят в упадок или не могут продолжать обеспечивать очистку территории, снабжение продовольствием и предоставление не загрязнённой химическими веществами среды для жизни в одинаковом темпе с увеличением населения. Таким образом, бедность городов определяет направление многих из изменений, наблюдаемых в городах сегодня. Проекция на будущее текущих особенностей роста городов даёт основание предполагать, что к 2030 году будет существовать, как минимум, 100 «мегаполисов» с населением более 5 миллионов человек. Эти аномалии окружающей среды будут оказывать глубокое воздействие как на местный, так и, в конечном счёте, на глобальный климат.

Статистика по климату за последние десятилетия показала, что большинство городов теплее, чем окружающая их сельская местность. Таким образом, граница между сельской местностью и городом создаёт резкий температурный градиент, окружающий городской тепловой остров. Нагревание городов – это результат действия нескольких факторов. Первый из них – поглощение солнечной энергии. Большинство дорог и многих городских крыш сделано из тёмного материала, который поглощает больше солнечной энергии, чем окружающая сельская местность. Эти городские поверхности также обладают более высокой способностью к сохранению тепла; и бетон, и битумная поверхность крыши накапливают тепло в течение дня и отдают его ночью гораздо интенсивнее, чем это делает покрытая растениями поверхность земли. Во-вторых, города тёплые из-за того, что они производят большое количество искусственного тепла за счёт производства энергии. Наконец, концентрация большого количества людей и машин в городах создаёт заметные изменения в качестве воздуха. Высвобождение огромного количества двуокиси углерода и других парниковых газов, которые не могут сразу же рассеяться из самого центра города, создаёт изолирующий покров вокруг городского ядра.

Одним из самых существенных видов воздействия, оказываемого городами на природу, является образование и накопление ими отходов. В более ранние времена решение проблемы было простым: свалка мусора в более бедных кварталах. Хотя в более развитых областях эта система изменилась, она всё ещё практикуется в более бедных странах. Возможно, наиболее яркий пример этой практики имел место на Филиппинах. В 1950-х годах Манила начала сбрасывать возрастающие объёмы своих отходов в особенно бедном квартале. Мини-гору мусора окрестили «гора Дымок» из-за дымки от горящего метана, и она возвышалась на 130 футов выше уровня моря в городе, построенном на уровне моря. Ещё более поразительным, чем её размер, однако, была биомасса людей, существование которых поддерживала эта куча мусора. В начале 1990-х она была домом для приблизительно 20000 людей, которые зарабатывали на жизнь, перебирая и вторично используя мусор и поедая его остатки; там они жили, питались и размножались.

Огромное количество отходов, произведённых городами, преобразует Землю, и, несомненно, в той же степени способствует появлению новых течений в эволюционном развитии. Открытые ямы и кучи отходов являются местами размножения для возбудителей человеческих заболеваний, но ещё в большей степени они представляют собой среду обитания для легионов насекомых, птиц и мелких млекопитающих, живущих за счёт избытка пищевых продуктов. По оценкам, Нью-Йорк получает для своих человеческих жителей 20000 тонн продовольствия ежедневно. Приблизительно половина из этого преобразуется в человеческую энергию; остальное превращается в человеческие нечистоты и «потери». Эти неисчерпаемые ресурсы – альтернативная и перспективная эволюционная цель для животных, которые сейчас их используют. Ясно, что 10000 тонн пищевого материала не появлялись ежедневно на небольшой территории, ныне известной как Нью-Йорк, до появления там города; его относительно внезапное (по стандартам геологического времени) появление является несомненным стимулирующим фактором для их эксплуатации; также это могло бы подстегнуть эволюционные изменения в направлении оптимизации этой эксплуатации.

Вероятно, первыми последствиями эволюционных изменений в пределах этой системы являются поведенческие – аспект эволюции, который менее всего заметен, но, вероятно, принадлежит к числу самых быстрых из тех, что появляются путём естественного отбора. Тело крысы или таракана превосходно «преадаптировано» для проживания в этой новой среде обитания, на мусорной свалке, и, возможно, ему нужно весьма немного морфологических, или телесных, адаптаций, чтобы эксплуатировать её. Тем не менее, новые требования со стороны городской жизни, несомненно, воздействовали на генетически закодированные черты поведения этих животных, и продолжат воздействовать на них дальше. Поскольку мы рассматриваем животных, живущих за счёт наших отходов и мусора, главным образом как вредителей, мы стараемся истреблять их. Любая поведенческая особенность, которая помогает избежать такой судьбы, будет подхвачена отбором и быстро включена в генетическую систему этих животных. С течением веков мы не обязательно сможем увидеть новый вид живущих в городе организмов (хотя могли бы), но, тем не менее, последующая эволюция, большей частью поведенческая, будет продолжаться.

Некоторые представители фауны удивительно хорошо приспособились к неприветливым городским пейзажам, и так будет продолжаться – но их будет всё меньше и меньше.

Поведение – это не всё, что изменится; также для городских жителей, несомненно, будет необходимой и физиологическая адаптация[29]. Последствие существования городов и их отходов – наличие токсинов. Даже самые дорогие методы переработки отходов, вроде высокотехнологичных установок для сжигания отходов и так называемого «санитарного» захоронения мусора, производят токсины. Наиболее значимые среди них – тяжёлые металлы, соединения хлора и диоксины; они все могут быть обнаружены даже в золе установок для сжигания отходов. Эти и многие другие вещества просачиваются в потоки грунтовых вод и таким способом попадают в экосистему города. Животные, населяющие города, а особенно те, кто живёт в местах с высокой концентрацией токсинов, например, в канализации, в грунтовых водах и в глубине мусорных свалок, могли выработать адаптации, позволяющие противостоять высокому содержанию в ином случае смертельных химических веществ, высоким концентрациям кислот или щелочей, и даже повышенным температурам, которые характерны для тлеющих мусорных свалок.

Окончательные изменения, однако, могут быть морфологическими. Мы наверняка сможем увидеть эволюцию птичьего клюва, специализированного для питания из консервных банок, или крыс, у которых развилась покрытая жировой смазкой шерсть, чтобы её не смачивали токсичные сточные воды. Точно так же новые породы домашних кошек могли бы эволюционировать в сторону увеличения размера[30], чтобы расправляться с более свирепыми крысами. Но может ли эволюционировать нечто совершенно иное? Сможем ли мы увидеть эволюцию животного, специализирующегося на использовании наиболее очевидного среди всех ресурсов: людей?

Мировой климат будущего

Давайте представим себе мир, существовавший давно, очень давно: мир 750 миллионов лет назад. Это было время, когда только появились первые животные. Также это было время «Земли-снежка».

Открытие того факта, что несколько раз на протяжении своей истории Земля была покрыта льдом от полюса до полюса – одна из главных геологических находок конца двадцатого века. Недавно закончившийся ледниковый период бледнеет по сравнению с этими давними временами. Лёд заключил Землю в свои объятия, покрыв и сушу, и море. На планете фактически не было никакой жизни, кроме нескольких тёплых оазисов рядом с подводными вулканами. Открытие того, что это состояние «Земли-снежка» происходило не однажды, а неоднократно, хотя и очень давно, демонстрирует лишь один мах тяжёлого маятника, который мы называем климатом. Это также урок того, насколько экстремальными могут быть изменения климата – и, возможно, скоро будут.

Никто не ставит под сомнение тот факт, что человечество стремительно изменяет состав атмосферы, хотя всё ещё идут оживлённые дебаты относительно того, действительно ли эти изменения вызывают повышение среднемировой температуры, также известное как глобальное потепление.

Антропогенная, или инициированная человеком выработка таких газов, как двуокись углерода, метан, хлорфторуглеводороды, двуокись серы и оксид азота, резко возросла с начала Промышленной Революции. Все эти газы обладают способностью поглощать инфракрасное излучение и возвращать его обратно на Землю, производя известный «парниковый эффект». Чтобы лучше понять условия, с которыми столкнётся жизнь в будущем, мы должны лучше понять, каков будет газовый состав атмосферы.

Насколько нам известно, предсказание погоды – дело рискованное. Попытка сделать обоснованный долговременный прогноз на следующие несколько дней достаточно трудна. Попытка сделать то же самое на следующие несколько тысяч тысячелетий выглядит невозможной. Хотя в некоторых аспектах долгосрочный прогноз более точен, чем краткосрочный. Почти вся научная информация на сегодняшний день даёт основание предполагать, что глобальное потепление будет реальностью в долгосрочной перспективе.

Предсказания относительно возможности глобального потепления в течение следующих нескольких десятилетий и столетий сделаны на основании нескольких моделей, известных как Модели Общей Циркуляции (МОЦ). Отправной точкой этих моделей является предсказание о том, что количество двуокиси углерода в атмосфере в течение следующего столетия удвоится. Это удвоение, несомненно, окажет глубокое влияние на экологию, включая более значительное повышение температур в среднеширотных умеренных и внутриконтинентальных областях, чем в остальной части земного шара, уменьшение количества осадков в этих же самых среднеширотных областях и увеличение количества сильных штормов.

Такие изменения затронут всю биосферу, но будут оказывать наиболее явно выраженное воздействие на растительные сообщества. Поскольку накоплено достаточно много информации палеонтологического плана о том, как существовали виды и сообщества растений на протяжении резких изменений климата, которыми сопровождался конец ледникового периода в течение последних 18000 лет, есть некоторые основания для оптимизма в отношении того, что можно сделать разумные предположения, касающиеся грядущих изменений климата.

По мнению палеоботаников, к ближайшему будущему применимы четыре главных урока из недавнего прошлого. Во-первых, похоже, что на климатические изменения отвечают скорее отдельные виды, нежели целые сообщества. За последние 18000 лет видовой состав различных североамериканских лесов значительно изменился, хотя леса сами по себе сохранились. Общины и биомы в целом не отвечают на изменения климата, но вместо этого изменяют свой видовой состав. Во-вторых, ответы отдельных видов на изменение климата часто следуют с задержкой по времени. Особенно резкое изменение климата скорее истребит много видов растений, потому что они не способны распространяться семенами достаточно быстро, чтобы двигаться в одном темпе с изменениями. Например, тсуга канадская может распространяться семенами со скоростью 20-25 километров за столетие. Однако границы климатических поясов могут смещаться со скоростью более 300 километров за столетие.

Конечным результатом может быть локальное вымирание вида, если изменение климата было достаточно быстрым. Третья мысль состоит в том, что характер местных нарушений среды изменится вместе с изменением климата. Пожар – это одна из основных причин нарушения среды в современных лесных экосистемах; с изменением климата характер и частота крупных лесных пожаров также изменятся. Изменения в таких видах нарушений среды могут повлечь за собой больше изменений в экосистеме, чем само по себе изменение климата. В-четвёртых, похоже, что многократные изменения окружающей среды могут стать причиной непредсказуемых ответов со стороны экосистем. Если на данную экосистему оказывает воздействие достаточно много источников изменений, её ответы могут быть непредсказуемыми. Мы уже можем готовиться к тому, чтобы наблюдать образование наземных растительных сообществ, отличающихся от любых из них, существовавших в прошлом – но не путём образования новых видов (хотя это также может случиться), но путём появления нового состава в группах видов, у которых не было никаких аналогов в древних сообществах.

Другим фактором будет реакция растений на увеличенное содержание двуокиси углерода (CO_2) в атмосфере. Многие из растений в ответ на увеличенное содержание CO_2 усиливают свою фотосинтетическую деятельность и темпы роста. Поэтому результатом увеличения содержания CO_2 будут большая глобальная продуктивность растений, более быстрый рост и, возможно, увеличение размеров растений некоторых видов. С другой стороны, у растений существуют чёткие различия в их ответах на увеличение содержания CO_2. Некоторые растения (использующие ферментные системы, известные как C_4-путь фотосинтеза) уже сегодня насыщаются CO_2 в современной атмосфере и не станут отвечать более быстрым ростом или продуктивностью, если содержание CO_2 возрастёт глобально. Вторая, чаще встречающаяся группа растений (которая использует так называемый C_3-путь фотосинтеза) ответит на увеличение содержания CO_2 усиленным ростом. Есть также и другие определяющие факторы. Растения, живущие в условиях сильного стресса, и те виды, что населяют сильно нарушенные среды обитания, продемонстрируют менее выраженный эффект, тогда как более устойчивые к стрессу виды растений добьются большего успеха. Возможно, не станет никакой неожиданностью, что победителями в новой, богатой CO_2 окружающей среде, смогут стать сорные виды.

Хотя содержание CO_2 будет оказывать существенное влияние на состав растительных сообществ и темпы роста, намного более существенным фактором, воздействующим на состав и рост растительного сообщества, будет доступность воды. У разных видов растений существует огромное количество вариантов проявления их способности противостоять засухе, поэтому будущий характер распределения влажности и выпадения осадков по земному шару больше всего затронет облик растительных сообществ. Поскольку глобальные изменения температуры затрагивают распределение влаги по планете, растения будут вынуждены приспосабливаться к быстро изменяющимся условиям.

В главе «Понимание выгод биологического разнообразия растений» из завершающего двадцатый век выпуска в серии бестселлеров «Состояние мира» (“The State of the World”) ботаник Джон Таксхилл заключил, что во влажных тропических лесах уже наблюдаются первые признаки изменения содержания двуокиси углерода. Таксхилл обращает внимание на то, что «темп круговорота» тропических лесов – темп замены старых деревьев более молодыми – неуклонно ускорялся, начиная с 1950-х годов. В результате изучаемые леса «омолаживаются» путём усиления доминирования короткоживущих деревьев и одревесневающих лиан, которые растут быстрее, чем высокие деревья с твёрдой древесиной, которые составляют старые климаксные сообщества. Такие тенденции способствуют радикальной смене в видовом составе тропического леса. Таксхилл также отмечает следующее:

Глобальные тенденции придают облик ботаническому миру, который больше всего поражает своей усиливающейся однородностью. Богато структурированное сочетание сообществ местных растений, которые эволюционировали на протяжении тысячелетий, всё более и более стирается, заменяемое обширными областями интенсивно культивируемых видов или переэксплуатированных пастбищ, землями, занятыми под поселения или промышленную деятельность, и вторичными местообитаниями, которые образованы короткоживущими «сорными», зачастую чужеродными видами.

Можем ли мы в таких условиях ожидать существенной будущей эволюции в лесных сообществах? Поскольку уже эволюционировало очень высокое разнообразие растений, вероятно, найдётся много видов, «преадаптированных» к новым условиям, которые определяются теперь глобальными изменениями в атмосфере. Конечно, можно рассуждать и выдумывать новые виды растений, эволюционирующих, чтобы воспользоваться преимуществами более высокого содержания двуокиси углерода, но действительность состоит в том, что в истощающихся лесах планеты может возникнуть очень немного новых эволюционных изменений.

Океаны

Что отделяет текущее массовое вымирание от вымираний прошлого – так это то, что в океанах было немного, или же вовсе не было случаев вымирания, и что изменения температуры, токсичности и других факторов окружающей среды были невелики по сравнению с изменениями на суше. Но надолго ли?

Хотя океаны не подверглись воздействию события, эквивалентного вымиранию мега-млекопитающих, характеризующему последние 50000 лет на суше, было бы ошибкой предположить, что какого-либо вымирания не произошло совсем. Эксплуатация морских ресурсов не уничтожила ничего, кроме горстки видов, но её эффекты, от крупномасштабного исчезновения китов и других морских млекопитающих до сокращения численности крупных видов рыб, используемых в пищу людьми, значительно преобразовали биологический облик океанов и пути, по которым энергия распространяется в их сообществах.

Хотя великий британский зоолог Томас Гексли полагал, что «все крупные места рыбного промысла неисчерпаемы», результаты ста лет эксплуатации противоречат этому заявлению. Сокращение численности крупных хищников в море представляет собой радикальное реструктурирование единого и самого крупного местообитания на Земле. Возможно, что это реструктурирование даст толчок будущей эволюции, но может ли произойти хоть какая-нибудь вспышка эволюции, пока существует промысловый прессинг?

Люди зависят от океана как от источника пищи, сырья и полезных ископаемых, транспортных путей, поэтому напряжение, связанное с использованием этих благ, очевидно. По некоторым оценкам, доля переэксплуатированных морских ресурсов возросла с почти ни одного в 1950 году до величины между 35 % и 60 % к концу двадцатого века. Самыми актуальными угрозами для океанов, по мнению 1600 учёных, внёсших свой вклад в программу провозглашённого Организацией Объединённых Наций в 1998 году Года Океанов, являются переэксплуатация видов, деградация среды обитания, загрязнение, изменение климата и завоз чужеродных видов. Как выразился один из этих учёных, «слишком много взято из моря, и слишком много брошено в него».

Использование рыбных запасов в конце двадцатого века колебалось. Мировая популяция человечества получала 6 % всех белков и 16 % белков животного происхождения из моря, и более миллиарда человек полагались на рыбу как на источник, как минимум, 30 % потребляемого животного белка. До 90 % этого улова происходит из прибрежных районов (которые также дают, как минимум, 25 % первичной биологической продукции на Земле).

Основные виды рыб, показывающие явное снижение доли в улове, включают акул, тунца, меч-рыбу, лосося и треску. Когда их запасы снижаются, вместо них эксплуатируются новые виды. На протяжении 1980-х годов пять малоценных видов – перуанский анчоус, южноамериканская сардина-пильчард, японская сардина-пильчард, чилийская скумбрия и минтай – составляли большую часть новых уловов. Кроме того, эффективность лова рыбы теперь такова, что ранее изобильные районы моря становятся биологическими пустынями. Некогда богатая рыбой Большая Ньюфаундлендская банка близ Канады теперь лишилась трески, которая когда-то встречалась в таком изобилии; промысел королевского краба на Аляске пришёл в упадок; лова атлантического большеголова в южной части Тихого океана, по сути, не существует. Траление – практика волочения сетей и снастей по океанскому дну – теперь распространено настолько широко, что, по оценкам, каждый район континентальных шельфов во всём мире был протрален, как минимум, единожды каждые два года.

Растущая человеческая популяция также оказывает воздействие на прибрежные районы. Две трети крупнейших городов мира расположено на побережьях, и воздействие на окружающую среду со стороны этих процветающих человеческих поселений радикально изменяет море. Уничтожение зарослей морских трав и мангровых лесов, чтобы дать возможность селиться людям, оказало заметное воздействие на запасы рыбы, поскольку эти местообитания являются нерестилищами для многих важных видов.

Моря также являются конечным пунктом накопления многих видов антропогенных загрязнений. Речные системы уносят сброшенные в воду отходы в море; ветры несут воздушные загрязнения в море; огромное количество питательных веществ из близлежащих городов порождает плотные ковры морских водорослей, которые в итоге сгнивают в море. Такие вспышки роста водорослей забирают кислород из воды и создают обширные «мёртвые зоны». Значительная часть Мексиканского залива сейчас страдает от наличия таких мёртвых зон. Другие последствия попадания питательных веществ в океаны – это увеличение частоты «красных приливов» и частоты отравлений моллюсками с симптомами в виде паралича. Синтетические органические вещества в итоге также попадают в море, как и радиоактивные материалы, а также тяжёлые металлы вроде ртути.

Все эти факторы делают океан одним из самых мощных котлов, где кипят будущие эволюционные изменения. Но среди всех экосистем Земли в океанах можно наблюдать наименьшее количество случаев вымирания на видовом уровне, и, как это, возможно, ни парадоксально, наибольшую интенсивность новой эволюции. Причин тому несколько. Во-первых, несмотря на наши лучшие усилия, даже полностью переэксплуатированные и впоследствии «подорванные» стада промысловых видов не вымерли. Но они не восстановятся, пока продолжается лов рыбы – и пока существует большая человеческая популяция, будет и перепромысел. В то же время большой размер океанов и их изначальная незаселённость людьми всегда будут создавать буфер для морских существ. Попытайся мы заселить их, океаны всегда останутся преобразованными гораздо меньше, чем суша. Таким образом, как только образуются новые виды (вначале всегда в виде крошечных изолированных популяций), у них будет меньше шансов на то, что человеческое вмешательство немедленно остановит новый процесс видообразования.

Во-вторых, устранение хищников на вершине пищевой пирамиды – видов, наиболее интенсивно эксплуатируемых людьми – оставит пустоту, которая будет заполнена путём естественного отбора и нового видообразования. Хотя люди эксплуатируют верхнюю часть морских пищевых цепочек, их более низкие трофические уровни едва затронуты. Люди не эксплуатируют, например, веслоногих ракообразных, мелких червей и других беспозвоночных, составляющих большую часть океанской биомассы. Эволюционируют новые виды, которые заполнят вакуум, созданный резким сокращением численности промысловых видов рыб.

Кто же эволюционирует, чтобы занять место крупных видов рыб? Поскольку рыбы, как показывает летопись окаменелостей, выглядят способными к быстрой эволюции, возможно, что новыми видами будут другие рыбы. Но если в процессе эволюции появится крупный вид рыб, чтобы заменить тех, кто стал малочисленным или вымер в результате перелова, то вновь может проявиться та же самая тенденция, и он сам пострадает от перелова. Более вероятно, что либо эволюционирует много мелких видов рыб, либо что места в верхних частях морской пищевой цепи будут заполнены крупными беспозвоночными[31].

Сельскохозяйственные земли

Самым большим отдельно взятым типом местообитаний на поверхности суши вскоре будут сельскохозяйственные земли. Большая часть древних лесов и более сухих травянистых равнин и саванн Земли была превращена, или же находится в процессе преобразования в фермы, и это преобразование внесёт основной вклад в новые эволюционные события. Но, если фермерские поля преобладают, то вторым из основных типов местообитаний, увеличивающихся в размерах, будут пустыни. Очень часто поля превращаются в пустыни при использовании несовершенных методов ведения сельского хозяйства и снижении доступности воды.

К концу двадцатого века возможность увеличения производства зерна путём обработки большей площади земель фактически исчезла. С 1950 по 2000 гг. увеличение урожаев зерна происходило за счёт превращения лесов и природных травянистых равнин в поля для выращивания зерна, но эта возможность была исчерпана. Немногие области, которые остались пригодными для эксплуатации, включают серрадо в Бразилии, полузасушливую область к востоку от центральной части страны, область вокруг реки Конго в Африке и внешние острова Индонезии. В то же самое время обширные области, в настоящее время используемые для выращивания зерна, будут утеряны из-за необходимости расселения людей, или из-за эрозии почв и деградации земель. Площадь возделываемых земель в пересчёте на одного человека на Земле, как ожидается, уменьшится с 0,23 гектара в 1950 г. до 0,12 гектара в 2000 г. и до 0,07 гектара к 2050 г.. Площадь возделываемых земель в Индии, например, не будет увеличиваться, но, по оценкам, к 2050 году она должна будет кормить дополнительно 600 миллионов человек. К этому же самому времени Китай должен будет кормить в целом 1,5 миллиарда человек.

В выигрыше в сельскохозяйственных местообитаниях окажутся насекомые и грызуны, а также хищники, добывающие тех и других. Как и в случае с одомашненными животными, вполне возможно, что со времён начала сельского хозяйства, почти десять тысяч лет назад, уже произошло значительное количество эволюционных изменений, не замеченных ранее жившими людьми. Специалист по таксономии, исследующий видовой состав насекомых и грызунов в мире до начала ведения людьми сельского хозяйства, мог бы быть удивлён тем, скольких видов, которые обычны сегодня, не существовало в те времена. Грызуны, как известно, обладают одним из самых быстрых темпов эволюции на Земле; тысяча лет – это более чем достаточное время для того, чтобы создать новый вид, а эти десять тысяч лет, прошедшие с начала сельского хозяйства, возможно, были свидетелями повсеместного и быстрого увеличения численности мелких зверьков, населяющих возделываемые грядки. Тот же самый процесс, конечно же, прошёл и среди насекомых – возможно, даже более широкомасштабный, чем среди грызунов. Поскольку животных такого размера не так легко наблюдать или потревожить усилиями людей, направленными на уменьшениие их вреда, волна эволюции, вероятно, продолжится. Армии новых видов муравьёв, жуков и грызунов выглядят вполне вероятным событием.

Человеческая популяция

Десять тысяч лет назад на Земле существовало, самое большее, от 2 до 3 миллионов человек. Не было никаких городов, никаких крупных скоплений населения; люди были редкими зверями, рассеянными по кочевым кланам или группам, или в лучшем случае по недолговечным постоянным поселениям. На всём земном шаре было меньше людей, чем теперь живёт практически в любом крупном американском городе. Ко времени около двух тысяч лет назад численность возросла почти стократно, до 130, или, возможно, до целых 200 миллионов человек. Миллиардная отметка была достигнута в 1800 году, а к 1930 г. было 2 миллиарда человек, 2,5 миллиарда в 1950-м, 5,7 миллиарда в 1995-м, и примерно 6,5 миллиарда в 2000-м. При таком темпе роста человеческая популяция, как ожидается, превысит 10 миллиардов когда-нибудь между 2050 и 2100 гг., если считать ежегодный прирост равным 1,6 %. Хотя этот темп несколько уменьшился по сравнению с темпом роста в 2,1 %, характеризующим 1960-е годы, он остаётся впечатляющей величиной.

В 1992 году Организация Объединённых Наций опубликовала основополагающее исследование, где были высчитаны потенциальные тенденции, связанные с человеческой популяцией, ставшие основанием для нескольких оценок. К 2150 году человеческое население может достигнуть численности примерно в 12 миллиардов, если значение рождаемости человека снизится с нынешних 3,3 детей на одну женщину до 2,5 детей. Если, однако, население в самых быстрорастущих регионах мира продолжит увеличиваться и поддерживать свой текущий уровень рождаемости, средняя рождаемость по всему миру увеличится до 5,7 детей на одну женщину и человеческое население может превысить 100 миллиардов человек когда-нибудь между 2100 и 2200 годами. Последняя величина, похоже, лежит за пределами способности планеты к поддержанию такого населения. Официально же Организация Объединённых Наций использует три оценочных величины для 2150 года: самая низкая оценка – в 4,3 миллиарда, средняя оценка в 11,5 миллиарда и высокая оценка – 28 миллиардов.

Предсказание будущей численности населения – это дело, трудное из-за множества переменных величин, используемых для решения данного вопроса. Исчерпывающе полной работой последнего времени является вышедший в 1995 году труд Джоэла Коэна «Сколько людей может выдержать Земля?» (“How Many People Can the Earth Support?”) Выводы Коэна однозначны:

Совершенно серьёзно должна рассматриваться возможность того, что Земля достигла, или достигнет в течение полувека максимальной численности населения, которую Земля может выдержать при том образе жизни, который ведём мы, выбрали бы наши дети и дети наших детей... Усилия, направленные на удовлетворение желаний человека, требуют времени, и требуемое время может быть дольше, чем конечное время, доступное индивидам. Существует гонка между сложностью проблем, которые возникают при увеличении численности людей и способностью людей осознать и решить эти проблемы.

Конечно, существует много причин, по которым не может быть достигнута более высокая численность человечества. Человеческая болезнь, вроде тех, что вызываются ВИЧ или некоторыми другими патогенами, может оказать влияние на эти цифры; голод или война также могут заметно уменьшить их. Если исключить такие бедствия, наше население, составляющее на рубеже тысячелетий примерно 6 миллиардов человек, по крайней мере, удвоится за время чуть больше века или около полутора веков. Когда численность достигнет приблизительно 12 миллиардов человек, считается, что население стабилизируется.

Более 200 лет назад британский ученый Томас Мальтус описал одну из самых тяжёлых проблем роста человеческого населения. Тогда как численность нашей популяции возрастает экспоненциально, снабжение человечества продовольствием имеет тенденцию к увеличению в линейном масштабе, по мере того, как больше земель осваивается под сельское хозяйство. Неизбежный вывод состоит в том, что рост человеческого населения имеет тенденцию обгонять снабжение продовольствием. Аналогичным образом человеческая популяция, вероятно, обгонит темп увеличения снабжения незараженной и незагрязнённой пресной водой.

Вода действительно может стать самым критическим фактором в определении максимальной численности человеческой популяции, которую может поддерживать Земля. Хотя запас воды на Земли огромен, большая часть этой воды солёная, содержащаяся в океанах. Количество пресной воды гораздо меньше – лишь небольшой процент от общего количества. Кроме того, примерно 69 % этой пресной воды связано в ледниках, постоянном снежном покрове или водоносных пластах глубиной более километра, и всё это недоступно для людей. Приблизительно 30 % представлено доступными грунтовыми водами, и остаётся 0,3 % в пресноводных озёрах и реках. Это составляет приблизительно 93000 кубических километров жидкой пресной воды на поверхности Земли. Эта вода, однако, не остаётся на месте: она испаряется в атмосферу или просачивается в скопления грунтовых вод. Таким образом, для человеческого сельского хозяйства каждый год доступны возобновимые запасы пресной воды в общем количестве от 9000 до 14000 кубических километров.

Люди используют воду шире, чем только для сельского хозяйства. Люди выпивают примерно по 2 литра воды в день в умеренном климате и, возможно, в три раза больше в засушливом климате. Но питьё составляет наименьшую часть человеческого водопотребления. В развивающихся странах потребление воды на все домашние нужды – включая приготовление пищи, потребление и стирку – составляет примерно от 7 до 15 кубических метров воды в год на человека. Средний человек в развитой стране использует вдвое большее количество. Однако эти цифры бледнеют, если рассчитать количество воды, необходимой для того, чтобы прокормить каждого человека на Земле. Требуется примерно 200 тонн воды в год на человека, чтобы вырастить достаточное количество пшеницы для поддержания существования этого человека на «супермодельной» (a.k.a. голодной) диете. В пересчёте это составляет приблизительно от 350 до 400 кубических метров воды на человека в год – пускать в землю по 300 галлонов в день. Питание мясом требует ещё большего количества воды. Если 20 % рациона составляют продукты животного происхождения (мясные и молочные), требуется примерно 550 кубических метров воды в год на человека, тогда как типичная американская диета требует для производства 1000 кубических метров воды каждый год.

Некоторые представители фауны приспособились к более водному образу жизни, хотя и в деградированной окружающей обстановке, как на этом новом пресноводном «древе жизни».

Специалисты по водным ресурсам вычислили максимальную, среднюю и минимальную оценку для количества воды, доступной для сельского хозяйства: максимальное количество – 41000 кубических километров воды, среднее – 14000 и минимальное – 9000. Если предположить, что вся эта вода используется для производства и потребления человеческой пищи, наивысшее значение позволило бы существовать мировой популяции численностью от 25 до 35 миллиардов человек на американской диете и от 100 до 140 миллиардов на уровне, близком к жизни впроголодь. И всё же предположение о том, что вся доступная вода может использоваться для сельского хозяйства, просто смешно; фактически же примерно 80 % используется для других целей, особенно в промышленности. Более разумной оценкой будут те 20 % общего объёма воды, доступные для сельского хозяйства. С этим количеством мир может поддерживать существование, самое большее, от 5 до 7 миллиардов человек на американской диете, предполагая, что доступно 41000 кубических километров воды, и лишь от 1,1 до 1,6 миллиарда, принимая самое низкое значение в 9000 кубических километров. Даже на голодной диете мир может поддерживать существование от 20 до 30 миллиардов человек, если считать, что максимальная оценка доступности воды является верной, но лишь от 4 до 6 миллиардов, если правильным будет минимальное значение. Таким образом, человеческая популяция Земли на данный момент уже может превышать возможности планеты к поддержанию нашего существования, основанные лишь на доступности воды.

Паразиты и новая манна небесная

Мир редко видел более поразительные преобразования: немногим больше, чем за триста лет большая часть биомассы наземных животных перераспределилась с множества видов лишь к нескольким. Наиболее заметными среди этих новых победителей являются люди и домашние животные, разводимые, чтобы их кормить. Поскольку эволюционные силы имеют тенденцию отвечать на наличие новых ресурсов, мы могли бы ожидать потрясающего количества новых эволюционных шагов среди паразитов человека, коров, овец и свиней.

Эволюция паразитов обычно жёстко связана с эволюцией нового вида-хозяина. Паразиты требуют специфической адаптации к телу хозяина, которое они населяют. Человечество долго существует на Земле, и у нас долгое время была своя часть паразитов. Но огромный рост населения, начиная с конца восемнадцатого века, создал крупные человеческие популяции в областях, где когда-то проживало мало людей, особенно в более влажных и жарких тропических областях, и последствием этих изменений, несомненно, был естественный отбор всё более и более эффективных паразитов человека. Хотя новых хищников, питающихся людьми, равно как и человеческих паразитов должна создать одна и та же тенденция, успешная эволюция эффективного и нового хищника, питающегося людьми, является долговременным и в конечном счёте бесполезным процессом: как только мы, люди, почувствуем ветер любых эволюционных перемен, причиняющих какой-то вред нам самим, а особенно нашим детям, мы предпримем немедленные и, несомненно, успешные усилия по искоренению опасности. Истребление новых паразитов, однако, является гораздо более трудным делом, особенно если они очень небольшого размера, вроде микробных форм. Именно на этой арене можно будет обнаружить некоторых из самых интересных и плодовитых новых видов грядущей биоты.

Токсичность

Деятельность человечества быстро изменяет химический облик поверхности Земли и её вод и океанов. Большинство из этих химических изменений коренится в вызванном человеком загрязнении, в результате образования городских, промышленных и сельскохозяйственных отходов. Эти отходы можно чётко разделить на такие категории, как питательные вещества, металлы, а также синтетические и промышленные органические загрязнители. Все эти загрязнители бросают вызов живым организмам, и несомненно, что в некоторых случаях будущая эволюция будет вызвана реакцией на новый уровень содержания этих веществ и адаптацией к ним.

Питательные вещества, такие, как нитраты и фосфаты – причина эутрофикации, взрыва биологической активности. Антропогенные источники этих веществ включают синтетические удобрения, сточные воды и отходы, производимые животными в откормочных хозяйствах. Большая часть этих питательных веществ, ставших загрязнителями, попадает в реки. Э. Гоуди и Х. Уайлс в совместно написанной книге «Преобразованная Земля» (“The Earth Transformed”) утверждают, что уровень содержания нитратов и фосфатов в английских реках увеличился от 50 % до 400 % лишь за последние 25 лет.

Металлы, второй крупный класс загрязнителей, встречаются естественным образом в почве и в воде, но их естественные концентрации были значительно увеличены благодаря человеческой деятельности. Наиболее ядовиты для людей свинец, ртуть, мышьяк и кадмий. Другие металлы, ядовитые для морских организмов, включают медь, серебро, селен, цинк и хром.

Начиная с 1960-х годов синтетические и промышленные загрязнители также выпускались и в больших количествах попадали в окружающую среду. Синтетических органических веществ, в настоящее время попадающих в окружающую среду, ныне насчитываются десятки тысяч видов, и многие опасны как для наземной, так и для водной жизни даже в низкой концентрации. Наиболее опасные из них включают инсектициды из числа хлорированных углеводородов (такие, как ДДТ), ПХБ[32], фталаты (которые используются в производстве поливинилхлоридных смол), ПАУ[33], которые образуются при неполном сгорании ископаемого топлива, и ДБФы[34], которые являются дезинфицирующими средствами. Все эти соединения имитируют естественно образующиеся органические соединения и легко поглощаются живыми организмами, вызывая врождённые уродства, генетические аномалии, проблемы со здоровьем и смерть. У людей некоторые из этих соединений вызывают снижение количества сперматозоидов.

Ещё один вид химических изменений вызывает повышение кислотности среды. Известное явление кислотного дождя изменяет pH многих наземных местообитаний, вызывая биологические проблемы и даже локальное вымирание среди некоторых видов организмов.

Разрушение озонового слоя

В 1980-х годах учёные, а вскоре после этого и широкая общественность, узнали о потерях озона в верхних слоях атмосферы. В значительной степени истончение озонового слоя было вызвано выбросами в атмосферу хлорфторуглеводородов (ХФУ). Долговременное сокращение содержания озона оказало бы глубокое эволюционное воздействие, поскольку озон экранирует ультрафиолетовое излучение, которое при достаточно длительном воздействии губительно для живой материи. Если продолжится долговременное снижение содержания озона, организмы будут вынуждены приобрести в процессе эволюции новые структуры или физиологические механизмы для противодействия избытку УФ-излучения.

Все эти накапливающиеся химические изменения будут требовать выработки у множества организмов определённых физиологических адаптаций. Хотя наиболее очевидными эффектами эволюции являются видимые изменения в строении тела, гораздо больше эволюционных изменений произойдёт на поведенческом и физиологическом уровне. В таких случаях эволюционное изменение не столь явно заметно. Но во всё более и более токсичных местообитаниях Земли они останутся наиболее обычными типами будущей эволюции.

Пророчество

Факторы, описанные выше, можно использовать, чтобы выбрать потенциальных эволюционных «победителей» будущего: организмы, приспособленные к жизни в городах или сельскохозяйственных районах, и способные жить в загрязнённых воде или воздухе. Многое в будущей эволюции может быть невидимым, поскольку происходит у уже существующих животных путём появления изменений в поведении и физиологии. Можно ли вообразить какое-то видение нашего мира, даже через тысячу лет после настоящего времени? Приношу свои извинения Г. Дж. Уэллсу (и тем, кто требует, чтобы книги о науке оставались «серьёзными» и строгими), но вот мой взгляд.

Аргонавт Времени усмехнулся, захлопнув сильно замусоленный томик романа. Он толкнул рычаг вперёд и понёсся в будущее. В 3000 году нашей эры он остановился. Его машина времени оказалась на небольшом, поросшем травой поле на северо-западе штата Вашингтон. Вдали знакомые Каскадные Горы выглядели так же, как тогда, когда он в последний раз видел их, в первый день 2000-го года. Шёл редкий дождь; не столь уж необычный для Сиэтла в это время года или даже столетие – подумал он. Но это был тёплый дождь, и он обратил внимание на то, насколько тропическим казался воздух. Он пошёл прогуляться.

Парк был полон растений, и вначале он не обратил на них внимания. Но он с удивлением начал замечать крупные листья и их блестящий цвет, чего он никогда не видел в этих местах прежде. Были заметны цитрусовые деревья и акации, и, когда он посмотрел на растительность вокруг себя, он был поражён пышностью и явно тропическим характером растительности. Поблизости он мог видеть здания, заметно отличающиеся по расположению и архитектуре, однако узнаваемые. Он был немного удручён. Он увидел, что ничем другим, кроме драматических изменений в растительности и климате, будущее не слишком и отличалось от его времени.

Он обнаружил и дороги, и людей. Они выглядели совершенно обычными, смесь рас из его собственного времени, знакомых и по-прежнему существующих. Но улицы были переполнены. К его удивлению и неожиданности, Вашингтонский Университет всё ещё существовал – лабиринт зданий, теперь полностью занимающий некогда похожий на парк и открытый университетский городок. С дружеской помощью студентов он добрался до библиотеки и нашёл то, что искал: энциклопедию 3000-го года. Новости внутри неё были нехорошими.

Человеческая популяция стабилизировалась на уровне 11 миллиардов человек. Общее количество видов на планете было всё ещё неизвестным, но список крупных животных, которые вымерли с его собственного времени, был точен. Африка пострадала особенно сильно. Исчезли африканский дикий осёл, горная зебра, бородавочник, кистеухая свинья, кабан, гигантская лесная свинья, обыкновенный гиппопотам, жираф, окапи, атласский олень, водяной оленёк, гигантская канна, бонго, куду, горная ньяла, бушбок, аддакс, гемсбок, саблерогая антилопа, водяной козёл, болотный козёл, пуку, редунка, конгони, голубой гну, газель-дама, песчаная газель, рыжелобая газель, спрингбок, суни, ориби, дукер, дикий козёл, гривистый баран, чепрачный шакал, гиеновая собака, капская выдра, медоед, африканская циветта, бурая гиена, земляной волк, гепард, леопард, каракал, трубкозуб, панголин, шимпанзе, красный колобус и мартышка[35]. Также вымерли индри, чёрный лемур и ай-ай с Мадагаскара. Также ушли в небытие карликовый шимпанзе, горная горилла, бурая гиена[36], чёрный носорог, белый носорог, карликовый бегемот, саблерогий орикс, белохвостый гну, песчаная газель и нубийский горный козёл.

В Азии список включал гигантскую панду, дымчатого леопарда, снежного барса, азиатского льва, тигра, азиатского дикого осла, индийского носорога, яванского носорога, суматранского носорога, дикого верблюда, персидскую лань, оленя-лиру, формозанского оленя, оленя Давида, малайского тапира, тамароу, дикого яка, такина, бантенга, нилгирийского тара, мархура, львинохвостого макака, орангутана, индского дельфина и обезьяну-тонкотела. В Австралии в список жертв попали белогрудый филандер, когтехвостый валлаби, желтоногий скальный валлаби, восточная сумчатая куница, сумчатый муравьед, шерстистоносый вомбат и коала. В Северной и Южной Америке список включал очкового медведя, оцелота, ягуара, гривистого волка, гигантскую выдру, черноногого хорька, гигантского муравьеда, гигантского броненосца, викунью, кубинского щелезуба, горного тапира, золотистого львиного тамарина, рыжего уакари и паукообразную обезьяну. Все были или под угрозой исчезновения, или в угрожаемом положении в его собственное время. Ни один не был спасён от исчезновения – не тогда, когда нужно из года в год кормить 11 миллиардов человеческих ртов.

Также были и другие новости. Уровень моря поднялся на 15 футов, затопив многие из самых продуктивных участков суши в мире и заставив человечество превратить большинство крупных лесных районов в поля. Индия, Китай и Индонезия были самыми густонаселёнными странами мира, и все они были сильно индустриализированы. Глобальная температура резко повысилась после того, как уголь заменил нефть в качестве главного источника энергии для планеты. Но самой мрачной новостью для него были коралловые рифы. Как и в случае с тропическими лесами, теперь их распространение было ограничено маленькими островками на территории, где они некогда господствовали.

У него была возможность подобрать некоторую информацию о судьбе его собственного вида. Компьютеры, роботы и нанотехнология радикально изменили человеческие профессии. Но всё ещё существовал огромный разрыв между богатыми и бедными нациями. Хотя происходили бесчисленные войны и столкновения (некоторые из них произошли даже в его собственное время), два крупных события полностью изменили человеческую психику. Они оба были связаны с дальним космосом. Хотя первые годы второго тысячелетия[37] были свидетелями продолжающихся усилий по исследованию космоса, после этих усилий энергия, казалось, иссякла. Человечество с помощью пилотируемых миссий достигло Марса и даже организовало пилотируемую миссию на Европу, отдалённую луну Юпитера. К восторгу астробиологов, жизнь – настоящая инопланетная жизнь – была обнаружена в обоих местах. Но то была микробная жизнь. Ничего более сложного, чем бактерия, казалось, не существовало в других местах Солнечной системы. Материальные затраты на эти два полёта были просто невероятными и, несмотря на открытие того, что жизнь действительно существовала в местах вне Земли, не было найдено никаких практических причин для возвращения. Не было никаких крупных залежей полезных ископаемых или других экономических причин для такого рода космических полётов, и, конечно, никакого смысла колонизировать ни один из этих миров, в остальном негостеприимных по своей сути. Оказалось, что гораздо рентабельнее колонизировать и, в сущности, «терраформировать» Антарктиду, чем осуществить те же самые планы на Марсе. Хотя продолжались космические полёты на околоземной орбите и отдельные полёты на Луну для обслуживания обитаемых астрономических обсерваторий на её обратной стороне, никакие дальнейшие экспедиции в дальние пределы Солнечной системы не могли быть оправданными.

Второе разочарование было связано со звёздами. Даже при большом прогрессе технологий в течение второго[38] тысячелетия, в конце того тысячелетия звёзды оставались не ближе, чем в начале. Не произошло никакого большого прорыва в разработке систем создания реактивного импульса, которые могли бы позволить развивать скорости, хоть сколько-нибудь приближающиеся к околосветовым; видение сверхсветовых звёздных кораблей или путешествий через «червоточины» пространства осталось уделом кинопромышленников. И при этом не было ни одного дополнительного стимула стремиться к звёздам, поскольку, несмотря на целое тысячелетие поиска, не было получено никаких сигналов от внеземных цивилизаций. Проект SETI (поиск внеземного разума) держал свою одинокую бессменную вахту на протяжении столетий, но напрасно. Звёзды остались далёкими и немыми. Человечество задумчиво смотрело в закрытое для него небо, а потом постепенно перестало смотреть. Возле звёзд не было никакого спасения. Не было никакого зоопарка новых инопланетных животных, чтобы притупить чувство вины и тоски человеческой расы в новом мире, большей частью лишённом крупных животных. Все результаты научных исследований позволяли заключить, что, хотя микробы могли бы присутствовать в галактике повсеместно, животные были бы редкими. Люди жили на Редкой Земле[39].

В поисках других изменений он покинул университет. Он вышел с окраин и прошёл через сияющий центр города. Ребёнком он любил заходить на рыбный рынок, в то место, где всё великолепие съедобных представителей морского биологического разнообразия всегда было выставлено напоказ, радуя взгляд: множество разновидностей лосося, многочисленный полосатый лаврак, терпуг, нототения, морской язык, палтус, стальноголовый лосось, осётр, треска, хек, морской окунь, королевские крабы, крабы метакарцинусы, каменные крабы, стыдливые крабы, устрицы, мидии, саксидомусы, черенки, панопеи, трезусы, филиппинские венеруписы, осьминоги, кальмары, скальный гребешок, бухтовый гребешок, креветки, крупные глубоководные креветки. Вся эта морская жизнь происходила исключительно из прохладных вод его родного штата. Но рынок исчез, и ни в одном из продовольственных магазинов, в которые он заходил, он не смог найти в продаже вообще никаких даров моря. Были курятина, говядина, свинина, баранина и ягнятина, и было много разновидностей овощей, многие из которых были ему в новинку. Но не было никаких даров моря, вообще никакой пищи, полученной из существ, не выращенных или одомашненных, а добытых в дикой природе. Ничего.

Он шёл через город, сейчас уже такой древний, по крайней мере, по человеческим меркам. Не было никаких певчих птиц. Но были вороны – тысячами.

Он искал новые разновидности животных. Но птицы, белки, домашние собаки и кошки – и люди – все они выглядели теми же самыми.

Тысяча лет ещё не вызвала к жизни новую фауну, растущую из пепла старой. Это потребовало бы больше времени. Но опять-таки, это было то, чего у Путешественника во Времени – и у его вида – был почти бесконечный запас. Всё время в этом мире.

Преобразование домашних растений и животных – от старого избирательного размножения до сегодняшней генной инженерии – оказало огромное воздействие на все живые существа на планете.

ШЕСТАЯ ГЛАВА

ПЕРВЫЕ 10 МИЛЛИОНОВ ЛЕТ

Фауна эпохи восстановления

Одна из самых замечательных особенностей наших домашних рас заключается в том, что мы видим у них адаптацию, конечно, не на пользу самого животного или растения, а к потребностям или прихотям человека[40].

— ЧАРЛЬЗ ДАРВИН, «Происхождение видов»

Расположенный высоко на вершине холма с первозданным видом на запад, госпиталь Харборвью в Сиэтле занимает главенствующее положение над обширным городом, раскинувшимся вдоль берегов внутреннего водного пути, известного как Пьюджет-Саунд. В ясные дни массивные Олимпийские горы плавают над далёким западным горизонтом, словно пробуя поймать заходящее солнце своими зубчатыми скалистыми вершинами, тогда как на юге вырисовывается гора Ренье, словно какой-то успешный вкус месяца компании «Баскин Роббинс». Возможно, ни в каком другом общественном госпитале в мире не наслаждаются таким великолепным закатом.

Однако такие пасторальные удовольствия в значительной степени потеряны для клиентов Харборвью. Большинству из тех, кто прибывает сюда, уже не до заботы о подобных вещах, для них проход через эти двери обычно является лишь прибытием в свой последний приют. И они не прибывают поодиночке. Временно прибывшие пациенты, наркоманы, жертвы огнестрельных ранений и незастрахованные лица, которые составляют большой процент от пациентов Харборвью, часто приносят с собой экзотические новые штаммы микробов, организмов, которые, несомненно, эволюционировали совсем недавно.

Начиная с середины двадцатого века учёные и врачи вели кампанию по искоренению бактериальных заболеваний, используя только разработанные в то время антибиотические препараты. Результатом было массовое вымирание бактерий – концентрированная волна смерти, завершившаяся исчезновением множества отдельных микробов, и, при любых намерениях и целях, вымиранием целых видов. Оспа, бешенство, тиф, краснуха, холера – древние микробные бичи человечества были сметены с лица Земли. Бактерии, вызывающие эту древнюю заразу, столкнулись с двумя альтернативами: или эволюционировать, или погибнуть. Большинство погибло. Но немногие эволюционировали в формы, стойкие к антибиотикам. Через пятьдесят лет после своего изобретения эти «чудесные» препараты породили разнообразные новые стойкие к препаратам виды, которые никогда не эволюционировали бы, кроме как под влиянием человека. Это явно ни что иное, как начало нашего превращения в хозяев для новых видов микробов.

Точно так также обстоят дела с биосферой, за исключением того, что «антибиотик» – это мы. В результате нашего антибиотического воздействия и текущего ритма вымирания, который оно задало, многие из ныне живущих видов вымрут. Немногие, однако, выживут и будут процветать, становясь корнями, на которых вырастет новая биота. Некоторые уже так и сделали, и одна из ранее высказанных мыслей этой книги состоит в том, что существенная часть «фауны эпохи восстановления», которая следует за любым массовым вымиранием, уже находится рядом с нами в виде домашних растений и животных и главенствует в наземных местообитаниях. Эволюция, несомненно, продолжается, но большая часть её теперь «направлена» на удовлетворение человеческих целей, или протекает в качестве побочного продукта человеческой деятельности.

Чарльз Дарвин начал свой труд «Происхождение видов…» с главы об одомашнивании. Перед тем, как представить какие-либо иные данные или аргументы, он отметил, что многие разновидности домашних животных и растений являются одним из самых явных доказательств существования органической эволюции – в данном случае эволюции новых типов животных и растений, разводимых, чтобы служить источником пищи или спутниками человечества.

Как и в большинстве своих выводов, в этом месте Дарвин был прав. Но мы можем сделать ещё один шаг вперёд. Одомашненные животные и растения – это доминирующие члены того, что может называться «фауной эпохи восстановления», накапливающейся прямо или косвенно со времени вымирания гигантских млекопитающих (и с момента толчка к развитию сельского хозяйства, вызванного этим вымиранием). То, что многие из этих животных функционально занимают место вымерших или находящихся под угрозой исчезновения видов гигантских млекопитающих – вовсе не случайно. Коровы, свиньи, овцы, лошади и другие хорошо знакомые домашние животные, ныне тысячами пасущиеся на поросших травой равнинах по всему миру, стремительно заменили многочисленные виды вымерших или исчезающих крупных диких травоядных. Стимулом для этих эволюционных перемен стала, конечно, твёрдая рука человечества.

Особенности процесса одомашнивания

Хотя большинство видов животных может быть «укрощено» или до некоторой степени приучено к присутствию людей, будучи воспитанными ими с молодого возраста, одомашнивание заходит намного дальше этой простой модификации поведения. Одомашнивание вида требует не только согласованных усилий на протяжении длительных периодов времени, но также и некоторых заранее существовавших особенностей видов, являющихся объектом внимания. В прошлом такая работа осуществлялась только по причинам вроде увеличения количества получаемых продуктов питания, улучшения перемещения или защиты от хищников. Домашние животные – это эволюционные результаты навязанного человеком «неестественного отбора».

Были одомашнены совсем немногие крупные млекопитающие. Биолог Джаред Даймонд из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе показал, что из 150 видов наземных неплотоядных млекопитающих, весящих больше, чем примерно 30 килограммов, только 14 были одомашнены. Все, кроме одного из них, происходят из Евразийского региона; единственное исключение из этого правила, родом из Нового Света – лама. Все домашние виды произошли от диких видов со схожими особенностями: все обладают быстрым ростом до наступления зрелости, способностью размножаться в неволе, небольшой склонностью к панике при испуге, послушным и уступчивым нравом и социальной структурой и иерархией, которые позволяют одомашнивание. Все эти характеристики в дальнейшем были отобраны путём грубой формы «естественного отбора»: тем особям, которые обладали благоприятствуемыми особенностями, позволяли размножаться; кто не обладал ими, тех убивали.

Интересно, что невролог Терри Дикон отметил дальнейшую особенность: все домашние животные явно подвержены снижению интеллекта по сравнению со своими дикими предками. Это наблюдение тем более удивительно, что люди по сравнению со своими предками также подверглись «одомашниванию» и претерпели подобное же снижение интеллекта[41].

Первым домашним видом, вероятнее всего, была собака[42]. Все современные разновидности собак, похоже, происходят от азиатского волка. Хотя первые анатомически современные собаки могут датироваться временем около 12000 лет назад, кости представителей семейства псовых, идентифицируемых как «собаки», впервые появляются вокруг человеческих стоянок между 7000 и 6000 гг. до н. э. Даже при том, что волки всё ещё могут скрещиваться с собаками, и это подразумевает, что истинного биологического видообразования не произошло, поведенческие различия делают такое скрещивание редким[43]; таким образом, современные разновидности собак, какими мы их знаем, функционально отличаются от волков. Одомашнивание собаки также привело к выраженным анатомическим изменениям. По сравнению с волками у собак череп меньшего размера, более короткие челюсти, более мелкие зубы и заметная изменчивость в окраске шерсти[44]. Собаки также, похоже, менее сообразительны, чем волки. Большинство разновидностей собак, выделяемых в наши дни, было выведено в восемнадцатом и девятнадцатом веках; до этого собаки в целом использовались для охоты (гончие) или управления стадами (овчарки).

В первых рядах среди выживших видов следующего тысячелетия будут те виды, к развитию которых приложили руку люди: домашние растения и животные.

Кости домашнего скота впервые появляются в летописи окаменелостей немногим позже, чем собачьи. Вначале появились овцы и козы; самое раннее свидетельство их одомашнивания, датируемое примерно 8000 г. до н. э., происходит из различных районов Юго-Западной Азии (из области, включающей в настоящее время Израиль, Иран, Иорданию и Сирию). Крупный рогатый скот был выведен из полностью вымершего вида диких животных, похожих на коров[45]. Первые домашние свиньи также датируются примерно 8000 г. до н. э. На четыре тысячи лет позже от диких лошадей в Восточной Европе была выведена домашняя лошадь. (Предок домашней лошади, называемый лошадью Пржевальского, всё ещё существует в небольшом количестве в заповедниках Польши[46].) Ослы, водяные буйволы и ламы были одомашнены где-то в то же самое время, тогда как куры и верблюды попали в этот зверинец не ранее, чем примерно в 2500 г. до н. э. Также было одомашнено огромное количество более мелких «домашних любимцев»: домашние кошки, морские свинки, кролики, белые крысы, хомяки и разные птицы. Всё это – результат человеческих усилий.

Почти в каждом случае преобразование дикого вида в домашний включает значительные физические и поведенческие изменения. Долгое время считалось, что этот процесс прошёл постепенно, начинаясь с «укрощения» и развиваясь в направлении постепенного генетического преобразования. Всегда оставалось загадкой то, как в течение столь короткого периода времени были получены столь значительные генетические изменения. Новое исследование генетиков, возможно, дало на это ответ. Оказалось, что существуют гомеозисные гены, управляющие комплексом генов, которые в свою очередь, оказывают влияние на послушность, реакцию на стресс, окраску покровов, морфологию лицевых костей и социальное взаимодействие. Если изменять единственный ген, а не целый комплекс, процесс одомашнивания может происходить относительно быстро.

Культурные пищевые растения

Хотя можно и поспорить с тем, что почти одновременное начало сельского хозяйства и конец Эры мега-млекопитающих – это совпадение, и ничего кроме совпадения, в пользу версии о наличии причинно-следственной связи можно привести ещё один сильный аргумент. То, что вымирание многих крупных животных, от которых люди зависели как от источника пищи, произошло одновременно со значительными климатическими изменениями (оказавшими влияние на запасы растений и мелких животных, также используемых в пищу), возможно, не было просто случайностью.

Хотя пищевые злаки вроде дикой пшеницы и ячменя собирали целых 12000 лет назад, похоже, что первое одомашнивание растений случилось примерно 10000 лет назад, во времена, когда последние мамонты, мастодонты и множество других крупных видов животных ещё вымирали в Северной Америке и только что исчезли в Европе и Азии. Это было время, когда народы, занимавшиеся собирательством, начали собирать семена диких растений и снова высевать их в землю. Процесс одомашнивания, похоже, включал естественную гибридизацию нескольких диких видов, за которой следовал отбор желательных качеств людьми. Таким образом, «одомашнивание» растений, как и в случае с животными, включало генетическое видоизменение дикого вида путём очень грубой формы естественного отбора: растения с полезными особенностями сохранялись; те, у которых их не было, уничтожались. Поскольку тенденция в модификации растений включала увеличение размеров съедобных или пригодных для использования частей, большинство видов растений потеряло способность самостоятельно расселяться с помощью семян, а защитные механизмы вроде колючек были в основном утрачены.

Количество видов домашних растений относительно невелико. Существует более двухсот тысяч видов покрытосеменных, или цветковых растений, хотя лишь десять из них дают львиную долю человеческой пищи. В числе этих десяти – травы и хлебные злаки, такие, как пшеница, рис и кукуруза; для них всех характерны семена, богатые крахмалом и белком. Хлебные злаки высаживаются на 70 % обрабатываемых земель в мире и производят примерно 50 % калорий, используемых человечеством. Другие растения из первой десятки – это сахарный тростник, ямс, картофель, бананы, соя и маниок. По всему миру в пищу человеком используется примерно три тысячи видов растений, но лишь примерно двести из них стали домашними.

Трансгенная революция: строим сорняки

Генная инженерия, которую наши предки использовали для того, чтобы придать новые свойства своим возделываемым пищевым растениям и домашним животным, была грубой, но эффективной: сохрани благоприятствуемые вариации и позволь им размножаться; уничтожь остальных. Но в двадцатом веке появился новый тип генной инженерии – тот, который изменяет непосредственно сам геном. Этот новый путь привнесения новизны охватил сельскохозяйственные районы Земли, и его последствия, несомненно, будут непредсказуемыми. Может случиться так, что способы, которыми трансгенная революция привнесёт новизну в биоту, станут почти невообразимыми – и не все из них окажутся желательными. Она стоит, например, на грани создания «суперсорняков».

Современная генетическая технология позволяет перемещать генетический материал от одного вида к другому. Эта новая генетическая информация непрерывно объединяется в геноме второго вида, придавая ему новые особенности. Всякий раз, как это делается, новый тип организма с различными намерениями и целями выпускается в биосферу. Организм, преобразованный таким образом, называется трансгенным растением, животным или микроорганизмом. Эти трансгенные существа не возникали путём естественного процесса эволюции, но они являются одним из самых зловещих объектов для работы будущей эволюции на этой планете.

Трансгенные организмы возможны из-за существования определённых генов, способных «перепрыгивать» из одной хромосомы в другую. Первое открытие прыгающих генов было сделано американским генетиком Барбарой МакКлинток в 1940-х годах. МакКлинток изучала генетику маиса (кукурузы) и наблюдала явление, когда некоторые гены, такие, как гены, отвечающие за цвет семян, демонстрировали способность к перемещению из одной хромосомы в другую. Значением этого открытия в значительной степени пренебрегали до 1970-х годов, когда оно было вновь независимо открыто другими исследователями, изучающими способы выработки некоторыми бактериями устойчивости к антибиотикам. Гены, или участки ДНК, кодирующие эти специфические признаки у бактерий, не «скачут» как таковые; вместо этого они производят собственные копии, которые встраиваются в других местах, как на хромосомах, так и в других органеллах, несущих генетический код и называемых плазмидами.

Открытие этих прыгающих генов, получивших техническое название транспозонов, дало начало целой волне исследований в 1980-х и 1990-х годах. Эти специфические цепочки ДНК способны неоднократно вырезать и встраивать самих себя в различные участки генетического кода организма. Их сделало известными – и, в конечном счёте, возможно, печально известными – то, что транспозоны одного организма можно использовать, чтобы встроить новую генетическую информацию в ДНК совершенно неродственных организмов.

Многие из исследований, использующих транспозоны, проводились на плодовых мушках. Плодовая мушка Drosophila – один из основных объектов экспериментальной генетики, поскольку она быстро размножается и её генетический код хорошо известен. В начале 1980-х годов Джеральд Рубин и Алан Спрэдлинг из Института Карнеги обнаружили у Drosophila транспозон, который можно использовать, чтобы включить в геном этих мух новую генетическую информацию. Им удалось изменить генетический код транспозона и повторно встроить его в геном мухи. Благодаря этому действию им удалось создать муху с новым генетическим кодом, который мог передаваться следующему поколению. Они создали трансгенный вид – совершенно новый вид, с генетическим кодом, созданным не природой, а наукой.

Эти ранние эксперименты изменили в новой мухе очень немногое. Большая часть её генетического кода была такой же, как у не изменённого вида. Но некоторые признаки, вроде цвета или типа глаз, могли быть изменены. Дальнейшая работа показала, что некоторые транспозоны плодовых мушек можно использовать не только для изменения генетического кода у плодовых мушек, но также можно поместить в совершенно неродственный вид. Метод был усовершенствован, что позволило заниматься истинной генной инженерией насекомых.

Цели генетического изменения насекомых похвальны. Насекомые сеют опустошение в человеческом обществе двумя способами: они являются переносчиками болезней (например, малярии, жёлтой лихорадки и некоторых видов сонной болезни) и потребляют значительную часть урожая, выращенного людьми. Генная инженерия пытается смягчить остроту обеих этих проблем. Однако результаты этой работы появляются медленно. У некоторых москитов, распространяющих болезни, генетики пока смогли изменить цвет глаз, но пока не изменили структуры, участвующие в распространении микробов, вызывающих болезни. Чтобы в дальнейшем способствовать этому процессу, генетики заразили насекомых, являющихся целью исследования, вирусами, которые ведут себя подобно транспозонам. Вирус, однажды попавший в тело насекомого-хозяина, может изменять способ передачи болезни. Некоторых вредителей сельского хозяйства, например, средиземноморскую плодовую муху и личинок мясной мухи, удалось успешно побороть с использованием трансгенного или других генетических методов (напр., выводя стерильных представителей вида, которые распространяются среди жизнеспособных членов популяции).

Хотя трансгенные методы только начинают использоваться для контроля над насекомыми-вредителями, такие инструменты уже широко применяются для работы с продовольственными культурами. Генная инженерия добилась успеха в добавлении новых генов к ДНК различных пищевых растений, тогда как разведение традиционным способом лишь создаёт варианты уже существующего генетического комплекса. Так, когда одомашнивание лишь усиливает ценные качества многих видов растений, трансгенные работы добавляют совершенно новые характеристики, типа большей стойкости к жаре и засухе, более успешного сопротивления болезням и поеданию насекомыми, а также большей урожайности.

Методы генной инженерии, используемые в сельском хозяйстве, и широко известны, и хитроумны. Генные инженеры способны перенести в культивируемый вид гены практически из любого биологического источника. К генно-инженерным пищевым растениям были добавлены гены от таких разных организмов, как куры, хомяки, светлячки, и рыбы, а также от множества видов растений и микробов. Новые трансгенные растения – это по-настоящему новые организмы; некоторые из них содержат генетические коды растений, животных и микробов, собранные в одном виде.

Добавление новых генов к разным видам растений обещало умопомрачительные дивиденды в виде прибавки к урожаю. Но эта новая технология также несёт в себе существенные риски и наверняка затронет будущее эволюции на этой планете. Создание новых типов растений может оказывать влияние на биосферу различными способами. Наиболее важный из них – возможность того, что нововведённые гены перепрыгнут к другому, не генно-инженерному виду (вроде сорняков), или попадут с сельскохозяйственных территорий в популяции диких местных растений. Это и есть то самое потенциальное смешение новых генов с генами уже сформировавшихся видов растений за пределами границ, которые воображают или создают специалисты по сельскому хозяйству, которое может вызывать самые интересные – и потенциально способные изменить биосферу – эффекты. При редком стечении обстоятельств, если новые черты трансгенных видов окажутся в дикой природе, могут получиться сорняки, превосходящие местные растения по способностям к адаптации. Поскольку большинство признаков, прививаемых трансгенным пищевым культурам, таких, как жизнестойкость, устойчивость к вредителям и темпы роста, увеличивают их приспособленность по отношению к исходному виду, у трансгенных форм есть большой потенциал для того, чтобы стать, или же способствовать появлению новых сорных видов.

Существует несколько путей, которыми гены трансгенных сельскохозяйственных культур могут закрепиться в дикой природе. Первый и самый простой: сама трансгенная культура может одичать и стать сорняком. Второй: трансгенная культура может рассеивать в дикой природе пыльцу, которая может опылить дикого родственника исходного трансгенного хозяина. Объединение новых генов в диком растении создаёт новый трансгенный сорняк.

Сорняки имеют много отличительных признаков, которые часто рассматриваются сквозь призму человеческих ценностей. В сельском хозяйстве это растения, которые появляются в неправильном месте в неправильное время (некоторые растения являются сорняками в одних ситуациях и окружёнными заботой культурами в других – например, газонная трава). Более субъективное определение сорняка – это любое растение, которое является нежелательным или препятствует действиям или благосостоянию людей. Однако сорные виды обладают рядом характерных особенностей:

Их семена прорастают во многих местообитаниях

Их семена сохраняют жизнеспособность в течение длительных периодов времени

Они быстро растут

Их пыльцу обычно переносят неспециализированные опылители или ветер

Они производят большое количество семян

Они производят семена в широким диапазоне условий окружающей среды

Обычно они демонстрируют активное вегетативное размножение или регенерацию из небольших фрагментов

Они часто конкурируют с другими растениями, заглушая их или производя ядовитые вещества, вредные для других растений

Из этого списка мы можем увидеть, что особенности сорняков столь же сильно желательны для продовольственных культур. Поэтому одна из целей трансгенных технологий состояла в том, чтобы привнести признаки сорняков культурным видам. Перенесённые гены, включённые в геном продовольственных культур, могут менять такие признаки, как всхожесть семян, период покоя семян или устойчивость к биотическим или абиотическим факторам типа вредителей, засухи, жары или болезни, создавая при этом более стойкий или жизнеспособный вид. Такие новые признаки могут усиливать способность нового культурного растения к вторжению в другие местообитания. В настоящее время идёт работа над генами, воздействующими на темп роста проростков и корней, а также на засухоустойчивость.

Джейн Рисслер и Маргарет Меллон из Союза Обеспокоенных Учёных очень подробно изучили экологические риски трансгенных культурных растений. Одним из аспектов, вызывающих наибольшее беспокойство, является преобразование культурных растений, не являющихся сорными, в сорняки посредством генной инженерии. Они обращают внимание на то, что существует широко распространённое представление о том, что превращение не-сорняка в сорняк требует преобразования многих генов, а не лишь двух или трёх, как это делается в настоящее время у трансгенных пищевых культур. Превращение кукурузы из культурного вида в сорняк, например, потребовало бы многих генетических изменений, поскольку кукуруза – это один из наиболее зависимых от человека (и потому маловыносливых) видов растений на Земле. Другие продовольственные культуры, однако, уже обладают многими особенностями сорняков, и потому добавление от одного до трёх новых признаков действительно может создать новый вид сорняков. Примеры такого рода включают люцерну и другие кормовые культуры, ячмень, салат, рис, ежевику, редис, малину и подсолнечник[47].

Трансгенные виды также могут оказывать вторичное воздействие. Вторжение трансгенных растений в новые местообитания будет оказывать влияние не только на захваченные ими популяции растений, но и на всю экосистему, включая совокупность животных, обитающих в пределах этой экосистемы. Возможно, ещё более опасными явлениями, чем преобразование культурных растений в сорняки, являются утечка и перенос новых генов в уже существующие сорняки, что делает их «суперсорняками». Передача сопротивляемости болезням или стойкости к вредителям уже существующему сорному виду может видоизменить знакомый сорняк в ещё более серьёзного вредителя. Сорняки, которые выработали устойчивость к гербицидам из-за утечки или переноса пересаженных генов, уже появляются в некоторых частях света.

Сельскохозяйственный бизнес, который считает трансгенные технологии драгоценным камнем в своей технологической короне, является бизнесом, связанным с кормлением людей всего мира – и, конечно, извлекает из этого прибыль. Те, кто создаёт трансгенные продовольственные культуры, больше всего остального опасаются того, что фермеры будут просто брать семена первого урожая и использовать их в дальнейшем, и им не придётся покупать новые семена у корпорации, которая изначально произвела их. Словно компании по выпуску программного обеспечения, которые более всего прочего боятся копирования их продукции, основные биотехнологические компании, имеющие дело с трансгенными пищевыми растениями, искали какой-нибудь способ остановить незаконное использование их продукции после первой покупки. Решением стало то, что известно как «гены-терминаторы».

Первый ген-терминатор был произведён крупной американской биотехнологической фирмой “Monsanto” и был спроектирован, чтобы защитить патентные права “Monsanto” на несколько типов трансгенных сельскохозяйственных растений. Это генетическая модификация, которая предотвращает прорастание семян после сезона, в котором они были проданы. Так работают гены, которые позволяют получить лишь единственный урожай и не производить семян в будущем – немного похоже на арбуз без семечек, но более эффективно.

Существует большое опасение в том, что такие гены-терминаторы перейдут к немодифицированным разновидностям сельскохозяйственных растений. Если ген-терминатор, включённый в растение помидора, перешёл в другие разновидности помидоров, есть реальная возможность появления растений, которые никогда не дадут урожая, для получения которого они были предназначены.

Есть ли у эволюции будущее?

Наш вид научился, как можно обходить обычные правила эволюционных изменений: мы научились строить новые виды. Но появилась ли у нас возможность изменить эти правила? Норман Майерс из Оксфорда задал этот вопрос в своей пророческой и тревожной статье 1998 года «Кризис биологического разнообразия и будущее эволюции». Майерс делает тонкое, но важное замечание: люди несут «явные угрозы некоторым основным процессам эволюции вроде естественного отбора, видообразования и происхождения видов». Майерс и раньше кричал «Волки!», и волк всегда оказывался на месте, с удовольствием закусывая множеством видов мира. Но не напрасно ли он поднимает панику в этом случае? Хотя насчёт кризиса биологического многообразия предупреждали многие, Майерс оказался единственным, кто предупреждает относительно кризиса самой эволюции. Он основывает своё заключение на осмыслении двух фактов: во-первых, мы вступили в новую фазу массового вымирания, и, во-вторых, что за ней не будет следовать нормальный восстановительный период после массового вымирания; фактически, восстановление будет в значительной степени отсрочено.

Майерс приводит три аспекта этого специфического массового вымирания, которые затронут его эволюционный результат (и которые будут отличать его от любого массового вымирания в прошлом):

Его начало было чрезвычайно быстрым (по сравнению с массовыми вымираниями прошлого), в пределах одного или двух веков, и потому возможность для реорганизации экосистемы и эволюционного ответа будет очень скудной.

В настоящее время на планете существует более высокое биологическое разнообразие, чем в любое время в геологическом прошлом, поэтому, если будет утрачено 50 % видов, общее количество вымерших видов будет выше, чем при любом массовом вымирании прошлого.

На протяжении прошлых эпизодов массовых вымираний виды растения в значительной степени сохранялись, но этого может и не быть в ходе текущего массового вымирания.

Текущее массовое вымирание может быть уникально не только в том, кого оно убивает, но и в том, как протекает процесс восстановления. В прошлые времена тропические области мира служили запасниками для последующего восстановления. Поскольку они всегда обладали самым большим видовым разнообразием на планете, они в течение долгого времени служили «горнилами эволюции» – областями, которые порождали новые виды и внутривидовые формы более высокими темпами, чем другие части мира. Палеонтолог Дэвид Яблонский из Чикагского университета показал, что новшество может быть связано с географией. Новшество в эволюции – это появление эволюционной новизны, и тропические области, похоже, являются родным домом для большего количества новшеств, чем другие области. Однако теперь тропики – это территории с самой высокой плотностью человеческого населения и с самым высоким темпом прироста человеческой популяции. Эти обстоятельства могут приостановить эволюцию не только новых видов, но также и новых внутривидовых форм.

Текущий кризис биологического многообразия также может существенно уменьшить количество новых видов, эволюционирующих в сторону увеличения размеров тела. Гигантские млекопитающие, чтобы выжить, требуют очень больших участков местообитаний; также может быть верным и то, что им требуются столь же обширные территории для видообразования. С сокращением площадей природных местообитаний, а особенно – открытых травянистых равнин, фактически повсюду на Земле у крупных млекопитающих и других позвоночных может не остаться никакой возможности породить новый вид. Поэтому последствием роста человеческой популяции и нарушения местообитаний может быть не только исчезновение крупных млекопитающих, рептилий и птиц, но и невозможность для новых крупных видов занять их место лишь потому, что механизм видообразования в направлении развития крупных размеров тела был пущен под откос благодаря фрагментации природных территорий.

Выводы для разработчиков природоохранных стратегий

Большое и энергичное сообщество защитников природных ресурсов, учёных, политических деятелей и просто любителей прикладывает активные усилия для сохранения биологического разнообразия. Одно из наиболее важных среди этих усилий – сохранение местообитаний. Однако даже самые титанические усилия сохранят лишь островки природных местообитаний в море возделываемых полей и расползающихся вширь антропогенных ландшафтов. Пока человечество находится у руля, весьма сомнительно, что возникнут сотни тысяч миль неогороженных, лишённых барьеров природных местообитаний, чтобы появилась возможность заменить виды, уже утраченные с конца Ледникового периода. Этот факт заставил Нормана Майерса поставить следующие вопросы:

Достаточно ли сохранять как можно больше видов из их всепланетного запаса, или следует оказать больше внимания охране эволюционных процессов, подвергающихся опасности? Это совершенно новый способ взгляда на мир – применительно не к исчезающим видам, а к исчезающим путям видообразования. Возможно, главным лозунгом следует сделать «спасти видообразование», а не «спасти вид».

Один из вопросов первостепенной важности – это вопрос биологической разнородности: количество типов строения тела. На Земле может быть много видов, но мало типов строения тела. Достаточно ли сохранить большое количество видов, если мы будем не в состоянии сохранить также и биологическую разнородность?

Должен ли эволюционный «статус-кво» (текущий облик биоты Земли) поддерживаться путём сохранения точных фенотипов конкретных видов, что позволит сохраниться эволюционной адаптации, приводя тем самым к новым видам? Например, должны ли сохраняться два вида слонов, или мы должны сохранить возможность для появления слоноподобного вида в отдалённом будущем?

Существует ли какое-то минимальное количество особей, необходимое не просто для выживания вида, но и для сохранения потенциала для будущей эволюции у этого вида? Следует ли оказывать медленно размножающимся видам (гигантские млекопитающие) больше внимания, чем, скажем, быстро размножающимся насекомым? Находимся ли мы в положении сортировщиков?

Как мы оценим относительную важность эндемичных таксонов по сравнению с такими эволюционными фронтами, как центры возникновения и результаты процесса адаптивной радиации? Майерс думает, что гораздо более уместным будет оберегать потенциал для происхождения и радиации, нежели любой конкретный вид. Пусть эндемичные таксоны уходят.

Эта последняя рекомендация выглядит ересью для правил современной природоохранной деятельности. Долгое время доказывалось, что эндемичные центры – те области, где обитают виды, которые не водятся нигде больше в мире – относятся к числу самых важных для сохранения мест. Но точка зрения Майерса состоит в том, что эндемичные центры существуют, потому что они не произвели большого количества успешных видов. Эндемичные центры часто представляют собой живые музеи древних видов, у которых немного потенциала для будущей эволюции.

Сорняки человечества

Безграничная человеческая предприимчивость создала новую фауну эпохи восстановления и продолжит предоставлять возможности для видов нового типа, которые обладают качествами сорняков и способностями использовать новый антропогенный мир. Главенствовать среди них будут те виды, которые лучше всего преадаптированы к тому, чтобы иметь дело с человечеством: мухи, крысы, еноты, домашние кошки, койоты, блохи, клещи, вороны, голуби, скворцы, домовые воробьи, и, среди прочих, кишечные паразиты. Они и наши одомашненные вассалы доминируют в фауне эпохи восстановления. Среди растений их эквивалентами станут сорняки. По мнению многих предсказателей, эта группа новой флоры и фауны будет с нами на протяжении долгого времени – промежутка времени, измеряемого миллионами лет. И если человечество продолжит существовать и процветать (а я полагаю, что так и будет), эта биота эпохи восстановления может доминировать в любую новую эру других организмов на Земле.

Взглядам на возможную продолжительность существования фауны эпохи восстановления была дана оценка в острой статье, изданной в престижном журнале Nature весной 2000 года. Авторы Джеймс Киршнер и Энн Вэйл поставили вопрос следующим образом: насколько быстро биологическое разнообразие вернётся к прежнему уровню после массового вымирания? Насколько долго мир будет существовать в условиях очень низкого биологического многообразия? Ответ, как оказалось, был таков: гораздо дольше, чем по любым оценкам, сделанным ранее. Анализируя летопись окаменелостей всех обнаружимых в ископаемом виде организмов (составленную покойным Джеком Сепкоски из Чикагского университета), Киршнер и Вэйл выяснили, что перед тем, как биологическое многообразие мира восстанавливается до уровня, предшествовавшего вымиранию, проходит в среднем 10 полных миллионов лет. Но ещё более удивительным, чем этот долгий период задержки между вымиранием и полным восстановлением, обнаруженный ими, был тот факт, что это происходит независимо от того, было вымирание небольшим или крупным. Мы, палеонтологи, предполагали, что время для восстановления так или иначе коррелирует с масштабом вымирания - после небольшого по масштабам вымирания биосфера оправилась бы быстро, и что лишь после самых крупных из массовых вымираний был необходим длительный период восстановления. Но, к удивлению для всех нас, Киршнер и Вэйл обнаружили, что всё было не так – 10 миллионов лет были необходимы даже после меньших по масштабу вымираний. Они завершили свою статью следующим пассажем:

Наши результаты предполагают, что существуют внутренние «ограничения скорости», которые регулируют восстановление как после малых вымираний, так и после крупных. Таким образом, сегодняшние случаи антропогенного вымирания, вероятно, окажут продолжительное воздействие, и неважно, сопоставимы ли они по своим масштабам с крупнейшими из массовых вымираний. Даже если Homo sapiens проживёт ещё несколько миллионов лет, маловероятно, что кто-либо из нашего вида увидит, что биологическое разнообразие восстановилось после вымираний наших дней.

Похоже, что наше возвращение к новой биоте займёт долгое время уже после того, как завершится массовое вымирание. А как могли бы выглядеть новые фауна и флора? Некоторые предсказания вполне возможно сделать – и такие предсказания будут предметом обсуждения в следующей главе.

Живой пример вымирания: тилацин, доисторический сумчатый зверь, похожий на собаку, который когда-то водился на большей части территории Австралии и Тасмании, стал одновременно жертвой преследования со стороны людей и жертвой конкуренции с завезёнными человеком дикими собаками. Последний тилацин умер в зоопарке в 1936 году.

СЕДЬМАЯ ГЛАВА

ПОСЛЕ ЭПОХИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ

Новая Эра?

Пророки, которые держат себя слишком серьёзно, заканчивают проповедовать аудитории в одиночку.

— ДЖОРДЖ ДАЙСОН, «Дарвин среди машин»

Существует одно часто высказываемое мнение относительно того, что в перспективе – или в процессе – массового вымирания заложено определённое утешение: в конце тоннеля появляется новая фауна. Согласно этой логике рассуждений, великое жертвоприношение видов – это очищение планеты, прокладывающее дорогу обновлению. Возникает надежда на то, что после завершения массового вымирания наступит заря какой-то новой Эры – лучшей, более разнообразной Эры. В этом состоит притча Всемирного Потопа: давайте дадим ей название «Ной и фауна эпохи восстановления». В конце концов, похоже, что после двух самых крупных изо всех массовых вымираний всё шло по одному образцу, когда динозавры захватили власть у зверообразных рептилий в конце пермского периода, а млекопитающие у динозавров в конце мела. Может ли так случиться, что после текущего массового вымирания будет доминировать одна группа хордовых, всё ещё ожидающая наступления своей собственной «Эры» – птицы? Наступит ли тогда «Эра птиц», мир наземных растительноядных и хищных птиц, роющих и древолазающих, а также столь же многочисленных, как сейчас (или даже более многочисленных), летающих форм, которые характеризуют этот класс сегодня? Или может ли выиграть какая-то совершенно неожиданная группа, вроде гигантских насекомых (невозможных с точки зрения биомеханики), или же кто-то абсолютно новый? Если внезапно не появится (скорее всего, вряд ли) какой-то совершенно новый класс позвоночных, то лишь птицы пока не удостоились чести «править» планетой. Возможно, что лучший выбор – это действительно Эра птиц. В таком мире всё ещё присутствовали бы млекопитающие, даже если бы они больше не были эволюционными доминантами.

В дискуссиях о надвигающемся кризисе биологического разнообразия этот аргумент с новой фауной иногда используется как рациональное объяснение, и даже как оправдание. Эра млекопитающих – равно как Эра (или даже просто существование) человека – никогда не началась бы, если бы не вымирание динозавров, и таким же, или почти таким же образом выдвигается новый аргумент – современное вымирание породит какую-то новую эпоху доминирования организмов, возможно, обладающих какой-то новой формой мирового разума.

На что может быть похожа эта новая эволюционная биота? Почему бы ей не быть совершенно новой? Можем ли мы представить себе совершенно новый тип животных, который мог бы заменить нынешних эволюционных доминантов, крупных млекопитающих? Этот новый класс должен был бы произойти от каких-то живых существ, обитающих в настоящее время, но он может обладать чертами и планом строения тела, значительно отличающимися от таковых у предшествовавшей господствующей группы. Такой новый тип строения тела может подходить для эксплуатации какого-то совершенно нового типа пищи или местообитаний. Давайте представим себе такой прорыв – завоевание нижних слоёв атмосферы парящими в воздухе организмами, которые называются цеппелиноиды.

После вымирания большинства млекопитающих (и человечества) в процессе эволюции произошли цеппелиноиды (скажем, от некоего вида жаб, чья большая глотка может раздуваться наружу и становиться большим воздушным пузырём). Прорыв наступает в тот момент, когда жаба, эволюционируя, приобретает биологический механизм, вызывающий электролиз водорода из воды. Постепенно жаба вырабатывает в процессе эволюции способ сохранять этот лёгкий газ в своей глотке, создавая, таким образом, газовый пузырь. Рано или поздно мелкие жабы начинают взлетать в небо во время коротких прыжков (но более длинных прыжков, чем использовали их предки). Ещё немного усовершенствований, и комплект крыльев придаёт долю направленности их движениям. Ноги стали щупальцами, свисающими вниз у теперь уже полностью приспособленных к полёту существ, которые больше не могут называться жабами: в процессе эволюции они приобрели новый план строения тела, ставящий их в положение нового класса позвоночных, класса Zeppelinoida. Как многие недавно произошедшие существа, цеппелиноиды быстро увеличиваются в размерах: пока они малы, они садятся на уток («утки лягушку несут!»), чтобы спастись от быстрее летающих хищных птиц. Поскольку их газовый пузырь не является ограничителем размера, они вскоре становятся крупными. В итоге они являются самыми большими животными среди когда-либо появлявшихся на Земле в процессе эволюции, настолько большими, что наземные хищники и плотоядные птицы больше не угрожают им; они достигают более крупных размеров, чем синий кит. Единственной угрозой для них становятся удары молний, которые завершаются великолепными, но смертельными взрывами, видимыми за несколько миль. Цеппелиноиды никогда не смогут обойти этот наследственный недостаток, поскольку не существует никаких биологических механизмов выделения невоспламеняющегося инертного газа гелия, чтобы тем самым избежать мгновенной смерти от молнии. Но жизнь никогда не бывает полностью совершенной, и цеппелиноиды всё равно неплохо живут, особенно в областях, где ударяет меньше молний.

Ныне став главенствующими животными мира, цеппелиноиды парят над землёй, словно огромные медузы-переростки, ловят своими волочащимися щупальцами представителей немногочисленных видов оленей (и других травоядных позвоночных), которые всё ещё существуют на Земле, и запихивают их в свой рот, размером с рот Джаббы Хатта[48]. Поскольку цеппелиноиды произошли от амфибий и по-прежнему холоднокровны, у них очень низкая скорость обмена веществ, и потому им требуется совсем немного пищи. Их строение настолько успешно, что их группа быстро распалась на множество различных форм. Хотя обычны травоядные формы, парящие над лесами и объедающие верхушки деревьев, другие эволюционировали в цеппелиноидов, поедающих других цеппелиноидов. Ещё одна группа превратилась в подобие китов, фильтруя насекомых из воздуха; с таким способом питания они вскоре заставляют исчезнуть много видов птиц. Мир меняется по мере того, как всё больше и больше цеппелиноидов бороздит воздух, невозмутимо плавая над верхушками деревьев; их скопления заполняют небеса, а их тени стали главной деталью пейзажей. Это Эра цеппелиноидов.

Это всего лишь сказка – но в этой басне есть доля правды. В прошлом эволюция создавала огромное количество новых видов после какого-то нового морфологического прорыва, который позволяет кому-то из числа удачливых победителей колонизировать до того не эксплуатировавшееся местообитание. Первые летающие организмы, первые плавающие организмы, первые организмы, парящие в воздухе – во всех этих случаях за прорывом следовало появление огромного количества новых видов, быстро расходящихся в процессе адаптивной радиации от предкового типа строения тела и улучшающих некоторые черты строения или меняющих стиль жизни, чтобы появились вариации первоначальной темы.

Но вероятно ли в целом фундаментальное предположение, лежащее в основе этого сценария – длительный период вымирания, сопровождающийся появлением нового класса эволюционных доминантов? Нет. Поскольку человечество изменило «правила», по которым действовала эволюция на этой планете в течение сотен миллионов лет, обычная последовательность событий после массового вымирания также изменилась.

Потенциальные победители будущего

Выбор эволюционных победителей будущего – тех видов, которые будут эволюционировать, чтобы занять место «проигравших» (тех, кто вымер), чем-то похож на попытку указать победителей на рынке акций или предсказать погоду. Нам доступны некоторые данные, которые могут помочь сделать обоснованные предположения, однако система настолько велика и подчинена такому множеству стохастических и хаотических воздействий, что предсказание конкретных деталей невозможно. Можно лишь строить догадки относительно окрасов, повадок и формы тела представителей вновь эволюционирующей фауны. Однако в летописи окаменелостей есть доступная информация, которая могла бы пролить свет на облик будущих победителей.

Что бы ни случилось с жизнью на Земле, одно несомненно: эволюция не будет останавливаться. Вот один из возможных сценариев для эволюции крысы.

Одним из самых интересных (и довольно неожиданных) результатов палеонтологических исследований является тот факт, что высшие таксоны (таксономические категории выше рода и вида, такие, как семейства, отряды, классы и типы) показывают типичные темпы эволюции. Темп эволюции для таксона может быть описан двумя способами: как темп изменения некоторого морфологического признака с течением времени, или как долговечность среднего вида в геологическом времени. Темпы возникновения и вымирания связаны с темпами эволюции. Одни группы организмов производят много новых видов, другие совсем мало. И среди получившихся видов представители групп первого типа существуют на протяжении долгих отрезков времени, в то время как виды групп второго типа вымирают быстрее.

На важность понимания темпов эволюции впервые указал ведущий эволюционист Джордж Гейлорд Симпсон. Ранее Стивен Стэнли из университета Джона Хопкинса начал глубже разрабатывать многие темы исследований, к которым первым обратился Симпсон, и дополнил их великолепными новыми пониманиями вопроса. В ключевой работе Стэнли, книге «Макроэволюция», изданной в 1979 году, эти темы изложены подробно. Палеонтологи хорошо знают группы, которые демонстрируют высокие темпы возникновения и вымирания видов, поскольку это наиболее важные ископаемые, используемые в биостратиграфии, науке о подразделении и датировании осадочных пород с использованием окаменелостей. Хорошими биостратиграфическими маркерами являются те окаменелости, которые имеют небольшую продолжительность существования во времени – и потому имеются в наличии лишь в немногих слоях отложений – но в то же самое время широко распространены, обычны и имеют достаточно чётко выраженные морфологические признаки, поэтому эволюционные изменения и новые события видообразования немедленно становятся заметными. Примеры включают, среди прочего, трилобитов, аммонитов и млекопитающих. Другие группы – иногда называемые «живыми ископаемыми» – демонстрируют противоположные тенденции: они медленно образуют новые виды, и, однажды появившись, редко вымирают. Таким образом, они бесполезны для биостратиграфии, но очаровательно эволюционны – что же в них есть такого, в этих организмах, что даёт им нечто вроде почти-бессмертия?

Практичный способ количественного определения эволюционных темпов – это оценка времени удвоения, среднего времени для конкретного таксона высокого ранга, необходимого для удвоения количества видов внутри него. Для млекопитающих, например, время удвоения составляет 3,15 миллиона лет. В противоположность им, двустворчатым моллюскам требуется 11 миллионов лет, чтобы удвоить количество их видов. Млекопитающие демонстрируют быструю эволюцию, а двустворчатые моллюски – очень медленную. Внутри обеих этих групп существует много вариантов, в том числе совокупности быстро эволюционирующих двустворчатых моллюсков и медленно эволюционирующих млекопитающих. В целом, однако, очевидно, что млекопитающие эволюционируют быстрее (и производят большее количество таксонов за равное время), нежели двустворчатые моллюски.

В эволюционном мире также может быть выделена третья группа таксонов. Стэнли предложил термин «супертаксоны» для обозначения групп организмов, которые показывают одновременно и высокие темпы возникновения (они производят много видов), и низкие темпы вымирания (их виды существуют долгое время). Такие группы имеют тенденцию к ускоренному наращиванию разнообразия, и благодаря этой особенности они стали главными кандидатами на то, чтобы вновь наполнить мир новыми видами после любого из массовых вымираний – в том числе и после текущего.

Титул супертаксона-чемпиона мира ныне принадлежит семейству Colubridae: змеям[49]. Стэнли утверждает, что в действительности мы живём не в Эру млекопитающих, а скорее в Эру змей! И по мере того, как будущее эволюции постепенно раскрывается перед нами, мы можем оказаться в мире, заполненном множеством новых видов змей. Другим «эволюционным чемпионом» является группа, включающая крыс и мышей, которые, возможно, не случайно, являются одним из главных источников пищи для змей. Возможно, это не то, что большинство из нас представляет себе, когда размышляет о некоем мире будущего: мир змей и крыс с неописуемым множеством форм, расцветок и повадок. К ним присоединятся другие быстро эволюционирующие виды, многие из которых могут классифицироваться как «сорняки» из-за того, что способны к быстрому и широкому расселению и очень устойчивы к суровым окружающим условиям. Многие виды насекомых одновременно и быстро эволюционируют, и являются законченными сорными видами (взгляните на всех мух в этом мире). Птицы также эволюционируют относительно быстро. Для каждой из этих групп можно ожидать, что они будут весьма обычными и породят множество новых видов в будущем. Другие млекопитающие эволюционируют несколько медленнее, чем эти группы; вообще, чем крупнее животное, тем медленнее его эволюционный темп или время удвоения.

Давайте представим себе некоторых из этих результатов. Змеи могут занять ниши, в которых они редки, или которые не занимают полностью в наши дни. Выглядит возможным появление множества новых видов морских змей, а также змей, заменяющих многих из плотоядных млекопитающих от мелкого до среднего размера, численность которых ныне снизилась. Поскольку сельскохозяйственные земли и города продолжают увеличивать в размерах на протяжении тысячелетий и даже десятков тысяч лет, грызуны породят множество разнообразных новых видов, чтобы воспользоваться преимуществом этих новых возможностей питания, и это также вызовет дальнейшую эволюцию новых видов змей.

Возможная кладограмма будущего, или эволюционное генеалогическое древо, для одуванчика (снизу вверх): исходный одуванчик, кактусообразная форма, водная форма, древовидная форма, плотоядный вид, эпифит.

Одна из кладограмм будущего для змеи (снизу вверх): гремучник полосатый, форма с ногами[50], «многоножка», гигантская форма, карликовая форма, летающая форма, три плавающих формы.

Одна из кладограмм будущего для вороны (снизу вверх): ворона, падальщик, «китоглав», хищник, нектароядная форма, болотная форма, бегающая ворона[51].

Птицы и насекомые также находятся в числе потенциальных победителей. Многие виды птиц, ныне преуспевающие в городской и сельской местности, могут стать исходной группойдля множества новых видов. Успешные формы вроде ворон, голубей и воробьёв могли бы породить большое эволюционное многообразие потомков. Среди всех птиц вороны кажутся наилучшим образом приспособленными к сосуществованию с человеком, и они могли бы быть в числе самых успешных в процессе образования новых видов – доминирующими видами новой фауны эпохи восстановления.

Группы, упомянутые выше, хорошо знакомы всем. А как же быть с совершенно новыми типами существ, вроде причудливых цеппелиноидов – группы, которая помогла бы создать интересные телепередачи или чудесные фантастические книги? Разумно ли ожидать существ совершенно нового типа, с новым планом строения тела?

«Кембрийский взрыв» и ожидание новизны

История жизни, как и любая история, протекает как вектор времени. И, как в любой истории, никогда не происходит никакого возврата назад, по крайней мере, никаким значительным образом. События и их история создают необратимые изменения, которые делают уникальным каждый срез времени, поскольку он тянется последовательно из будущего через настоящее в прошлое. В контексте будущего эволюции, похоже, никогда не будет Эр рыб, рептилий или млекопитающих, даже отдалённо напоминающих те, которые наступали в прошлом нашей планеты. Вот точка зрения, которую отказываются принимать защитники природы: Эра гигантских млекопитающих завершилась. Больше никогда не будет африканского вельда с богатым набором видов млекопитающих, ныне запертых в охотничьих парках Африки, и достаточно скоро в Африке вообще может не остаться никаких охотничьих парков. Даже если бы мы смогли так или иначе моментально убрать всех людей с планеты, было бы сомнительно, что положение дел вернулось бы к состоянию, в котором оно было 50000 лет назад, в начале конца Эры гигантских млекопитающих.

Но, если оставить в стороне возвращение в любую из эр прошлого, если человечество будет внезапно убрано с планеты, можем ли мы рассчитывать на то, чтобы увидеть новые планы строения тела? Действительность состоит в том, что с кембрийского периода, 500 миллионов лет назад, было совсем немного настоящих эволюционных новшеств. Хотя завоевание суши позволило позвоночным и членистоногим – двум наиболее успешным типам наземных животных – породить в процессе эволюции, а затем испытать новые варианты форм, они были лишь модификациями уже существующих планов строения тела, и даже это эволюционное приключение, похоже, находится гораздо ближе к своему концу, чем к началу. Птицы – последний из эволюционировавших классов позвоночных, и они сделали это почти 200 миллионов лет назад. И всё же, наверное, есть ожидание того, что возникнет нечто, в целом новое. Отчасти это ожидание основывается на том, что случилось в далёком прошлом, когда цена эволюционной новизны была невелика, во время события, названного «кембрийским взрывом».

Одна из кладограмм будущего для свиньи (снизу вверх): свинья, генно-инженерная форма, носорогоподобная свинья, водная свинья, карликовая форма, жирафоподобная форма и форма, питающаяся мусором.

В течение первых 3,5 миллиардов лет своего существования наша планета была лишена животной жизни, и на ней не было животных, достаточно крупных, чтобы оставить видимый след в летописи окаменелостей, на протяжении ещё полумиллиарда лет после этого. Но, когда 550 миллионов лет назад, животные, наконец, вырвались на сцену в океанах, они сделали это, фигурально выражаясь, взрывным образом, во время относительно внезапного события, известного как «кембрийский взрыв». В течение относительно короткого времени все типы (большие категории животных, характеризующиеся уникальным планом строения тела, такие, как членистоногие, моллюски и хордовые) животных, которые существуют в настоящее время, либо появились в процессе эволюции, либо впервые появились в летописи окаменелостей. Неоспоримые ископаемые остатки животных никогда не были обнаружены в слоях осадочных пород возрастом более 600 миллионов лет, независимо от того, где на Земле мы будем искать. Однако же окаменелости животных одновременно и разнообразны, и встречаются в изобилии в породах возрастом 500 миллионов лет, и они включают представителей большинства типов животных, всё ещё существующих на Земле. Похоже, что в течение отрезка времени длительностью, возможно, 20 миллионов лет или менее, наша планета претерпела превращение из места, лишённого животных, которые могли быть различимы невооружённым глазом[52], в планету, изобилующую беспозвоночной морской жизнью, сравнимой по размерам почти с любым видом на Земле в наши дни.

Темпы появления эволюционных новшеств и образования новых видов во время «кембрийского взрыва» никогда больше не были столь же высокими. Он породил и огромное количество новых видов, и множество совершенно новых планов строения тела. То, что все типы животных появились бы в течение одного-единственного, короткого «взрыва» разнообразия – это явно не является предсказуемым результатом эволюции. Из этого наблюдения выводится другое заключение, касающееся «кембрийского взрыва», которое является столь же загадочным, хотя значительно менее известным: «кембрийский взрыв» ознаменовал собой не только начало, но также и конец эволюционных новшеств на уровне типов. Начиная с кембрия, не эволюционировало ни одного нового типа. Экстраординарным фактом является то обстоятельство, что эволюция новых планов строения тел животных началась и завершилась в течение кембрийского периода.

Отсутствие новых типов и малое количество новых классов, появившихся после конца «кембрийского взрыва», может быть лишь особенностью летописи окаменелостей; возможно, в процессе эволюции появилось много новых таксонов высокого ранга, которые впоследствии вымерли. Это кажется маловероятным. Гораздо более вероятно то, что большая волна новшеств, отмечающая кембрий, подошла к концу, когда большая часть экологических ниш оказалась занятой легионами вновь эволюционировавших морских беспозвоночных.

Кембрийский период видел удивительный взрыв разнообразных новых планов строения тела.

И всё же остаётся одна тайна, заставляющая ломать голову: почему получилось так, что после двух крупных массовых вымираний, пермо-триасовой и мел-третичной катастроф, не эволюционировало ни одного нового типа? Хотя пермское массовое вымирание, возможно, заставило количество видов резко упасть до столь же низкого уровня, какой был в раннем кембрии, последующее разнообразие в мезозое произошло за счёт образования множества новых видов, но очень немногих таксономических категорий более высокого ранга. Эволюционные события кембрия и раннего триаса резко различаются: хотя оба произвели несметное число новых видов, событие в кембрии закончилось образованием множества новых планов строения тела; триасовое событие завершилось лишь образованием новых видов, которые обладали уже установившимися ранее планами строения тела.

Для объяснения этого различия были предложены две гипотезы. Первая предполагает, что эволюционная новизна появляется лишь тогда, когда экологические возможности действительно велики. На протяжении кембрия, например, существовало много местообитаний и ресурсов, которые не были заняты или не эксплуатировались морскими беспозвоночными животными, и большой эволюционный взрыв новых планов строения тела был ответом на эти возможности. Эта ситуация не повторилась после пермо-триасового массового вымирания. Даже при том, что большинство видов было уничтожено, выжило достаточно видов, чтобы заполнить большую часть экологических ниш. Согласно этому сценарию, выжило достаточное количество животных с различными формами тела, чтобы заселить большую часть различных экологических ниш (даже при низких разнообразии или численности), и в процессе этого заселения путь эволюционной новизне был перекрыт.

Вторая возможность состоит в том, что после пермо-триасового вымирания новые типы не появились потому, что геномы выживших форм изменились с раннего кембрия в достаточной степени, чтобы подавить массовое появление новизны. При этом сценарии эволюционные возможности были доступными, но эволюция была неспособна создать радикально новый план строения на основе доступной ДНК. Это реалистичная гипотеза, причём из числа тех, которые нелегко опровергнуть, поскольку у нас нет никакой возможности сравнения ДНК, которую мы обнаруживаем у ныне живущих животных, с ДНК давно вымерших форм, в настоящее время сохранившихся лишь в виде камня (кино вроде «Парка юрского периода» не в счёт). Могло случиться так, что геномы постепенно оказались отягощёнными большим количеством информации – по мере того, как в них накапливалось всё больше генов – и в процессе этого стали менее восприимчивыми к критическим мутациям, которые могли открыть источник новшеств.

Один из центральных – и в настоящее время спорных – аспектов «кембрийского взрыва» касается разнообразия и разнородности. Разнообразие обычно понимается как мера количества существующих видов. Разнородность – это мера количества планов строения тела, типов или вариантов облика среди тех видов. Противоречие основывается на удивительном собрании окаменелостей, найденных в местонахождениях берджесских сланцев в Западной Канаде, где в виде отпечатков на камне сохранились не только ранние животные с твёрдыми частями тела, но также ранние бесскелетные формы.

Берджесские сланцы оказали огромное влияние на наше понимание исходного разнообразия животной жизни. Главным образом на их материале нам было продемонстрировано, что большинство, или даже все разнообразные типы животных (основные планы строения тела) возникли сравнительно быстро в течение кембрия. Но берджесские сланцы могут также рассказать нам о том, что в кембрии существовали не только планы строения тела, находимые повсюду на Земле сегодня, но также и другие планы строения тела, которые исчезли к настоящему времени. Одна из главных мыслей в книге Стивена Джея Гулда «Удивительная жизнь» – то, что кембрий был не только временем великого возникновения, но также временем великого вымирания. Гулд (наряду с прочими) утверждает, что в кембрии существовало гораздо большее количество типов, чем существует сегодня. Сколько? Некоторые палеонтологи предполагают, что, возможно, в кембрии существовала целая сотня различных типов против тридцати пяти, пока ещё существующих сегодня. Выявив эту тенденцию, говорит Гулд, «мы можем осознать центральный и удивительный факт из истории жизни – явно выраженное снижение разнородности, сопровождающееся невероятным увеличением разнообразия в пределах немногих выживших планов строения».

Эта картина, столь ярко и красиво описанная в «Удивительной жизни» Гулда, жарко обсуждается в вышедшей в 1997 году книге «Тигель Творения» британского палеонтолога Саймона Конвея Морриса, также повествующей о берджесских сланцах и «кембрийском взрыве». По иронии судьбы, Конвей Моррис является центральной и снискавшей симпатию фигурой в книге Гулда, где он изображён как один из архитекторов нашего нового понимания «кембрийского взрыва». Но он сам не настолько симпатизирует Гулду. Он подвергает сомнению утверждение Гулда о том, что с кембрия разнородность снизилась, приводя несколько случаев, предполагающих прямо противоположный вывод. Конвей Моррис также нападает на другую идею Гулда, на метафору «перемотки ленты»[53]. Конвей Моррис утверждает, что конвергентная эволюция (при которой различающиеся между собой родословные линии эволюционируют сходным образом в ответ на сходные условия окружающей среды) может производить планы строения тела одинакового типа в весьма неродственных эволюционных линиях. Он доказывает, что, даже если бы предок позвоночных вымер в течение или вскоре после кембрия, вероятно, что тогда в какой-то другой родословной ветви эволюционировал бы план строения тела с позвоночником, поскольку такая форма оптимальна для плавания в воде.

Точка зрения Саймона Конвея Морриса состоит в том, что среди эволюционных процессов будет доминировать конвергентная эволюция. Он даже сделал то, что может считаться первой академической ссылкой на книгу Дугала Диксона «После человека…», полуфантастическое предсказание того, как могли бы выглядеть животные в далёком будущем, в то время, когда человечество загадочным образом вымерло. Конвей Моррис отмечает, что все животные, появление которых предполагает Диксон, выглядят похожими на животных, обитающих на Земле в наши дни, даже при том, что они изображены как происходящие из достаточно новых источников:

В своей книге он [Диксон] предполагает, что изо всех млекопитающих выживет лишь горстка разновидностей, главным образом крысы и кролики, которые повторно заселят земной шар. Книга «После человека» – это упражнение с изрядной долей воображения в своём описании буйства видов, которые быстро проходят через процесс адаптивной радиации, чтобы вновь заполнить свободные экологические ниши, оставшиеся после эпохи опустошения. Все животные, конечно, являются гипотетическими. Конечно, они выглядят странными, иногда почти чуждыми. Однако если более внимательно рассмотреть их отличия, то они оказываются лишь немного больше, чем просто видимостью. В этом воображаемом бестиарии вновь появляются все основные типы млекопитающих, которые мчались по равнинам, рыли норы в почве, летали по воздуху или плавали в океанах[54].

Таким образом, физические особенности местообитаний определяют, какие формы являются адаптивными, а какие не являются, какие формы могут допустить способность летать или бегать, или же способность преследовать и убивать добычу. И это предположение приводит к главному выводу: никакой эволюционной новизны. Ожидания новых захватывающих и причудливых форм жизни – типов, которые можно найти в любом научно-фантастическом фильме категории B – являются лишь несбыточной мечтой. Животные и растения, возникающие в процессе будущей эволюции, будут, по всей вероятности, очень напоминать виды из настоящего времени – разве что будут менее разнообразными.

Ожидания для размеров тела

Большие животные гораздо более харизматичны, чем маленькие. И вовсе не по совпадению большинство животных, внесённых Всемирным Фондом Дикой природы в список видов, находящихся под угрозой исчезновения и нуждающихся в помощи, является крупными млекопитающими. В последнее время стало модно высмеивать их популярность. И всё же несправедливо критиковать только эту трудолюбивую организацию, потому что крупные млекопитающие – последние из мега-млекопитающих – действительно находятся под угрозой исчезновения, и это твёрдо установленный факт. Если верно предположение о том, что эта группа продемонстрирует один из самых высоких темпов вымирания в современной фауне, нам можно было бы ожидать, что будущая эволюция произведёт много новых видов животных крупных размеров.

Можем ли мы ожидать появления каких-то новых крупных животных? Недавние научные исследования распределения размеров млекопитающих и истории их эволюции предполагают, что крупные виды могут, в конце концов, и не появиться. Териологи уже давно отметили интересный аспект распределения размеров у млекопитающих. Сегодня на Земле существует более 4700 видов млекопитающих, и диапазон размеров их тел внушителен: самое мелкое (например, самые крошечные землеройки, такие, как представители рода Microsorex) во взрослом состоянии весит примерно 2,5 грамма, в то время, как самое крупное (Balaenoptera musculus, синий кит) весит примерно 1,6 X 10^8 граммов – разброс размеров достигает двадцати порядков. А между ними распределяются все размерные классы (по весу). И всё же, если построить график распределения размера млекопитающих для каждого из крупных континентов Земли, стразу станет видно, что каждое распределение смещено в правую часть графика: существует большее количество крупных видов млекопитающих, чем ожидалось бы, если бы размеры были распределены случайным образом. Однако эта тенденция не наблюдается на маленьких континентах, таких, как Австралия, на больших островах вроде Мадагаскара, или на малых островах. Для меньших массивов суши оказалось, что распределение размеров млекопитающих относительно симметрично. Кроме того, чем меньше участок суши, тем меньше размер у самых крупных млекопитающих, живущих на нём, и тем больше размер его самых мелких млекопитающих. На мелких участках суши два «хвоста» кривой распределения исчезают. Наконец, когда мелкие участки суши полностью изолированы от других областей суши, случается невероятная вещь: крупные виды эволюционируют в карликов, а мелкие виды демонстрируют гигантизм. Но это лишь относительные процессы: слон, выросший до половины размера (величиной с лошадь) – это всё ещё крупное млекопитающее (если это мелкий слон), тогда как мышь, которая вырастает вдвое против своего размера, может быть крупной по меркам мышей, но она всё ещё очень мелкое млекопитающее. Можно ли использовать эти наблюдения, чтобы предсказать будущие размеры тела вновь эволюционирующих млекопитающих (или животных любого другого типа, на которых оказывается воздействие схожим способом)?

Можно. Ранее мы увидели, что мировая торговля и путешествия действенно воссоздают ситуацию суперконтинента, вызывая гомогенизацию фауны, которая символизировала крупные и обособленные континенты прошлого. Однако мы также увидели, что колючая проволока, каналы, дороги и автострады разбивают континенты на меньшие участки местообитаний. Эта тенденция формирует облик фауны в соответствии с правилами островной биогеографии. Таким образом, мы видим мир, который преобразуется в эволюционном смысле в среду обитания, благоприятствующую низкому уровню разнообразия, а также измельчанию крупных видов и укрупнению мелких, с вымиранием, затрагивающим как самые крупные виды, так и самые мелкие. Эра гигантских млекопитающих определённо и наверняка завершилась, а последние из немногих диких мега-млекопитающих ныне отправлены в парки и зоопарки. Пока человечество сохраняется в виде многочисленной популяции, она не наступит вновь.

Как мог бы выглядеть этот новый мир? Давайте снова призовём на помощь транспортное средство Г. Дж. Уэллса для фантастического, хотя и удручающего, путешествия:

Машина Времени остановилась. Десять миллионов лет прошли в мгновение ока. Путешественник во Времени шагнул от своего аппарата и оглядел окрестности. Он стоял на краю гигантской плоской равнины. Небольшие костры пунктиром очерчивали обширное пространство, посылая тонкие голубые столбы дыма в облачное и влажное небо. Солнце садилось, не отличаясь внешне от солнца из его собственного времени. Не впервые он задал себе вопрос: не работала ли машина с какими-то сбоями?

Удаляясь от Машины Времени, он получше рассмотрел окружавшую его местность. Похоже, он находился на какого-то рода огромной свалке. Неисчислимые множества мух заполнили воздух, их жужжание создавало постоянный фоновый музыкальный гул. Дороги равномерно пересекали равнину крест-накрест, но нельзя было заметить никаких транспортных средств. Он взглянул внимательнее на усыпанную отбросами равнину, по которой шагал, и поразился, заметив хаотическое движение среди материала, кружащегося вокруг него на жарком ветру. Вначале он подумал, что в мусоре ползали тысячи огромных насекомых. Но при более внимательном осмотре он обнаружил, что, хотя, действительно, здесь ползали многочисленные насекомые размером с таракана, многие из снующих крошечных существ были млекопитающими, несколько размером с кошку, но большинство размером с крысу, мышь или даже с землеройку.

Он присел на корточки, сохраняя неподвижность, и наблюдал, как стали появляться всё более удивительные мелкие млекопитающие. Естественно, многие из видов, которые он мог наблюдать теперь, были ему незнакомы. Хотя их тела напоминали тела грызунов из его времени, их головы явственно отличались. Было ясно, что существовало множество чётко различимых видов: некоторые с длинными узкими головами, другие с тонкими лентовидными языками, третьи с притупленными головами и крупными бугорчатыми зубами, а ещё были существа с огромными моргающими глазами. У некоторых был мех с разнообразными маскировочными узорами, тогда как другие были голокожими. Некоторые были полностью покрыты бронёй из чешуй, словно броненосцы. У кого-то передние лапы были отлично приспособлены к рытью; другие обладали длинными, игловидными когтями, торчащими из кончиков их пальцев. Мелкие формы копошились среди мусора, словно черви, а некоторые из них использовали свои невероятно длинные языки, чтобы зондировать кучи отбросов, тогда как другие разгрызали часть из множества разбросанных костей, чтобы добраться до костного мозга. Пока он наблюдал, одно из мелких млекопитающих было внезапно подброшено в воздух чем-то вроде щелчка кнута, а затем он увидел тело, которое волокли в большой, ожидающий рот. Огромная змея, свернувшись, лежала неподалёку. Её язык был похож на лягушачий, способный быстро выбрасываться наружу и схватывать свою добычу. Он видел другую крупную змею, которая двигалась на коротких ногах, похожих на ноги многоножки, и ещё одну, которая засовывала свою голову в кучи мусора в поисках мелкой добычи, поселившейся внутри.

Наблюдая этот зверинец в миниатюре, он попробовал составить список новых для себя видов, но сбился со счёта, насчитав их свыше сорока. Не то, чтобы все они были чужеродными, поскольку эти существа явно происходили от млекопитающих и рептилий из его собственного времени, но они столь же отчётливо эволюционировали, образовав совершенно новые группы видов. И всё больше и больше животных начало появляться в сгущающихся сумерках. Самое крупное животное, которое он увидел, было размером со свинью, и, похоже, оно действительно представляло собой некий вид причудливых свиней. Но эта «свинья», если это была именно она, выглядела хорошо приспособленной для того, чтобы рыться в кучах мусора в поисках корма. У неё был небольшой хобот вместо носа, который позволял ей успешно прокапываться сквозь груды гниющих отбросов. Многочисленные мелкие крысоподобные существа висели на её боках, словно рыбы-прилипалы, прицепившиеся к акуле. Вначале он подумал, что это могли бы быть детёныши, но это совершенно точно были своего рода паразиты, похожие на волосатых миног с жадно сосущими ртами. Или, возможно, слово «вампиры» было бы лучшим описанием. Крысы, вполне определённо, эволюционировали.

Он содрогнулся от отвращения к этому бестиарию. Всё выглядело превосходно приспособленным к этим грудам мусора; фактически, всё казалось приспособленным исключительно к жизни в этой обстановке. Вдали он увидел рощу деревьев и решил покинуть гигантскую свалку ради «более естественного» окружения, не понимая, насколько естественными были свалки мусора в этом мире. Он зашагал через мусор, направляясь к отдалённому участку зелени. Внезапно по земле скользнули тени, а неблагозвучное хриплое карканье, донёсшееся сверху, оповестило о пролёте птиц над его головой. Это были вороны, но крупнее, чем в его собственное время, и с блестящим оперением. Он не обратил на них внимания, но почувствовал острую проникающую боль сзади. Выругавшись, он схватился рукой за затылок и обнаружил, что тот залит кровью. Он взглянул вверх и увидел другую крупную ворону, пикирующую на его голову. Он увернулся как раз вовремя, увидев большой, словно у орла, клюв и большие когти с длинным, словно нож, лезвием, торчащие на одной из больших лап. Он побежал назад к центру мусорной свалки в поисках хоть какой-то защиты, но вороны, числом намного больше дюжины, свирепо атаковали его. Они позволили ему бежать в ужасе обратно к деревьям, и, когда он подбежал ближе, то увидел, почему: более сотни их сидело на ветвях ближайших деревьев, наблюдая, как их сородичи гнали этого особенно глупого человека к ожидающей голодной стае. Львы этого мира теперь были крылатыми.

Самый обычный ресурс, предоставляемый млекопитающими в будущем: человеческое тело.

ВОСЬМАЯ ГЛАВА

ЭВОЛЮЦИЯ ЧЕЛОВЕКА В БУДУЩЕМ

Некоторые из наших основных забот о наших телах могут быть весьма далеки от врождённого человеческого стремления, направленного на увеличение нашего репродуктивного успеха или нашего шанса на выживание, и могут даже вступать в разногласие с ними.

— ФИЛИП КИТГЕР «Грядущие жизни»

А как обстоят дела с будущей эволюцией нашего вида? Как будущий мир и новые типы его окружающих сред повлияют на наш собственный эволюционный результат – или будут ли они, вообще, воздействовать на нас? Станем ли мы крупнее или мельче, приобретём ещё больший, или вообще утратим разум, будем больше интеллектуальными, или же эмоциональными? Можем ли мы стать более или менее выносливыми по отношению к грядущим проблемам окружающей среды, таким, как недостаток пресной воды, повышенное ультрафиолетовое излучение и глобальное потепление? Породим ли мы новый вид, или же мы уже эволюционно бесплодны? Может ли будущая эволюция человечества находиться не в наших генах, а в усилении наших умственных способностей путём образования нервных связей с неорганическими машинами? Являемся ли мы всего лишь строителями грядущего доминирующего разума на Земле – машин?

Ископаемые остатки рассказывают нам о том, что эволюционное изменение не является чем-то непрерывным; оно происходит скорее рывками и, конечно, не является «прогрессивным»[55] или направленным. Организмы становятся как мельче, так и крупнее, как проще, так и сложнее. И хотя большинство родословных линий с течением времени эволюционирует тем или иным образом, наиболее драматические эволюционные изменения чаще всего происходят, когда впервые появляется новый вид. Если дело обстоит именно так, то будущая морфологическая эволюция у Homo sapiens может быть минимальной. С другой стороны, мы можем показать радикальные перемены в нашем поведении и, возможно, в нашей физиология. Возможно, – и это самое большое «возможно» – в не столь отдалённом (или же в далёком) будущем эволюционирует новый вид человека. Но такое эволюционное изменение почти наверняка потребовало бы любого рода географической изоляции популяции людей, но, пока люди распространены по всей поверхности Земли, такое событие выглядит маловероятным.

Со времён Дарвина считалось, что силы, которые ведут к появлению нового вида, обычно вступают в действие, когда небольшие популяции уже существующего вида отделяются от большей популяции и в дальнейшем не могут с ней скрещиваться. Поток генов, обмен генетическим материалом, который поддерживает целостность и своеобразие любого вида, таким образом, прерывается. Конечно, генетическая изоляция в целом означает географическое разделение, которое означает новые условия окружающей среды, отличные от тех, в которых вид существовал прежде. Когда вы добавите это в смесь, у вас получится рецепт приготовления нового вида – предоставьте лишь достаточно времени и долгую изоляцию.

В ходе человеческой эволюции новые виды появлялись много раз. Хотя в летописи окаменелостей имеется много разрывов (а также разногласий среди специалистов, и куча работы, которую ещё предстоит проделать), мы можем сделать примерный набросок общей схемы эволюции человека. Человеческое семейство, названное Hominidae, похоже, берёт начало примерно 4 миллиона лет назад с появлением маленького предчеловеческого вида под названием Australopithecus afarensis. С тех пор в нашем семействе появилось целых девять видов, хотя насчёт их количества продолжаются споры. Примерно 3 миллиона лет назад появилось два новых вида, A. africanus и A. aethiopithecus[56], а ещё один, A. boisei, впервые появился приблизительно 2,5 миллиона лет назад. (Эти три вида иногда выделяются в род Paranthropus вместо Australopithecus.) Но самый важный потомок A. afarensis – это первый член нашего рода, Homo, вид, названный Homo habilis («человек умелый») за использование им инструментов, способность, которой около 2,5 миллионов лет. Это существо примерно 1,5 миллиона лет назад дало начало Homo erectus[57], а H. erectus примерно от 200000 до 100000 лет назад породил наш вид, Homo sapiens, либо непосредственно, либо через эволюционное промежуточное звено, известное как Homo heidelburgensis. Наш вид далее разделился на множество отдельных разновидностей, одна из которых – это так называемый неандерталец. (Некоторые исследователи считают неандертальцев отдельным видом Homo neanderthalis, но это пока достаточно спорно[58].)

\Образование каждого нового вида человека происходило, когда маленькая группа гоминид так или иначе оказывалась в изоляции от более крупной популяции на протяжении многих поколений. Затем, претерпев быстрые морфологические преобразования, Homo sapiens, появившись в процессе эволюции, подвергся в дальнейшем лишь небольшим эволюционным изменениям, если вообще подвергался им.

Хотя основные структурные изменения у H. sapiens сейчас могут подойти к концу, несомненно, произойдёт много эволюционных изменений меньшего масштаба. Среди них может стоять особняком гомогенизация нынешних человеческих рас. Те же самые силы, приводящие к гомогенизации земной биоты, работают и с нами: наша прежняя географическая изоляция была нарушена благодаря лёгкости перемещения и разрушению социальных барьеров, которые когда-то сохраняли в чистоте малейшие генетические различия разных расовых групп человека. Самое очевидное из грядущих изменений произошло бы в цвете кожи. Поскольку возможность быстрого перемещения и общемировые связи разрушили большинство барьеров для переселения людей и даже изоляционистскую человеческую культуру, мы переселяемся гораздо активнее. Когда мы так поступаем, у нас возникает тенденция к межрасовым бракам, и благодаря этому барьеров, которые когда-то определяли различные типы кожных пигментов, больше не существует. Кожный пигмент – это одна из наиболее явно наследуемых генетических особенностей человека, и возможно, что человечество выбрало путь, ведущий к универсальному смуглокожему будущему, поскольку самые тёмные из чернокожих рас становятся светлее, а обладатели кожи, лишённой меланина, стали темнее. Человечество через десять тысяч лет после нашего времени могло бы обладать лишь единственным оттенком кожи, приятным шоколадно- коричневым цветом.

В плане роста каждая раса нашего вида, похоже, становится выше, хотя это, конечно, не генетическая особенность: при улучшении питания мы просто реализуем максимальный потенциал роста, который несут наши гены.

Но во многих смыслах естественный отбор, каким мы его знаем, может вообще не оказывать воздействия на наш вид. Для него возникают препятствия на многих фронтах: наши технологии, наши лекарства и наши быстро меняющиеся поведение и моральные ценности. Младенцы больше не умирают в большом количестве в большинстве районов мира, и младенцы с самыми серьёзными видами генетических повреждений, которые некогда являлись безусловно смертельными ещё до стадии достижения способности к размножению, ныне остаются в живых. Хищники также более не влияют на правила выживания. Инструменты, одежда, технология, медицина – всё это увеличило нашу пригодность для выживания, но в то же самое время мешает тем самым механизмам, которые вызвали наше появление путём естественного отбора.

В качестве примера нового акта видообразования у человека давайте взглянем ненадолго на то, что потребуется, чтобы создать новый вид с мозгом намного большего размера – скажем, с размером мозга примерно 2000 кубических сантиметров по сравнению со средней величиной приблизительно от 1100 до 1500 кубических сантиметров у Homo sapiens. Какие условия естественного отбора на Земле породили бы сегодня такое изменение, и даже будет ли такое новое существо принадлежать к нашему виду?

Разум и гауссово распределение

Если Homo sapiens sapiens (современная форма нашего вида) объединяется вместе с австралопитековыми, Homo habilis, Homo erectus и архаичным Homo sapiens, то какими будут существенные интеллектуальные различия? Будет ли другой вид использовать язык, петь песни и создавать музыку, мечтать о полёте или даже рисовать картины? Перед тем, как заняться этими вопросами, мы сначала должны спросить самих себя: что такое интеллект?

Есть несколько определений интеллекта: это то, что вы используете, когда вы не знаете, что делать; успешная догадка о том, что соответствует друг другу; обнаружение соответствующего уровня организации; создание соответствующей картины положения вещей по доступной информации. Хотя эти утверждения, конечно, символизируют аспекты функции мозга, которую мы считаем интеллектом, такие определения остаются весьма неудовлетворительными. Ясно, что интеллект состоит из огромного множества компонентов. Некоторые из нас обладают значительными математическими способностями; у большинства же их нет. Франклин Д. Рузвельт, американский президент, дольше всех находившийся на этом посту, и, конечно, один из наших[59] лучших вождей, был невыдающимся студентом. (Оливер Уэнделл Холмс однажды заметил про него: «Второсортный интеллект, но первоклассный характер!») Его английский современник и союзник во Второй Мировой войне Уинстон Черчилль, был настолько неспособным студентом, что так и не закончил колледж, а его отчаявшиеся родители отправили его на военную службу. Тем не менее, они оба возглавили большие страны во времена кризиса благодаря своим политическим навыкам – и это ясно отражает их развитый интеллект. Конечно, способности в области большой политики – это такое же проявление разума, как и способность решать дифференциальные уравнения в частных производных – но это, конечно, сильно различающиеся проявления интеллекта. Как наверняка может утверждать любой практикующий специалист по «измерению интеллекта», тесты, обычно применяемые при этом, вроде используемых уже долгое время IQ-тестов, измеряют лишь небольшую часть огромной системы организации и функционирования мозга, в целом называемой «интеллектом».

Наконец, определение интеллектуальных способностей здесь, вероятно, ни при чём. Несмотря на периодическое заламывание рук теми, кто доказывает, что наш вид обречён на постоянное уменьшение среднего уровня интеллекта, потому что у менее интеллектуально развитых людей больше детей, шанс на то, что IQ (или любой другой показатель средних интеллектуальных способностей) в скором времени изменится, весьма невелик. Причина этого состоит в том, что разум в любом из его определений производится действием сотен, и даже тысяч отдельных генов, и потому ему очень трудно измениться. Высчитано, что корреляция между интеллектом одного отдельно взятого родителя и интеллектом его или её ребёнка составляет 0,2 %. Поскольку вклад вносят оба родителя, этот эффект умножается: таким образом, корреляция между интеллектом родителей и их потомства – 0,04 %. И это означает то, что два родителя с коэффициентом интеллекта 140, вероятнее всего, вырастят ребёнка с IQ 100 – равно как и два родителя с коэффициентом интеллекта 80.

Однако нас продолжают очаровывать концепция количественного измерения интеллекта, его история у нашего вида и возможности его долгосрочного наследования. Те, кто интересуется эволюцией нашего вида, исследовали тончайшие анатомические различия среди разных наших ископаемых предшественников, силясь определить, как и когда наша линия начала «умнеть». Но неполнота этой информации просто приводит в бешенство, а применение современного понимания процесса обучения к изучению ранних людей невозможно. Издавна было ясно, например, что мозг новорожденного человека и тот же самый мозг спустя лишь два или три коротких года значительно различаются, и побочный продукт этих различий – замечательные человеческие черты. Малыш может говорить предложениями, рассуждать, запоминать и двигаться независимо; младенец не может делать ни одной из этих вещей. На протяжении периода развития и многих лет после него нейроны соединяются и изменяют свою морфологию путями, которые всё ещё в значительной степени неизвестны науке. И ничто из информации об изменениях такого рода не доступно для палеоантрополога, когда речь заходит о ранних людях. Самое большее, что мы можем знать о мозге Homo erectus – это его размер и немного о его форме, восстанавливаемой по внутренней части ископаемых черепов. Прямая информация, касающаяся основ разума – морфологии клеток мозга человека и характера их связей – остаётся областью, скрытой под покровом тайны.

Два человека, которые добились некоторого успеха в этой области – Тэрри Дикон из Бостонского университета и Уильям Кэльвин из Вашингтонского университета. Дикон – нейроанатом, который изучил различные признаки, составляющие человеческий разум. Он заключил, что появление человеческого разума возникло не путём некоего таинственного нового неврологического или морфологического изобретения, появившегося внутри мозга самых ранних представителей современного вида людей, а путём развития уже существующих систем и клеток. Иными словами, наш вид использовал «готовое оборудование», которое затем было подключено новым способом в процессе эволюции.

Кэльвин, нейробиолог, выдвинул сходные аргументы, касающиеся того, как разум возник в процессе эволюции. Кэльвин рассматривает разум как эволюцию структурных процессов мышления, таких, как синтаксис, вложенные представления, планы решения проблем, способность строить новые планы на будущее, логические цепочки аргументов и способность играть в игры с произвольными правилами. И, наконец, Кэльвин видит великолепный прыжок в эволюции человеческого разума: в некоторый момент люди, единственные среди животного мира, начали исполнять, и, в конечном счёте, писать музыку. Кэльвин выдвинул самую интересную гипотезу о том, как всё это возникло: он считает, что разум мог быть побочным продуктом мозга, который эволюционировал, чтобы лучше обращаться с метательными орудиями. Чтобы создать нейроанатомические особенности, необходимые, чтобы метать оружие в добычу, было необходимо наличие такого большого количества новых «связей» и новых путей, что в этом свежеэволюционировавшем мозге проявились непредвиденные последствия этого процесса. В частности, мы стали разумными.

Неестественный отбор

В своей книге «Дети ледникового периода» (Children of the Ice Age) палеонтолог Стивен Стэнли описал наблюдение, что появление медицины нарушило действие естественного отбора на людей. Люди, по мнению Стэнли, создали неестественный отбор, поскольку наш вид теперь обычно излечивает или спасает многих индивидуумов, которые никогда не выжили бы, будучи «дикими». Дальше – больше: мало того, что мы спасаем индивидуумов с физическими или умственными нарушениями, мы также позволяем им размножаться. Теперь, с расширением возможностей генной инженерии, мы поставили себя в такое положение, что подняли неестественный отбор на новый уровень, применяя его не только к опекаемым нами не-человеческим видам, но также непосредственно к самим себе.

Одно из самых вызывающих утверждений относительно того, как эволюционирует наш вид в настоящее время, сделал доктор Дэвид Камингс, врач и генетик, специализирующий на генетических отклонениях у человека. В 1996 году Камингс издал книгу «Генная бомба» (The Gene Bomb), столь же спорную (и, наверное, гораздо более читаемую), как и «Гауссова кривая»[60]. Камингс потратил два десятка лет, изучая синдром Туретта и синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) у детей, и пришёл к ошеломляющему заключению, что статистика таких генетически наследуемых отклонений увеличивается в человеческой популяции быстрее, чем должен определять исключительно прирост населения. Его вывод состоит в том, что в процессе эволюции у нашего вида появится ещё большее количество отклонений в поведении.

Камингс впервые осознал это, когда обследовал своих пациентов, у которых были диагностированы синдром Туретта и СДВГ: он заметил, что частота этих отклонений у детей его пациентов была высокой. Вместо того, чтобы предположить, что такое поведение является результатом непрерывно усиливающейся сложности отношений в обществе, он предположил, что общество способствовало отбору генов, которые вызывали подобное поведение – случай неестественного отбора.

Дальнейшая работа теперь предполагает, что многие из так называемых «отклонений в поведении» человека – такие, как СДВГ, депрессии, привычки, а также импульсивные и навязчивые состояния, оппозиционные вызывающие расстройства и когнитивные отклонения – несут существенную генетическую составляющую и, в отличие от интеллекта, могут быть закодированы всего лишь несколькими генами. Если эта гипотеза верна (а пока ни одно авторитетное исследование не смогло её опровергнуть), то это означает, что наследуемость (вероятность, с которой эта особенность передаётся следующему поколению) таких отклонений очень высока. Если действие отбора благоприятствует передаче в значительной степени наследуемых особенностей, их доля в общем генофонде вида очень быстро увеличивается. Камингс обобщил свою однозначную позицию следующим образом:

Множество различных исследований документально зафиксировало увеличение частоты и уменьшение возраста первых проявлений у широкого спектра поведенческих отклонений, включая депрессию, самоубийства, злоупотребление алкоголем и наркотиками, тревожность, СДВГ, двигательные расстройства, аутизм и необучаемость, во второй половине двадцатого века. Все эти отклонения обладают генетической составляющей. Обычным объяснением этих тенденций было то, что они являются результатом всё быстрее меняющегося и технологически сложного общества. Я утверждаю, что верно обратное: всё более и более сложное общество отбирает гены, вызывающие подобное поведение.

Конечно, на эти наследственные поведенческие особенности, вне всякого сомнения, оказывает влияние среда, окружающая индивида: многие люди обладают генами, делающими их более склонными к вредным привычкам, но в силу многих, или даже большинства обстоятельств они не скатываются к алкоголизму или наркомании. Хотя многие другие так поступают. Камингс распространяет свои результаты ещё шире и утверждает, что многие из жертв СДВГ рождают детей в более раннем возрасте, чем те, у кого нет этого синдрома, хотя лишь очень немногие из страдающих этой болезнью поступают в колледж, и многие из женщин, являющихся носителями этого синдрома, беременеют в более раннем возрасте, чем женщины, которые либо учатся в колледже, либо являются квалифицированными специалистами. В результате женщины, обучающиеся в колледже, а затем делающие карьеру, в итоге имеют меньшее количество детей. Эти женщины обычно обладают более высоким интеллектом, чем в среднем для популяции, и у них меньшая частота встречаемости отклонений в поведении. Женщины, рождающие детей раньше – и, как следствие, имеющие больше детей – будут более эффективно передавать свои гены. Хотя это различие будет оказывать лишь небольшое воздействие на интеллект, или вовсе его не оказывать, Камингс считает, что оно может оказать весьма существенный вклад в увеличение количества поведенческих отклонений в популяции.

Теория Камингса спорна в двух вопросах: сами данные и их интерпретация. Во-первых, увеличение частоты сообщений о случаях депрессии, СДВГ и т. п. может происходить просто из-за улучшения понимания того, чем могут угрожать эти расстройства, что и побуждает людей сообщать о них чаще, чем они делали это в прошлом. Во-вторых, даже если частота этих расстройств действительно возрастает, у них может быть лишь небольшая генетическая составляющая, и они могут возникать благодаря ряду каких-либо причин, связанных с окружающей средой, в том числе увеличивающемуся содержанию в питьевой воде загрязнителей окружающей среды вроде свинца и других тяжёлых металлов, а также органических макромолекул. В свете этих двух фактов трудно судить, есть ли что-то достойное внимания в утверждениях Камингса – но они представляют собой интересный пример потенциала для дальнейшей эволюции нашего вида, включающей в этот процесс гены, эволюцию которых мы обычно не считаем возможной.

Человеческое поведение и направленная эволюция

Мы склонны считать эволюцию чем-то связанным со структурными модификациями, хотя она также может затрагивать вещи, невидимые для специалиста по морфологии – такие, как поведение[61]. Фактически, может случиться так, что значительная часть предстоящей эволюции человечества будет включать появление новых комплексов поведенческих черт, позволяющих нам взаимодействовать с изменяющейся совокупностью условий окружающей среды, с которыми сталкивается наш вид: с жизнью в городах, жизнью среди толпы, жизнью в мире, где некоторые особенности поведения влияют на выживание.

Поскольку мы придали направление эволюции столь многих видов животных и растений, можно было бы задать себе вопрос: почему бы не направить собственную эволюцию? Зачем ждать, пока естественный отбор сделает свою работу, когда мы можем сделать это быстрее и такими способами, которые выгодны для нас самих? Это как раз тот довесок, который добавляют многие специалисты по генетике поведения, которые ищут способы управления человеческими генами. Генетика поведения – это новая отрасль науки, которая задалась вопросом о том, что в наших генах делает нас отличными друг от друга (в противоположность тому, что отличает нас от других видов, или что делает нас людьми). Учёные, работающие в этой области, пытаются выделить генетические компоненты поведения – не только тех проблем и отклонений, о которых было рассказано в предыдущем разделе, но и каждодневных черт поведения, которые вполне могут быть наследственными: особенности характера в целом, склонность к употреблению алкоголя и наркотиков, криминальные наклонности, многие аспекты сексуальности, агрессивности и конкурентного поведения. Это те черты, о которых мы интуитивно знаем, что они, по крайней мере, частично наследуются.

Последствия этого для будущего нашего вида невозможно просчитать. Весьма маловероятно, что наше общество в итоге не согласится с идеей о том, что нужно предоставлять образцы ДНК специалистам в области генетики. Когда это случится, сложные процессы расшифровки генетического облика индивида станут весьма обычным делом и будут выявлены специфические гены, ответственные за депрессию и другие отклонения в поведении. Вторым шагом будет применение лекарств, влияющих на поведение, действие которых основано на использовании вновь обнаруженных химических путей регуляции. Но третьим шагом будут непосредственные изменения в генах людей. Это может быть сделано двумя способами: соматически, путём изменения генов только в нужном органе; или же путём изменения генома в целом – это известно как фетальная генотерапия. Так как фетальная генотерапия подразумевает изменения в генетическом коде яйцеклетки или сперматозоида человека, она не поможет данной персоне, но поможет его или её детям.

Главное препятствие для генно-инженерной работы с людьми – свойство, известное как плейотропия: большинство генов выполняет более одной функции, а многие функции кодируются гораздо больше, чем одним геном. Все гены, ответственные за поведение, вероятно, являются плейотропными. Так, несомненно, происходит, например, со многими генами, ответственными за человеческий интеллект (фактически, специалисты в области нейроанатомии и генетики поведения полагают, что гены, отвечающие за показатель IQ, также, вероятно, связаны со многими основными мозговыми функциями). Поэтому ещё предстоит узнать гораздо больше о человеческом геноме, прежде чем начинать широкомасштабные действия по исправлению генов, поскольку очень небольшие изменения в повторяемости гена могут привести к серьёзным изменениям в геноме на уровне вида. Довольно часто упоминается тот факт, что различие в геноме лишь на 1 % – это всё, что создаёт значительную дистанцию между шимпанзе и людьми.

Зачем тогда вообще менять гены? По всей вероятности, давление будет исходить со стороны родителей, желающих «улучшить» своих детей: гарантировать, что их ребёнок будет мальчиком (или девочкой), высоким, красивым, интеллектуальным, музыкально одарённым, добродушным или мудрым, или же быть уверенными, что их дети не станут наркоманами, ворами, подлецами, депрессивными или гиперактивными. Повод всегда есть, и он очень существенный. Во многом побудительной силой для проекта «Геном человека», сейчас уже завершённого, было (независимо от того, что говорят его сторонники) желание найти «плохие» гены. Как только они будут найдены, потребуются новые титанические усилия, чтобы искоренить их. Как повлияет утверждение о том, что стало практически возможно изменить природу наших генов, на будущую эволюцию человечества? Вероятно, очень сильно, если практика такого рода будет продолжаться на протяжении тысячелетий.

Если естественный отбор вряд ли произведёт новый вид человека – результат, предсказанный Г. Дж. Уэллсом в романе «Машина времени» – такого же конечного результата наверняка можно достичь направленным человеческим усилием. Столь же легко, как мы выводим новые разновидности домашних животных, в наших силах населить этот мир новой человеческой расой, разновидностью или видом. Хотим ли мы следовать таким путём – это решать нашим потомкам.

Также, если стремление родителей генетически улучшить своих детей окажется общественно неприемлемым, движущей силой неестественного отбора в будущем станет преодоление старения человека. Многие из недавних исследований показывают, что старение – это не столько просто изнашивание частей тела, сколько система запрограммированного распада, во многом управляемая генетически. Весьма вероятно, что в следующем столетии генетические исследования обнаружат многочисленные гены, контролирующие многие аспекты старения, и что этими генами можно будет управлять. Продолжительность жизни одного отдельно взятого человека в пределах от одного до двух столетий – вполне достижимая цель. Но стоит ли стремиться к осуществлению этой задачи в свете прироста человеческой популяции – это уже другой вопрос.

Вот сценарий, уже выдвинутый несколькими учёными (и писателями-фантастами), который потенциально может привести к появлению нового вида человека, или, по крайней мере, новой внутривидовой разновидности. Некоторые родители позволяют генетически изменить своих нерождённых детей, чтобы улучшить их интеллект, внешность и продолжительность жизни. Давайте предположим, что эти дети настолько же умны, насколько долговечны – у них коэффициент интеллекта равен 150, и максимальный возраст – тоже 150. В отличие от нас, эти новые люди могут размножаться на протяжении восьмидесяти лет или более. Таким образом, они произведут больше детей – и, поскольку они умны и долго живут, они накапливают состояние не такими способами, как мы. Очень быстро на этих новых людей будет оказываться давление, и они будут размножаться лишь с другими представителями того же рода. Столь же быстро они станут изгоями из-за своего поведения. Благодаря возможной стихийно сложившейся географической или социальной сегрегации того или иного рода мог бы произойти дрейф генов, и, спустя достаточное время, стала бы возможной дифференциация этих форм в новый вид человека.

Дайсон среди машин

Люди больше не просто изготовители инструментов. Теперь мы ещё и изготовители машин, и не все машины, которые мы делаем, могут рассматриваться как инструменты. Наша манипуляция машинами – или их нами – это то, что создаёт самые глубокие эволюционные изменения у нашего вида с помощью, возможно, даже менее предсказуемых способов, чем наше использование генетических манипуляций. Не простые морфологические изменения, и даже не поведенческие изменения (хотя это тоже могло бы случиться), но изменения со столь же далеко идущими последствиями, как первое обволакивание одной бактерией другой, которое произвело симбиотический побочный продукт, ныне известный как эукариотическая клетка – ключ к животной жизни[62]. Является ли окончательным этапом эволюции нашего вида эволюция симбиоза с машинами? Эту перспективу обсуждали многие авторы, но в конце двадцатого века, возможно, никто не сделал этого таким запоминающимся образом, как Джордж Дайсон, особенно в его книге «Дарвин среди машин: Эволюция мирового разума» (Darwin among the Machines: The Evolution of Global Intelligence).

Подзаголовок книги Дайсона подытоживает возможные тенденции в будущем нашего вида. Но, согласно Дайсону, тот мировой разум будет не продуктом дарвиновской эволюции, действующей среди сливающихся друг с другом популяций Homo sapiens, а возникнет через сложившийся в наши дни симбиоз с машинами, которые мы строим: «Всё, что делают человеческие существа, чтобы облегчить пользование компьютерными сетями, в это же самое время, но по иным причинам, облегчает компьютерным сетям пользование человеческими существами».

В научно-фантастических книгах и фильмах этот вид симбиоза изображается в виде машины и человека, связанных кабелями – связь проводов и нейронов выступает как общий проводящий путь для электронов. Может ли такое соединение увеличить интеллект, если это вообще возможно? Специалисты по нейроанатомии утверждают, что такая связь – вопрос лишь времени и денег, и что главной выгодой такой связи будет возросший объём памяти – возможность для индивида немедленно получить доступ к коллективному знанию. Но являются ли память – и данные – интеллектом? Дайсон замечает, что Г. Дж. Уэллс думал над этим вопросом в течение своей жизни и пришёл к выводу, что мировой разум некоторого рода является единственной надеждой на улучшение дел для человечества. Уэллс предрёк, что вся память человечества вскоре будет доступна каждому индивиду. С точки зрения Дайсона, «Уэллс считал память не приложением к разуму, а сущностью, которая формирует сам разум».

Те из нас, кто использует компьютеры в повседневной жизни, испытывали некоторую нехватку памяти в своих системах, будь это оперативная память или место на жёстком диске, и такие неприятности неизменно отвлекают внимание от каких-то других задач, нарушают нашу концентрацию, требуют непредвиденных изменений в деятельности. Легко заметить, как дополнительные ресурсы памяти – или дополнительные воспоминания – изменили бы мир и способ его ощущения нами. Но усилит ли это интеллект? Большинство мыслителей, которые занимаются этим вопросом, уверяет нас, что усилит, хотя и способами, которые могут быть неощутимыми для нас, возможно, потому, что усиленный, встроенный в сеть разум работал бы в масштабах времени, отличных от наших, и, таким образом, это было бы незаметно для нас. Как замечает Дайсон, он мог бы также действовать способом, отличающимся от того, каким действует дарвиновская эволюция:

Что заставляет организмы эволюционировать в более высокоорганизованные типы? Дарвиновская эволюция, как указал, среди прочих, Стивен Дж. Гулд, не «прогрессирует» в сторону усложнения, но дарвиновская эволюция плюс симбиогенез – это другое дело. ... Дарвиновская эволюция, в соответствии с одним из тех парадоксов, которыми изобилует жизнь, может стать жертвой своего собственного успеха, будучи не в состоянии идти вровень с не-дарвиновскими процессами, которые она породила.

В одной из первых глав мы задались вопросом: изменились ли «правила» видообразования для людей. Ответ: не изменились – человечество, возможно, оказало влияние на природу игрового поля и игроков, но мы не можем менять правила. Хотя при слиянии человека и машины этот вывод может быть опровергнут. Эволюция машин и машинного интеллекта имеет направленный характер в сторону ещё большей сложности и улучшения интеллекта. Машинный интеллект не делает шагов назад при движении вперёд; не существует никаких функциональных эквивалентов слепой пещерной рыбы или кита, млекопитающего, которое вернулось в море[63]. В компьютерном мире направление развития прогрессивно: улучшающиеся операционные системы, большее количество связей между машинами, больший объём памяти, более лёгкое пользование, объединение большего количества людей.

Далее Дайсон утверждает, что поступление информации происходит двумя типами: структурным и последовательным. Первый отражает распределение в пространстве, а второй – во времени. Память и воспоминание – это переходы между этими двумя типами информационных единиц. Отсюда и пылкая вера Дайсона в то, что будущая эволюция человечества – это «технология, провозглашённая средством взятия природы под контроль нашего разума и тем самым предоставляющая природе возможность превзойти нас по интеллекту. Мы нанесли на карту, приручили и расчленили физическую дикую природу нашей Земли. Но в то же самое время мы создали виртуальную дикую природу, чья эволюция может воплощать коллективную мудрость, большую, чем наша собственная».

Хотя от картины, нарисованной Дайсоном, просто дух захватывает, моё собственное видение несколько отличается в части предсказания того типа машин, с которыми мы можем слиться. Кто-нибудь из числа старой гвардии помнит, что в пантеоне научной фантастики есть понятие формы жизни, основанной на кремнии. Против такой возможности существует простое, но сильное возражение. Разнообразие «органических», или основанных на углероде соединений, задействованных в процессах жизни, можно легко представить себе, если зайти в любой магазин химических продуктов и ознакомиться с каталогами этого магазина. Они размером книгу. С другой стороны, каталог соединений на основе кремния будет размером лишь с выпуск комикса большого формата. Кремний, хотя он широко используется в электронике и производстве компьютеров, не слишком подходит для жизни. Мы вскоре тоже можем обнаружить, что он также не столь уж хорошо подходит для компьютеров будущего или для машин, с которыми мы можем попытаться слиться.

Возможно, наконец, что прогрессию доминирующих форм животных на Земле составят Эра бактерий, Эра простейших, Эра беспозвоночных, Эра рыб, Эра амфибий, Эра рептилий, Эра млекопитающих, Эра человечества – и далее долгая Эра искусственного разума. Конечно, это выглядит как взгляд многих из больших шишек и яйцеголовых, взращённых в Силиконовой Долине. Из этого множества пророков ни один не смотрит на грядущую замену человечества мыслящими машинами настолько же оптимистично, как Рей Курцвейл. Его видение вопроса чётко прописано в книге «Эра одухотворённых машин» (The Age of Spiritual Machines). Курцвейл считает, что изобретение и массовое производство компьютеров, которые обладают вычислительной мощностью человеческого ума, наступит в первые годы двадцать первого века, и что вскоре после этого непременно появятся машины, которые превосходят способности человеческого мозга в некоторых аспектах обработки данных и логики. На его взгляд, слияние человеческого и машинного (или, по крайней мере, искусственно созданного) мозга будет неизбежным. Но станет ли это когда-либо наследственным?

Дома-растения и изменение трофического уровня

Научная фантастика настолько всеохватна и вместительна, что найдётся совсем немного идей, которые ещё не побывали на чертёжных столах, где строится наше будущее. И потому две идеи, которые я изложу здесь, несомненно, уже имеют своих страстных поклонников. Однако мне они кажутся двумя потенциально реалистичными стратегиями, которые могут облегчить как наши проблемы с населением, так и нагрузку отраслей нашей промышленности, основанной на металлах, на остальной мир.

Многие из наших индустриальных проблем и загрязнителей появляются в процессе обработки металлов. Промышленная выплавка металлов и изготовление инструментов, а также технология, основанная на железе, алюминии, никеле, олове, меди и множестве металлов, используемых в меньшей степени, а также их сплавов, требует больших объёмов энергии и воды и производит большое количество загрязнителей. Хотя потребуется значительное количество генетических манипуляций, чтобы создать органические структуры и инструменты, человечество могло бы выиграть в материальном плане, увеличив долю технологий «выращивания предметов» настолько, насколько это возможно. Исследователи уже экспериментировали с этой идеей на самом начальном уровне: чтобы соответствовать требованиям к упаковке, был выращен квадратный помидор[64]. Если добавить ещё больше воображения, то живой дом, сделанный из растущей древесины[65] и других органических структур, мог бы стать способом добавления устойчивости в развитии в техническое общество.

И всё же может случиться гораздо более драматичный прорыв, если манипулировать не только нашими машинами и технологиями, но также и нами самими. Людям требуется огромное количество пищи. Мы, как и все животные, являемся гетеротрофами – чтобы жить, мы должны поглощать другую живую материю. Мир сможет обеспечить потребности гораздо большего количества людей, если бы мы смогли так или иначе радикально перестроить наши потребности в пище и питательных веществах, чтобы стать автотрофами – организмами, стоящими на более низком трофическом уровне. Растения и хемоавтотрофные бактерии многих типов используют для поддержания своего обмена веществ солнечный свет или химическую энергию. Если бы биотехнология смогла оторвать человечество от его бутербродного рациона (или даже от его пшеничного рациона) и слить его с миром растений, можно было бы снять огромный стресс, воздействующий на планету. Калькуляторы на солнечной энергии работают на диво хорошо; возможно, единственной надеждой Земли обрести хотя бы отдалённое подобие своего прошлого в плане местообитаний и биологического разнообразия стали бы люди на солнечной энергии.

Новый вид людей?

Наша родословная линия порождала новые виды в прошлом. А как же в будущем?

Видообразование требует механизма изоляции того или иного рода. Самый обычный из них – географическая изоляция, посредством которой маленькая популяция оказывается отделённой от большего генного пула, затем преобразовывает свой собственный набор генов в достаточной степени, чтобы он больше не мог успешно воспроизводиться с участием представителей родительской популяции. Большинство видов сделало это посредством географической изоляции, однако сам размер популяции и эффективность перемещения людей сильно отдаляют эту возможность – по крайней мере, на Земле. Если, однако, человеческие колонии будут основаны в отдалённых мирах, а затем окажутся отрезанными от общего потока генов, действительно смог бы возникнуть новый человеческий вид.

Возможно, люди утратят (или добровольно прекратят использовать) технологию, которая позволяет нашему виду обмениваться особями по всему миру, с континента на континент. Если разделение продлится достаточно долго, и если условия на отделённых друг от друга континентах будут различаться в достаточной степени, вполне вероятно, что благодаря географической изоляции сможет возникнуть новый вид человека.

Сценарии

Давайте завершим разговор несколькими альтернативными сценариями развития человечества в будущем. Поскольку мы отказались от вызванного чувством вины предположения о том, что наш вид вскоре так или иначе вымрет, у нас останется то, что Род Тейлор (в киноверсии «Машины времени» Г. Дж. Уэллса) описал как «всё время в мире». Когда игра длится от сотен тысяч до миллионов лет, в кого мог бы эволюционировать наш вид? Вот четыре сценария:

1. Застой: При таком сценарии мы в значительной степени остаёмся теми, кто мы есть в настоящее время: отдельными индивидуумами. Могут возникнуть небольшие усовершенствования, главным образом за счёт слияния различных рас.

2. Видообразование: Благодаря изолирующему механизму некоторого рода в процессе эволюции образуется новый вид человека – на этой планете, или же в другом мире после космического путешествия и колонизации.

3. Симбиоз с машинами: эволюция коллективного мирового разума происходит путём интеграции машин и человеческого мозга.

4. Эусоциальность: Наше восхищение муравьями приводит к тому, что мы видим наши города и самих себя отражением их мира. Животный мир изобилует колониальными организмами. Гидроиды и мшанки обладают морфологически различающимися полипами, которые служат для добывания пищи, защиты, размножения и стабилизации колонии. Каждый полип связан со всеми остальными полипами. Функциональный эквивалент этой системы среди насекомых – поведение вида, подобное муравьиному, известное как эусоциальность. Муравьи (и другие эусоциальные насекомые) в процессе эволюции выработали особенности поведения и морфологию, соответствующие очень сложной системе, в которой сама колония выступает как функциональная особь, а различные отдельные муравьи из колонии служат различными органами этого «надорганизма». Станет ли будущая эволюция нашего вида двигаться в сторону муравьиной модели? В одном из самых оригинальных среди всех научно-фантастических романов, «Соринка в глазу бога» (The Mote in God’s Eye) Ларри Нивена и Джерри Пурнелла, разумная раса генетически манипулирует сама собой, чтобы эволюционировать в различные типы «рабочих», включая морфологически различающихся сельскохозяйственных рабочих, инженеров, политиков, солдат, «хозяев», и даже «пищу».

Эволюция требует времени. У человечества оно, вероятно, имеется – не меньше целого миллиарда лет – и об этом я расскажу в следующих двух главах.

Маловероятно, что даже геологические границы будут применимы к людям в будущем.

ДЕВЯТАЯ ГЛАВА

СЦЕНАРИИ ВЫМИРАНИЯ ЧЕЛОВЕКА

Будет ли «После человека…»?

В конце концов, Земля не могла далее оставаться источником сырья, необходимого для человеческого сельского хозяйства, промышленности и медицины, и, когда нехватка сырья вызвала упадок одной области деятельности за другой, их комплексное и взаимосвязанное социальное и технологическое единство рухнуло. Человечество, более не способное к адаптации, бесконтрольно устремилось к собственному неизбежному вымиранию.

— ДУГАЛ ДИКСОН «После человека»

23 мая 1995 года академик Борис Певницкий, заместитель директора Российского федерального ядерного центра, вышел на небольшой подиум в полной народа и душной комнате в Ливерморе, Калифорния. Его аудитория состояла из внимательно слушающей многонациональной группы людей средних лет: некоторые в лоснящихся костюмах от Нордстрема, другие в более тусклых костюмах, которые можно приобрести в Москве, в ГУМе, третьи в военной форме Воздушных сил США. Сообщение доктора Певницкого было простым: он предложил, чтобы Соединённые Штаты и Россия совместно создали самую большую водородную бомбу из когда-либо задуманных, бомбу, которая высвобождает столько энергии, что её взрыв где-нибудь на Земле сдул бы значительную часть атмосферы. Но доктор Певницкий заострил внимание именно на этом. Он не намеревался взорвать свою «супер-бомбу» где-нибудь вблизи Земли. Он намеревался использовать её, чтобы уничтожить астероид в космосе. В задней части комнаты невысокий худощавый человек с седеющими, но всё ещё суровыми бровями явно наблюдал за этим с некоторым удовлетворением. Доктор Эдвард Теллер, изобретатель водородной бомбы, наверное, был рад услышать, что его великую мечту, «мирное» использование термоядерного оружия, наконец, обсуждает на открытом форуме международная группа американских, русских и китайских ядерных специалистов, астрономов и геологов, всего более 150 человек. Все они собрались в слегка обветшавшем центре для проведения конференций Ливерморской национальной лаборатории, чтобы обсудить одну проблему: защиту Земли от кометной или астероидной бомбардировки.

Встреча в Ливерморской национальной лаборатории была второй из таких встреч, проведённых в течение одного месяца в 1995 году. Первая, прошедшая в здании Организации Объединенных Наций в Нью-Йорке в конце апреля того года, посвящалась примерно той же самой теме, но была гораздо более теоретической и касалась скорее вероятности столкновения с астероидами, чем того, как от них защищаться. Количество мегатонн, необходимых, чтобы отклонить или уничтожить астероид, открыто не обсуждалось, но основная мысль была той же самой: наша планета, а с ней каждый вид, каждый индивидуум, вся большая и пустая работа человечества подвергается опасности со стороны стечения небесных обстоятельств. Уровень этого риска остается наиважнейшим вопросом для нашего вида, поскольку многие учёные полагают, что самая большая угроза, с которой мы столкнёмся – это не какой-то там африканский вирус из Жаркой Страны, а миллиард или более комет и астероидов, орбиты которых пересекают или потенциально пересекают земную орбиту. Если комета Халли или какой-то другой посланец небес такого же размера попадёт в Землю, это вызовет полное уничтожение всей жизни на этой планете.

Удар астероида – это не единственная угроза, с которой столкнётся наш вид, а лишь одна из самых опасных. Существуют также и другие угрозы выживанию человеческого вида, в том числе другие астрономические бедствия (вспышка гамма-излучения, близкий взрыв сверхновой), и ещё угрозы вполне земного происхождения, такие, как термоядерная война, применение биологического оружия, болезнь и резкое изменение климата. Хотя любое из этих бедствий сильно сократило бы человеческие популяции, вероятно, ни одно из них по отдельности, кроме причин астрономического происхождения, не смогло бы привести к вымиранию всего человечества. Однако несколько таких воздействий, действующих в тандеме, смогли бы это сделать.

Небо падает! Небо падает!

Несмотря на своё смехотворное с научной точки зрения изображение событий, Голливуд, тем не менее, оказал людям услугу, рассказав им об опасности астероидов и комет, пересекающих земную орбиту. Общее содержание фильмов конца двадцатого века «Армагеддон» и «Столкновение с бездной» было основано на реальных выкладках. Удар астероида может рассматриваться как одна из наиболее опасных угроз существованию нашего вида.

Частота столкновений небесных объектов с Землёй была чётко прослежена, а разрушения, которые причинят такие удары, также отчётливо представляются. Подобные события происходили бесчисленное количество раз на протяжении всей истории нашей планеты – и они неизбежно повторятся в будущем. Например, большое столкновение планет случилось почти 4 миллиарда лет назад, и оно создало систему Земля – Луна, и тем самым, возможно, сделало нашу планету уникальной, словно матка для вынашивания и порождения разнообразной жизни. Второй крупный удар примерно 65 миллионов лет назад уничтожил драконов на этой планете и освободил арену жизни для эволюции млекопитающих, а в конечном счёте – и человека. Но гораздо большее значение для нашего вида имеют будущие столкновения, большие и малые, которые неизбежно случатся. Мы – единственный из множества видов, населяющих Землю, во власти которого защитить планету от этих столкновений.

А насколько вероятно то, что столкновение с кометой или астероидом может уничтожить нашу цивилизацию? Не опаснее ли снабдить нас ядерным оружием в большем количестве и более разрушительным, чем любое, созданное до этого, якобы для планетарной защиты, нежели просто молиться?

Хотя невозможно высчитать точное значение шанса на столкновение с астероидом, нам известно, что довольно значительное столкновение произошло, ни много, ни мало, 100 лет назад. 30 июня 1908 года относительно небольшой метеорит, взорвавшийся в нижних слоях атмосферы над далёкой Сибирью, освободил силу сотни атомных бомб размером со взорванную над Хиросимой. Взрыв повалил лес на мили вокруг, а на расстоянии 50 миль пастухи северных оленей и их стада взлетели в воздух. Если бы такой же взрыв случился в густонаселённой местности, он привёл бы к одному из самых ужасных эпизодов массовой гибели людей на протяжении исторического времени. Небольшой осколок, который стал причиной этого взрыва, был всего около 50 метров в поперечнике. Лишь два года назад астероид в сотню раз большего размера прошёл мимо Земли и был замечен только после того, как уже пролетел. На настоящий день обнаружено несколько сотен астероидов различных размеров, пересекающих земную орбиту, и это, похоже, лишь малая часть из тех тысяч, которые обращаются близко к Земле, не считая примерно миллиарда комет, летающих в дальнем космосе. Если бы объект диаметром больше мили врезался в Землю, под угрозой оказалась бы не только наша цивилизация, но и наш вид. И как мы увидели во время столкновения кометы Шумейкера-Леви 9 с Юпитером, время между обнаружением и столкновением даже в случае гигантской кометы – кометы, которая убьёт наш вид, столкнись она с Землёй – может составлять менее года.

Реальность такова, что эта планета продолжит быть мишенью для космических обломков. Так же, как в случае с землетрясениями, вопрос не в том, столкнётся ли она с ними, а в том, когда и в каких масштабах. Очень крупные столкновения – например, такие, что могли бы вызывать массовые вымирания – по всей видимости, происходят с интервалом от нескольких десятков до нескольких сотен миллионов лет. Но частота находок и возраст кратеров, обнаруженных на поверхности Земли, показывают, что астероиды диаметром до километра, похоже, сталкиваются с Землёй с частотой, измеряемой лишь миллионами лет. Такие столкновения, как ожидается, нарушат сельскохозяйственные работы человечества в мировом масштабе на много лет, следующих за столкновением, и, несомненно, приведут к большим человеческим жертвам. Полное исчезновение человечества могло бы случиться при ударе кометы или астероида диаметром больше, чем примерно 15 километров – где-то в половину размера того объекта, который завершил мезозойскую эру (и при этом уничтожил динозавров) около 65 миллионов лет назад.

Хотя удар очень крупного астероида или кометы мог бы полностью уничтожить род человеческий, более вероятным сценарием было бы уничтожение некоторой значительной части нашей популяции непосредственным воздействием такого события, а остальное довершили бы его последствия. Насколько легко это может произойти, показал астроном Джон Льюис из Аризонского университета в своей вышедшей в 1999 году книге «Угроза столкновения с кометами и астероидами для населённой Земли» (Comet and Asteroid Impact Hazards on a Populated Earth). Льюис не только написал об опасностях таких событий, но и приложил к бумажному изданию своей книги компьютерную программу, которая даёт читателю возможность смоделировать такие столкновения.

Программа Льюиса по моделированию событий использует статистический анализ, чтобы вычислить человеческую смертность, следующую за столкновением. Майкл Пэйн, учёный из Лаборатории Реактивного Движения в Пасадене, воспользовался программой, чтобы смоделировать эффекты вероятных ударов астероидов на человеческие популяции на протяжении следующего миллиона лет. Результаты его анализа были утешительными. Если брать в качестве условия существование на Земле постоянной популяции численностью в 5 миллиардов человек на любом из отрезков времени, то общий список жертв составил бы 7,5 миллиарда человек на протяжении миллиона лет – или 7500 смертей в год. Но столкновения не были распределены равномерно. Моделирование Пэйна выдало десять случаев, в которых сталкивающееся тело было диаметром от тысячи ярдов до мили, пять, в которых оно было диаметром от мили до 1,3 мили, и один, в котором диаметр сталкивающегося тела был более 1,3 мили. Итогом последнего события были 2,5 миллиарда смертей, если комета диаметром 1,3 мили падает на американский Средний Запад, высвобождая энергию 60000 водородных бомб. Семь миллионов человек были убиты на месте, а остальные умерли от голода, поскольку доступ солнечному свету к земле был перекрыт и урожай был потерян.

Если наш вид сможет выживать на протяжении долгого времени – а я полагаю, что так оно и будет – то для нас не будут в новинку случайные разрушительные события мирового масштаба, которые, как минимум, надолго отбросят человечество в каменный век. Одно такое событие в сочетании с другим фактором, убивающим людей, действительно могло бы вызвать наше вымирание. Конечно, удар ещё большего астероида или кометы мог сделать такую работу совершенно самостоятельно.

Война и термоядерная война

Хотя сомнительно, что термоядерная война сама по себе может смести человечество с лица Земли, один из сценариев инициированного человеком вымирания – это массовый обмен термоядерными ударами при возможной поддержке или поводе в виде одновременно ведущейся химической и биологической войны. Хотя причины такой войны могут проистекать из множества источников, двадцать первый век и последующие времена, вероятно, станут свидетелями множества войн небольших масштабов за пищу, землю и воду. Сами по себе эти войны, конечно, не представляют никакой угрозы для вида в целом – если, конечно, они не перерастают в полномасштабный обмен ядерными, химическими и биологическими ударами.

Люди оказались весьма сварливыми существами, и, к сожалению, эффективность оружия, направленного на уничтожение людей, заметно возросла с тех времён, когда просто кидались камнями. До двадцатого века война была лишь состязанием между армиями воюющих сторон. В двадцатом веке, однако, она распространилась с армий на невоюющее население. Уильям Экхардт в своей работе «Смертность, связанная с войнами, с 300 г. до н. э.» (“War Related Deaths Since 300 B.C.”) высказал оценку, что количество смертей на войне на 1000 человек общемировой популяции повысилось с 9,7 в 1700 – 1799 гг. до 16 в 1800 – 1899 гг. и до 44,4 на протяжении двадцатого века. Этому изменению способствовала тенденция двадцатого века к нападению на национальную экономику, инфраструктуру и гражданское население противника. Общие военные потери на протяжении двадцатого века насчитывали почти 110 миллионов человек, и, по крайней мере, половину из них составляло гражданское население. Но каким бы тревожным не был этот возрастающий счёт убитых, наше вымирание потребовало бы гораздо больше, чем 45 смертей на тысячу.

Причины для будущих конфликтов указать легко. Во-первых, потребность снабжения продовольствием растущей человеческой популяции вызвала сильное увеличение потребности в пахотной земле и в воде для орошения посадок. Новые высокопродуктивные сорта риса и других зерновых культур, например, требуют большего количества воды, чем менее продуктивные культурные растения. Зачастую источникам воды, которым для наполнения нужны века или тысячелетия, требуются лишь годы или десятилетия, чтобы опустеть. Одно из решений проблем с водой состояло в постройке плотин, но перегораживание рек, протекающих по территории больше, чем одной страны – это, вне сомнений, средство для назревания конфликта. С 2000 по 2020 годы общемировая потребность в воде, как ожидается, удвоится из-за необходимости орошения новых возделываемых угодий в сухих местностях, а также необходимости обеспечения водой растущего человеческого населения и для промышленных целей. Также возрастёт спрос на воду в засушливых странах вроде Иордании, Израиля и Сирии, где источники воды были почти полностью опустошены. Не удивительно, что в конце двадцатого века Всемирный Банк предсказал, что большинство войн двадцать первого века будет вестись за запасы воды.

Безотносительно своей причины, война была чумой для человечества всё то время, пока существуют человеческая память и легенды. Однако до второй половины двадцатого века ни одно из бесчисленных человеческих средств ведения войны не ставило под угрозу сам вид. Но расщепление атома и ядерные реакции изменили это положение. На сегодняшний день человечество держит в своих руках ключ к самоуничтожению.

После взрыва первой атомной бомбы в 1945 г. и первой термоядерной (или водородной) бомбы в начале 1950-х запас такого оружия увеличился в тревожных масштабах. По оценке Национального Центра Исследований, в середине 1980-х годов пять главных ядерных держав (Соединённые Штаты Америки, Россия[66], Англия, Франция и Китай) обладали почти 70000 единиц ядерного оружия. Это количество уменьшилось к концу 1990-х годов до общего количества примерно в 35000 единиц, из которых примерно 23000 размещены примерно в 90 местах в России. Хотя есть и небольшое количество другого оружия, в частности, в Израиле, Индии и Пакистане, именно две сверхдержавы обладают большинством единиц этого арсенала. Общее количество, как ожидается, будет уменьшаться и дальше, до уровня примерно в 6500 единиц активного оружия для Соединенных Штатов и России, вместе взятых, к 2003 году – примерно то же самое количество, что было в 1969 году.

Хотя сокращение систем вооружения несколько уменьшило общую опасность, суть вопроса состоит в том, что на вооружении всё ещё находится гораздо больше ядерного оружия, чем было бы необходимо для истребления всего человечества на Земле – единственный случай, когда слова «массовое уничтожение» не являются преувеличением. Сценарии обменов ядерными ударами включают обширное опустошение и отравление радиацией с долговременными последействиями из-за длительных периодов полураспада радиоактивных материалов, попавших в окружающую среду. В статье, опубликованной в 1982 году, Пол Крутцен и Джон Биркс указали на дальнейшую опасность, которую позже окрестили «ядерной зимой». Они предположили, что многочисленные ядерные взрывы могли поднять в атмосферу достаточное количество сажи и пыли, чтобы уменьшить количество солнечного света на 99 % на срок от 3 до 12 месяцев, в зависимости от количества, высвобождаемой энергии и вида цели для взрывающихся боеголовок. Такой облачный покров может заставить среднемировые температуры упасть значительно ниже нуля в центральной части Северной Америки и Азии. Такие температурные изменения, хотя и не обязательно обрекут человечество на гибель, несомненно, уменьшат урожай сельскохозяйственных культур до жалких крох.

Концепция «ядерной зимы» получила поддержку со стороны исследований позднемелового удара астероида и дополнительной работы Карла Сагана и его коллег. Они показали, что полномасштабный обмен ядерными ударами действительно может привести к «ядерной зиме», которая, в свою очередь, может очень легко вызвать вымирание человеческого вида.

Катастрофическое изменение климата

Никогда в истории жизни на Земле не возникало организма, лучше приспособленного к изменениям климата, чем человек. Наиболее серьёзная угроза для большинства видов со стороны окружающей среды – это изменение температур, но мы можем справиться с этим очень легко: если слишком жарко, снимаем одежду, устанавливаем кондиционер и переезжаем в место с более прохладным климатом, если надо. Справиться с холодом ещё проще: надеть более тёплую одежду, разжечь костёр, создать теплоизоляцию: короче говоря, пусть технологии решат проблему. Никакое другое животное не обладает способностью так быстро и легко управлять температурой своего тела. Таким образом, изменение температуры обычно не представляет собой угрозы для выживания нашего вида.

Или всё же представляет? Одним из крупных научных открытий второй половины двадцатого века было новое понимание темпов изменения климата в прошлом. Долгое время считалось, что крупные изменения климата Земли были продолжительными событиями, которые охватывали большие промежутки геологического времени. Свидетельства в пользу обратной ситуации стали появляться, когда был проанализирован изотопный состав глубоких слоёв льда, высверленных из древних ледяных щитов, покрывающих часть острова Гренландии и Антарктиду. К всеобщему удивлению, эта долгая летопись мирового климата продемонстрировала интервалы чрезвычайно быстрого изменения температуры. Вновь открытые данные нарисовали гораздо более драматичную картину изменений климата: они показывали, что значительные изменения могли охватить всю Землю в течение десятилетия и даже меньше. И изменения не были бы ограничены высокими широтами севера или юга – их воздействие было глобальным. Такие стремительные изменения применительно к большой человеческой популяции и её существующим сельскохозяйственным потребностям привели бы к хаосу и вызвали бы, по крайней мере, частичное вымирание нашего вида.

Как это ни парадоксально, но возможно, что глобальное потепление вызовет быстрые изменения, включая резкое охлаждение Земли. В содержательной статье, опубликованной в Atlantic Monthly, Уильям Кэльвин из Вашингтонского университета обрисовал сценарий, который, если бы точно не привёл наш вид к вымиранию, несомненно, смог бы вызвать социальный хаос, который привёл бы к мировой войне и исчезновению значительной части человеческой популяции за несколько десятков лет. Кэльвин назвал этот сценарий «великим климатическим сальто».

Кэлвин приводит аргументы в пользу того, что катастрофа может наступить при резком охлаждении Европы. В настоящее время климат Европы аномально тёплый для её широты. Тогда как большая часть густонаселённых районов Северной Америки лежит в широтах примерно между 30 ° с. ш. и 45° с. ш. большая часть населения Европы живёт примерно на десять градусов дальше к северу: Лондон и Париж – почти на 50° с. ш., Берлин на 52° с. ш., Копенгаген и Москва на 56° с. ш., а города Скандинавии на 60° с. ш. И всё же, несмотря на своё более северное местоположение, европейский субконтинент чрезвычайно производителен. Его сельскохозяйственное производство обеспечивает потребности вдвое большей человеческой популяции, чем в Северной Америке, на намного меньших площадях земли. Залогом большей части сельскохозяйственных успехов Европы является климат, который теплее, чем в ином случае могла бы обеспечить её широта. Тепло в Европу попадает из Гольфстрима, тропического течения, движущегося вдоль восточного побережья Северной Америки, которое затем совершает «прыжок» через Атлантику, чтобы донести массы тёплой воды к берегам европейского массива суши. Это обстоятельство поддерживает температуру в северной Европе примерно на 10° – 20° теплее, чем она была бы в ином случае.

Течение, приносящее тепло в Европу, не является единым, а состоит из нескольких потоков. Одна ветвь этого течения несёт тёплую воду в окрестности Исландии и Норвегии. В итоге эта вода остывает, и, когда так происходит, она уходит глубже в океан. Затем она возвращается в более южные широты, но уже в качестве холодного глубоководного, а не тёплого поверхностного течения, как она начинается. Когда она движется на юг, она также несёт с собой большее количество соли, поскольку солёная вода тяжелее, чем пресная, и имеет тенденцию опускаться глубже из-за своей большей плотности. Более тёплая опреснённая вода, таким образом, движется по поверхности и возвращается в глубину как более холодная и солёная вода. Как это ни парадоксально, работа этой системы прекратилась бы, если бы на поверхности моря к ней добавилось большее количество пресной воды. Таким образом, движение соли в данной системе является составляющей для поддержания постоянного поступления тёплой воды к побережью Северной Европы.

Сценарий, который может привести к прекращению тёплого течения в Северной Атлантике – это глобальное потепление. Если бы лёд из ледников, покрывающих остров Гренландию, начал таять более быстрыми темпами, чем происходит в настоящее время, это затопило бы пресной водой поверхность моря в прилегающих областях. Нормальный характер циркуляции воды при этом был бы нарушен, заставляя северную ветвь течения начать свой поворот на юг до того, как она достигнет Гренландии. Тепло, которое приносят эти течения, не достигло бы берегов Европы, и Европа резко остыла бы. Таким образом, налицо странный парадокс: глобальное потепление в итоге вызвало бы внезапное охлаждение климата в Европе.

Нарушение одного-единственного течения, на первый взгляд, не показалось бы поводом для внезапного глобального изменения климата. Однако Мировой океан – это ни что иное, как единый водоём, и движение тепла происходит по всему миру. Нарушение в любой системе течений обязательно вызывает изменения в других. Если бы Северо-Атлантическое течение прекратилось, то весь мир ощутил бы внезапное изменение климата. Европа испытала бы значительное похолодание, и кажется весьма вероятным, что её человеческое население принялось бы воевать за территории, необходимые для обеспечения пищей внезапно оказавшихся на грани голода миллионов людей. Можно прослыть паникёром и чрезмерно драматизирующим события, если говорить о «внезапно оказавшихся на грани голода миллионах людей», но важно помнить, что Европа в настоящее время населена 650 миллионами человек и в значительной степени самодостаточна в своём производстве продуктов питания. Почти одновременно с глобальным изменением течений эта способность к самодостаточности исчезла бы. Кэльвин описывает этот сценарий следующим образом:

Резкое падение урожаев заставило бы некоторые сильные страны попробовать занять своих соседей или отдалённые страны – лишь потому, что их армии, не получающие жалованья и страдающие от нехватки продовольствия, пошли бы мародёрствовать как дома, так и за границами. Лучше организованные страны попытались бы использовать свои армии прежде, чем они развалились бы полностью, чтобы захватить страны со значительными остатками ресурсов, вытесняя или моря голодом их жителей, если не используя современное оружие, чтобы добиться того же самого итога: устранения конкурентов за оставшееся продовольствие. Это стало бы международной проблемой – и могло бы привести к Третьей Мировой войне.

Кэльвин отмечает, что без течения, согревающего её, Европа обладала бы климатом, похожим на климат современной Канады, и, если бы в Европе была погода, как в Канаде, она смогла бы прокормить лишь одного из двадцати трёх своих жителей.

Что делает резкое глобальное похолодание особенно угрожающим – это то, что оно не является «отправной точкой» бедствия. Землю регулярно сотрясают бедствия вроде ураганов, торнадо и катастрофических землетрясений. Эти бедствия вызывают большие человеческие жертвы и обычно сопровождаются усилиями по спасению и восстановлению, которые часто проводятся в мировом масштабе. Но такие бедствия всегда имеют небольшую продолжительность и ограниченное географическое распространение. Ни ураганы, ни землетрясения не затрагивают сколько-нибудь значащий процент от поверхности Земли в течение более чем нескольких дней. С другой стороны, резкое похолодание могло бы длиться десятилетия или века. Кэльвин доказывает, что даже удар метеорита, убивающий значительную часть человеческой популяции за короткий период времени, не был бы столь же катастрофическим событием, как долговременное бедствие, которое убило бы такое же количество людей – убийственное воздействие удара метеорита вскоре закончится, но глобальное похолодание распространило бы своё смертоносное воздействие, как минимум, на десятилетия, а ещё вероятнее – на века.

Болезнь

В последние годы двадцатого века большое внимание, подогретое потоком фильмов и книг-бестселлеров, было уделено человеческим заразным болезням. Какова возможность того, что новая болезнь может вызывать вымирание человечества? Например, что будет, если болезнь, смертельная на 100 %, как СПИД, распространялась бы с такой же лёгкостью, как насморк? И что, если такую болезнь использовать как оружие? У биологической войны, как и у ядерной, был бы потенциал для радикального сокращения человеческой популяции, если бы началась мировая война. Наибольшую тревогу могут вызывать запас болезней, от которых мы больше не прививаемся (например, оспа), и генно-инженерное производство новых, более вредоносных штаммов возбудителей болезней, главная тема сюжетов множества фильмов и книг.

Два наблюдения являются возражением против возможности эпидемии, которая покончит с видом. Во-первых, нет никаких свидетельств в пользу того, что какая-то одна болезнь когда-либо уничтожала какой-то вид[67]. Во-вторых, человечество в настоящее время обладает технологиями, которые могут побеждать болезнь, каждый год увеличивая свою эффективность. Тем не менее, болезнь остается сильным средством сокращения численности человеческой популяции, и, если она наложится на другие факторы, убивающие людей, и будет воздействовать совместно, она наверняка сможет стать мощной силой, ведущей к исчезновению нашего вида, особенно если глобальное потепление заставит тропические болезни переместиться в области, где ранее был умеренный климат.

Смерть от роботов

Сложно найти хоть один сценарий вымирания человечества (или любой сценарий чего-то такого же рода), который ещё не был задействован хотя бы в каком-нибудь голливудском фильме. Так же обстоят дела и со следующим потенциальным злодеем, искусственно созданным машинным разумом. В известных фильмах «Терминатор» и «Терминатор 2» (и в некоторой степени также в «Матрице») мир ближайшего будущего управляется свирепыми роботами, которые пытаются истребить род человеческий, или, по крайней мере, поработить его. Такой сценарий казался весьма вероятным Тэду Качински, печально известному «Унабомберу», который в своём манифесте, опубликованном в The New York Times и The Washington Post, написал следующее: «Давайте представим себе, что учёные по компьютерам добились успеха в создании развивающихся интеллектуальных машин, которые могут работать лучше, чем это делают человеческие существа... Если позволить машинам воплощать в жизнь все их собственные решения ..., судьба человеческой расы была бы отдана на милость машин».

Эту точку зрения также выражают специалист по робототехнике Ханс Моравец в своей книге «Робот: от простой машины до превосходящего ума» (Robot: Mere Machine to Transcendent Mind) и Билл Джой, соучредитель и ведущий учёный Sun Microsystems в своей пугающей статье 2000 года «Почему мы не нужны будущему» (Why the Future Doesn’t Need Us). Как говорит Моравец, «На полностью свободном рынке, роботы, превосходящие человека, несомненно, оказали бы влияние на людей.... Будучи неспособными позволить себе удовлетворение жизненных потребностей, биологические люди были бы вытеснены из существующего мира». Моравец предвидит слияние человеческого существа и роботизированного тела или производство своего рода сверхинтеллектуального гибрида (как всегда, научная фантастика уже сделала это, и Борг из сериала «Стар Трек» является одним из самых последних представителей этого жанра). По Моравецу, такое существо стало бы наследником человечества – и причиной нашего вымирания, которое рано или поздно случилось бы.

Почему робототехника? Часть перспективы – это лучший образ жизни для органических изготовителей, для нас. Покончить с угнетающим разум трудом, в котором погрязла значительная часть человечества – это действительно стало бы социальным и интеллектуальным прорывом. Но робототехника заключает в себе ещё большие перспективы – расширение нашего индивидуального интеллекта, если не нашего тела. Если мы сможем загрузить наше сознание в машину (а под машиной я подразумеваю как созданный органическим путём, так и вполне неорганический искусственный интеллект), мы действительно окажемся на грани своего рода бессмертия. Но какова цена этого? Как замечает Билл Джой, «если мы загрузимся в нашу технологию, каковы шансы того, что после этого мы останемся самими собой или даже людьми вообще? Мне кажется гораздо более вероятным, что роботизированное существование не было бы похоже на человеческое ни в одном из тех смыслов, которые мы вкладываем в это, и что роботы ни в каком смысле не были бы нашими детьми, и потому, избрав подобный путь, наше человечество наверняка погибнет».

«Серая слизь»

Из всех угроз, с которыми сталкивается человечество, возможно, ни одна так не опасна – или же так плохо распознана – как та, что таят в себе нанотехнологии. «Нано» означает «маленький», и многие специалисты по технологиям теперь видят будущее технологии как манипуляции и сборку в понятиях молекулярных и даже атомарных масштабов. Такие машины-ассемблеры на молекулярном уровне могли бы коренным образом изменить человеческое общество, создавая чрезвычайно дешёвые изделия, лекарства и даже энергию путём постройки фактически ничего не стоящих солнечных батарей. Поскольку большая часть новых изделий была бы создана скорее из органического материала, чем из металла и другого неорганического материала, в ходе такого производства будет получаться гораздо меньше загрязнений и меньше других последствий для окружающей среды.

Будущее в таком мире могло бы стать утопическим. С другой стороны, это могло бы означать исчезновение человечества. Именно такое видение наиболее ярко описано в предостерегающем эссе 2000 года, написанном Биллом Джоем. Джой рассматривает нанотехнологию как самую опасную составляющую объёмов инвестиций во все нанотехнологии. К сожалению, как и в случае с ядерной технологией, гораздо проще освоить разрушительные области применения нанотехнологии, чем созидательные. У нанотехнологии существуют явные военные и террористические области применения».

Джой считает военную область применения нанотехнологии потенциально опасной для существования нашего вида. Более того, как мирное использование атомной энергии представляет несомненную угрозу человеческой жизни при несчастных случаях на атомных электростанциях, так существует и потенциал для промышленных катастроф при коммерческом использовании нанотехнологий. Но, пока никто не смог вообразить ни одного сценария, при котором выброс радиоактивности при промышленном использовании ядерной энергии угрожал бы всему роду человеческому, «сбежавшая» нанотехнология смогла бы это сделать. Такой случай описан в книге Эрика Дрекслера «Машины Созидания»:

Устойчивые всеядные бактерии могли вытеснить бактерии, конкурируя с ними; они могли распространяться, словно пыльца на ветру, стремительно самокопироваться и превратить биосферу в пыль за считанные дни. Опасные репликаторы легко смогли бы быть слишком устойчивыми, маленькими и быстро распространяющимися, чтобы их можно было остановить – по крайней мере, если мы не проведём никакой подготовки. У нас достаточно проблем и с контролем численности плодовых мух.

Среди знатоков нанотехнологий эта угроза стала известна как «проблема серой слизи». Хотя массы вышедших из-под контроля репликаторов могут и не быть серыми или слизеподобными, термин «серая слизь» подчеркивает, что репликаторы, способные уничтожить жизнь, могли бы выглядеть ещё менее вдохновляющими, чем один вид росички[68]. Они могли бы быть выше в эволюционном смысле, но это не обязательно делает их ценными. Угроза «серой слизи» делает совершенно ясным одно обстоятельство: мы не можем позволить себе никакого рода катастроф с самокопирующимися машинами-ассемблерами.

Конца не будет?

Хотя скучный список опасностей, грозящих нашему виду, выглядит пугающим, ни одна из них не является однозначным смертным приговором. С каждой из них можно справиться, если наш вид проявит предусмотрительность. Эти опасности должны преследовать любую расу, которая поднимается по эволюционной лестнице к разуму. Как сказал Карл Саган в своей книге «Голубое пятнышко» (Pale Blue Dot): «Некоторые планетарные цивилизации смотрят в будущее, разграничивают то, что можно делать, и то, чего делать нельзя, и благополучно минуют те времена, когда оказываются на грани риска. Другие, не столь удачливые, или не столь благоразумные, гибнут».

Моё собственное представление состоит в том, что мы успешно преодолеем опасности, угрожающие нашему виду. Мы не убьём себя. Мы не вымрем от болезни. Наша численность будет расти и уменьшаться по мере того, как в длинном свитке времени, по-прежнему властного над нашей планетой, на долю нашего вида будут записаны испытания в виде всевозможных изменений климата, столкновений с астероидами, технологий, вырвавшихся из-под контроля, и жестоких роботов. Мы сохранимся. Но животные и растения будут не столь удачливыми во время путешествия на этой планете, которую мы так нагло присвоили себе.

Возможно, представление о том, что мы неуничтожимы – по крайней мере, как вид – является наивным. Но даже если мы должны прожить столько же, сколько средний вид млекопитающих – от 1 до 3 миллионов лет – у нас всё ещё остаётся огромный отрезок времени, поскольку наш вид существует лишь четверть миллиона лет. Но кто сказал, что мы – средний вид? Готов побиться об заклад, что мы удержимся на этой уже старой Земле до самого конца того времени, в течение которого планета останется пригодной для жизни.

Выжившие виды в сумерках планеты.

ДЕСЯТАЯ ГЛАВА

В ГЛУБИНАХ ВРЕМЕНИ, ДАЛЁКОЕ БУДУЩЕЕ

Путешественник по Времени (будем называть его так) рассказывал нам невероятные вещи. Его серые глаза искрились и сияли, лицо, обычно бледное, покраснело и оживилось. В камине ярко пылал огонь, и мягкий свет электрических лампочек, ввинченных в серебряные лилии, переливался в наших бокалах..

— Г. ДЖ. УЭЛЛС «Машина Времени»

Есть всего лишь одно место, о котором я знаю, что там время приостановило свой ход. Высоко над Коралловым морем, в «Боинге-747», направляющемся в Австралию, я сижу, расплющив нос о холодный иллюминатор; прекрасно видны яркие луна и звёзды Южного Полушария. Вокруг меня коллеги-пассажиры пробуют спать, набитые в эту серебристую сигару, подвешенную над Землёй и преследующую ночь, бесконечную ночь, потому что мы летим на запад. Сколько сейчас времени; что такое время? Бортпроводница компании “Quantas” проходит среди тихой толпы и, хотя её не спрашивали, сообщает пассажиру, сидящему передо мной, что здесь нет никакого времени – лишь расстояние. Я пожимаю плечами в подтверждение этого; как может ошибаться она, ветеран тысячи транс-тихоокеанских перелётов? Сейчас 4:00 согласно моим часам, по времени Западного побережья США, но 21:00 здесь, по моим расчётам, двенадцать часов в полёте. Ещё три часа хода до Австралии, затем ещё три часа на холодной скамье аэропорта, далее ещё два часа в другом самолете, чтобы добраться до Новой Каледонии, пункта моего конечного назначения. Что здесь: прошлое, настоящее или будущее? И вновь ощущается присутствие Г. Дж. Уэллса. У этой битвы, похоже, не будет конца: всё, что было раньше – это всего лишь память, а всё, что будет – лишь предположение. Реальность – это тесное сиденье, крошечный иллюминатор, самолёт, замерший над тёмной Землёй, которая, как предполагается, находится внизу, и мрачная луна среди брызг звёзд. Я размышляю о том, что никогда не буду ближе к этим звёздам. Книга, тихие раздумья, попытка задремать. Противоположность времени.

Но далее, так или иначе, против всех ожиданий, полёт завершается, а время вновь начинает течь; этот рейс становится памятью, которая заканчивается в том месте, где время, по крайней мере, отсчитываемое эволюцией, также приостанавливается.

Я впервые прибыл на Новую Каледонию в 1975 году, первый раз перелетев через самый широкий океан и оставив, наконец, логово своей долгой школьной жизни. Я прилетел, чтобы изучить знаковый образ приостановившейся эволюции, камерного наутилуса, противоположность идее этой книги – не будущее эволюции, а завершившуюся эволюцию. Тогда я был земноводным существом, поскольку шагнул в море в раннем возрасте. Надев акваланг в 16 лет, я стал водолазом-спасателем в 18 и инструктором по подводному плаванию в 19. Будучи молодым (и потому бессмертным), я не испытывал никаких опасений перед морем, поскольку я больше чувствовал себя дома под его поверхностью, нежели живя среди обитателей воздуха. Таким образом, на протяжении трёх месяцев на двадцать пятом году своего существования я жил жизнью моря, занимаясь исследованиями на острове, который когда-то был частью Гондваны, отколовшейся во времена Эры динозавров, чтобы быть унесённой дрейфом континентов в её нынешнее тропическое местоположение, к востоку от Большого Барьерного рифа в Австралии. Новая Каледония стала сама себе эволюционной лабораторией, оставшись в стороне при раздаче млекопитающих, но вместо этого получив в процессе эволюции уникальную фауну птиц и насекомых, и флору, доставшуюся от древней Гондваны, флору, относящуюся ко времени зверообразных рептилий 250 миллионов лет назад. Отрезанная от остального мира, Новая Каледония стала музеем древностей: добрая половина её растений не растёт нигде больше на Земле, и многие из них весьма древние. Похоже, что эволюция здесь ушла в продолжительный отпуск. В первый месяц нового тысячелетия, на моём пятидесятом году жизни, я вернулся в это древнее место, место древностей.

Тропическая, изобильная, гигантская по островным меркам, с высокими горами и тёмными скалами, разорвавшимися глубоко внутри мантии Земли и вытолкнутыми вверх во время катастрофического разлома Гондваны, Новая Каледония не похожа ни на какое другое место на Земле. Она покрыта лесами из араукарии и других реликтов мезозойской эры, и только там, куда люди завезли свои растения и животных, она похожа на остальную часть мира. Коралловые рифы тянутся вдали от суши, и одно из чудес мира, Большой Барьерный риф, столь же внушительный, как в близлежащей Австралии, окружает остров длиной в триста миль. Именно за пределами этого рифа я сделал плодотворные открытия, которые положили начало моей научной карьеры. Также в этом же самом месте на тридцать пятом году моей жизни один из моих самых близких друзей умер у меня на руках после совместного погружения на этом рифе, и наша кровь смешивалась, пока я безуспешно пытался вновь вдохнуть жизнь в его израненное молодое тело. После этой ужасающей смерти у меня не было никакого желания вновь увидеть этот смертельный берег, но время, в конце концов, оказалось лучшим доктором. И именно к этому самому месту я, наконец, вернулся, на тот же самый участок рифа, где он умер, и синее море, наконец, очистилось от его красной крови, которая так надолго запятнала мои воспоминания об этом месте.

Двадцать пять лет, казалось, промелькнули как один миг, и в то же самое время проползли так медленно. Старых друзей я не видел полтора десятка лет или дольше, друзей, которые приветствовали меня так тепло и так эмоционально, что я задался вопросом: кто же тот человек, которого они знали и помнили с такой любовью, человек, которым я больше не был? Огромный отрезок времени, если отмерять его человеческой жизнью, но всё же незримо короткий, если его будет отмерять хранитель времени Земли по часам эволюции. Хотя я шагал по старым берегам и местам, которые знал так давно, я обнаружил, что они скорее изменились на этом острове, чем остались прежними; я увидел, что четверть века человеческого развития радикально преобразовала место, которое я помнил первозданным. В числе перемен были не только новые здания, дороги, фабрики и значительно увеличившееся человеческое население, столь заметное повсюду, но и облик этих мест, менее прозрачный воздух и мусор, ныне забивающий берега, сохранившие свой первозданный облик в моей памяти. Я понял, что тоскую по прозрачной тёплой воде рифа, так далеко от берега, где можно ещё раз увидеть древнего наутилуса, всплывающего из своего глубоководного дневного укрытия, чтобы ночью побродить украдкой по мелководьям под покровом темноты.

В этом я не был разочарован.

В течение суток после нашего прибытия мы уже были в море, на французском океанографическом судне, экипированном съёмочной группой, которая постоянно была за кадром во время этого приключения. Мы бросили якорь за барьерным рифом в 12 милях от берега и начали приготовления, необходимые для поиска наутилуса.

Съёмочной группе было необходимо сделать фильм об этом древнем «живом ископаемом», и они не упускали ни единого шанса. Мы установили глубоководные ловушки на крабов после полудня: это надёжный способ поймать наутилуса; а затем провели ночь в ожидании. Утром, с первым лучом солнца, мы подняли лебёдкой тяжёлые ловушки с места их установки на глубине 1200 футов. В ловушках, помимо нескольких темпераментных глубоководных угрей и крабов, были обнаружены семь наутилусов, и мы готовы были использовать их как дублёров, если в итоге нам не удастся увидеть диких животных ночью. Когда в запасе были животные, больше не нужно было делать ничего, кроме как ждать сумерек. Наше судно стояло на якоре прямо на обрывающемся вниз краю рифа, и я мог наблюдать изменение цвета от голубого до тёмно-синего, когда наше судно дрейфовало взад-вперёд над краем рифа. Я провёл день, плавая в маске и с трубкой по этой древней экосистеме – местообитанию, теперь находящемуся в таком угрожаемом положении во многих частях земного шара.

Раскалённое тропическое солнце следовало своим курсом, и глубокие, насыщенные цвета рифа, созданные светом полуденного солнца, пропали, когда полдень миновал. Я ещё раз почувствовал дезориентацию в сумерках, наступающих слишком быстро, при переходе от дня к ночи, который так стремительно происходит в этой области земного шара. В сгущающихся сумерках я надел старый и знакомый аппарат, музейное снаряжение, в котором я так давно нырял в этом месте, хорошо служивший мне и всё ещё столь же надёжный, каким был четверть века назад. Но не только моё снаряжение для погружений выглядело находящимся не на своём месте. Я сам был анахронизмом среди более молодых ныряльщиков, бывших с нами в этой экспедиции, молодых мужчин и женщин, щеголяющих ярко окрашенным оборудованием для погружений самого последнего поколения.

Тёплая и тёмная тропическая ночь, наконец, погасила весь свет, и пришло время для погружения. Мы поплескались немного после восьми часов вечера, сразу включив яркие подводные фонари, и начали искать наутилуса, который к тому времени, возможно, только-только всплыл из своего гораздо более глубокого дневного логова. Я нырял со своим старым другом и коллегой, стариком Пьером Лябу, с тем, с кем я увидел своего первого дикого наутилуса почти точно за двадцать пять лет до этого. Мы взяли с собой двух наутилусов из тех, что поймали ранее, чтобы быть уверенными в том, что телевизионная компания, финансирующая эту сложную и дорогую экспедицию, получит столько футов отснятой плёнки, сколько им надо. Но они оказались ненужными, и я тайком выпустил их обратно в их тёмный дом, потому что к концу погружения мы увидели не пойманного наутилуса, а животное, которое приплыло к нам из своего убежища тысячей футов глубже, чтобы побродить по мелководьям этого спящего рифа этой тёмной тропической ночью. И вновь два ныряльщика встретились в темноте: один – из нового вида, другой – из числа старейших чемпионов по выживанию в долгой истории нашей планеты.

Освещённый нашими фонарями, наутилус поплыл по длинной дуге, а мы следовали за ним в течение некоторого времени, два человека и живое ископаемое, участвующие в замедленной погоне над пейзажем кораллового рифа во мраке ночи. Белые и пурпурные полосы на раковине этого наутилуса ярко сияли, застывая на мгновение в свете наших мощных подводных фонарей, и у меня нет сомнения, что животное внутри было испугано, если это слово можно использовать для существа с очень маленьким мозгом. На протяжении всех послеполуденных часов ветер крепчал, а на море усилилось волнение, ощущавшееся нами даже на сорокафутовой глубине, где мы теперь плавали, но наутилус просто мчался сквозь эти волны, и мы, в свою очередь, вслед за ним. Мой воздух слишком быстро подошёл к концу, и время, когда я чувствовал себя свободным, словно рыба, тоже. Когда я взглянул на него в последний раз, наутилус плыл в сторону моря, назад в безопасные глубины, и, держа в памяти эту последнюю сцену, мы с Пьером Лябу отправились обратно к нашему судну в море, которое билось в судорогах на крепком ветру.

Но мои воспоминания об этом погружении сейчас обращены не к наутилусу, а ко времени. Здесь мы столкнулись с животным, не слишком отличающимся от наутилоидных головоногих моллюсков, живших 500 миллионов лет назад, во времена, когда животные – любые животные – были в новинку на этой планете. Для наутилуса затормозилось не время, а эволюция. И потому я плавал в тёмном море, испытывая радость от наблюдения этого старого друга, но замешательство от неожиданной силы чувств, которые вызвала у меня эта встреча, и от осознания того, как повлияло время на меня самого: я уже не мог нырять, мне было не так комфортно в воде, и я был уже в возрасте. Весьма вероятным было то, что в следующие двадцать пять лет я умру, или же в семьдесят пять лет, конечно, не нырну у внешней границы барьерного рифа близ Новой Каледонии. Время и путешественники по времени.

Я покинул богатый ночной риф с его изобилием животных и выбрался на борт из Матери-Океана; громоздкие баллоны всё ещё болтались на моей спине, и перед видеокамерой было моё лицо: белое и словно резиновое, с заложенным носом – зрелище человека, ставшего земноводным существом благодаря технике и пойманного сетями времени. Я бросил маску и ласты на качающуюся палубу и улыбнулся своим компаньонам, жалея тех, кто должен был оставаться на судне во время нашего долгого погружения, тех, кто не удостоился такой чести. Они спросили, что мы видели, и я мог ответить лишь одно: чудеса.

Коралловые рифы и их разнообразные жители, изобильный планктон, крупные рыбы, плавающие большими стаями – действительно, это чудеса, которые всё ещё здесь, в этом тёплом океане у Новой Каледонии. На суше, раскинувшейся неподалёку, большие стаи фруктоядных летучих мышей летают среди местных видов деревьев в пышных влажных тропических и сухих лесах, наследии прошлых геологических эпох. Вдоль берегов раскинулись мангровые болота, охраняющие сокровищницу видов.

Действительно, чудеса.

Но продолжатся ли эти чудеса?

Всё, что было сказано в этой книге выше, дало нам возможность бросить взгляд в будущее, но этот взгляд был робким и пока ограничивался ближайшим будущим, измеряемым тысячами, или, самое большее, несколькими жалкими миллионами лет. Но здесь, в конце, давайте попробуем заглянуть подальше. Если существование наутилуса и его родословная смогли растянуться на 500 миллионов лет, выдерживая испытания астероидными бомбардировками, тектоническими катаклизмами, быстрыми (и медленными) изменениями климата, сменой полярности магнитного поля Земли, близкими взрывами сверхновых, вспышками гамма-излучения, колебаниями интенсивности магнитного поля Земли и наверняка ещё большим количеством пока неизвестных нам факторов, то почему бы нам самим не выдержать то же самое? Почему бы нашему виду не просуществовать ещё 500 миллионов лет? Или миллиард лет, если уж на то пошло? Конечно, мы сможем отклонить в сторону действительно крупные кометы, которые встретятся нам на пути раз в миллион лет, или около того.

Чтобы завершить эту книгу, давайте отправимся вперёд во времени, пока не достигнем той отдалённой земли, которую впервые увидел Г. Дж. Уэллс. Давайте отправимся в будущее на 500 миллионов лет, на время существования наутилуса, во времена, которые ближе к концу срока существования Земли, чем к началу, и поразмыслим о том, как может наступить конец эволюции – и конец животной жизни на этой планете.

Ко времени 500 миллионов лет в будущем Земля, как планета, где существует жизнь, будет уже весьма пожилой планетой. Сегодня, на рассвете Эры человечества, мы уже живём на планете, чья «обитаемость» перешла из среднего возраста к старости; планета находится ближе к концу существования на ней жизни, чем к началу. В те далёкие дни будущего машина эволюции начнёт противодействовать неизбежности смерти нашей планеты, медленно подписываясь под окончательным счётом, который предъявляет старость, даже старость Земли. Через миллиард лет после этого времени Земля больше не будет пригодной для жилья. И когда-нибудь тогда, между этими двумя точками, наступит время, когда жизнь на этой Земле должна будет приспособиться к постоянно усиливающейся жаре и снижению содержания двуокиси углерода. И тогда, в том далёком будущем, типы животных и растений стали бы, наконец, выглядеть экзотичными по сравнению с нашей современной биотой.

Конечно, большой проблемой станет Солнце. Как и все звёзды, оно содержит конечное количество топлива, и, когда бензобак окажется пустым, температура увеличится. Количество водорода, преобразующегося в гелий, уменьшится, и начнёт накапливаться более тяжёлый материал. Солнце увеличится в размерах, и Земля, некогда обладавшая ровным климатом Земля, столкнется с перспективой стать следующей Венерой нашей солнечной системы: пустыней без воды, местом жгучей жары и палящего зноя. Такова наша судьба. А что будет предшествовать этому?

Между 500 и 1000 миллионами лет с этого времени всё ещё продолжат цепляться за жизнь последние выжившие после «кембрийского взрыва», бывшего 500 миллионов лет назад, последние веточки некогда пышного древа жизни. Давайте представим себе прогулку по морскому побережью в таком мире. Солнце гигантское, жара иссушающая. Экваториальные области уже слишком жаркие для любой жизни, кроме микробной, и лишь в более прохладных полярных широтах мы можем увидеть финал животной жизни на Земле. Растительная жизнь всё ещё существует, но количество двуокиси углерода в атмосфере сократилось до жалких крох по сравнению с её содержанием во время начальных этапов эволюции человечества. Можно встретить только те растения, которые эволюционировали для жизни в этих местообитаниях, бедных углекислым газом: низкорослый кустарник с толстой восковой кутикулой, чтобы противостоять жгучей жаре и сухости. Нет никаких деревьев. Пропали леса, поля, мангровые болота и луга. Океаны находятся в процессе испарения, и теперь огромные пласты соли тянутся на бесчисленные мили вдоль их берегов. В море больше нет животной жизни, кроме ракообразных, приспособившихся к очень высокому содержанию соли. Рыбы исчезли, как и большинство моллюсков и других животных, лишённых эффективной почечной системы, таких, как иглокожие, брахиоподы, кишечнополостные, оболочники – все группы, которые никогда не проявляли себя лучшим образом при изменениях солёности моря, или при переселении в пресную воду. Всё ещё существует наземная жизнь, потому что на берегах можно увидеть животных, но это низкие, приземистые, покрытые прочной бронёй существа, и их броня служит не для защиты от хищничества, а для спасения от вездесущей жары, соли и сухости.

При движении от моря вглубь суши картина меняется. Лишайники, несколько приземистых низкорослых растений. Другие случайные животные: некоторые из них членистоногие, а немногие – позвоночные. Вся остальная часть мира – пустыня, царство жары и смерти.

Птиц больше нет. Также исчезли и амфибии. Целые классы, и даже типы исчезают теперь с лица Земли, словно актёры со сцены, когда пьеса заканчивается.

Всё ещё существуют ящерицы и змеи, скорпионы и тараканы.

И люди.

Все человечество, или то, что от него осталось, теперь живёт под землёй, в более прохладных тайниках Земли. Всё выглядит так, словно, хотя бы отчасти, сбылось видение Г. Дж. Уэллса. В некотором смысле люди стали его морлоками, пещерным видом. От растущего солнца исходит слишком сильное излучение, чтобы люди могли подолгу оставаться на поверхности планеты. В силу необходимости человечество должно было скрыться под землёй, став новыми муравьями планеты. Но люди ненамного изменились физически. Они знают, что конец уже близок. Нет никакого пути, чтобы уйти, никакой дороги в другие, более молодые миры. Космос оказался слишком обширным, другие планеты Солнечной системы – слишком негостеприимными, а звёзды – слишком далёкими. Их Планета Земля стара и умирает. Они не оплакивают множество животных, которые некогда жили на Земле. Трудно помнить вещи, которые случились 500 миллионов лет назад.

Когда-то у эволюции было будущее.

БИБЛИОГРАФИЯ

Adams, J., and F. Woodward. 1992. The past as key to the future: The use of paleoenvironmental understanding to predict the effects of man on the biosphere. Advances in Ecological Research 22: 257-309.

Akam, M., et al., eds. 1994. The Evolution of Developmental Mechanisms. Cambridge: Company of Biologists.

Alvarez, L., W. Alvarez, F. Asaro, and H. Michel. 1980. Extra-terrestrial cause for the Cretaceous-Tertiary extinction. Science 208: 1094-1108.

Benton, M. 1995. Diversification and extinction in the history of life. Science 268: 52-58.

Bourgeois, J. 1994. Tsunami deposits and the K/T boundary: A sedimentologist’s perspective. Lunar Planetary Institute Cont. 825, p. 16.

Brown, L., C. Flavin, and H. French. 1999. State of the World, 1999. New York: Norton/Worldwatch Books.

Caldeira, K., and J. F. Kasting. 1992. The life span of the biosphere revisited. Nature 360: 721-723.

Caldeira, K., and J. F. Kasting. 1992. Susceptibility of the early Earth to irreversible glaciation caused by carbon ice clouds. Nature 359: 226-228.

Calvin, W. 1998. The great climate flip-flop. Atlantic Monthly, January, 47-54.

Carroll, S. B. 1995. Homeotic genes and the evolution of arthropods and chordates. Nature 376: 479-485.

Ceballos, G., and J. Brown. 1995. Global patterns of mammalian diversity, endemism and endangerment. Conservation Biology 9: 559-568.

Cohen, J. 1995. How Many People Can the Earth Support? New York: W. W. Norton.

Conway Morris, S. 1990. Late Precambrian and Cambrian soft-bodied faunas. Annual Review of Earth and Planetary Sciences 18: 101-122.

Conway Morris, S. 1992. Burgess Shale-type faunas in the context of the “Cambrian explosion”: A review. Journal of the Geological Society (London) 149: 631-636.

Conway Morris, S. 1993. Ediacaran-like fossils in Cambrian Burgess Shale-type faunas of North America. Palaeontology 36: 593-635.

Conway Morris, S. 1993. The fossil record and the early evolution of the Metazoa. Nature 361: 219-225.

Covey, С., S. Thompson, P. Weissman, and M. Maccracken. 1994. Global climatic effects of atmospheric dust from an asteroid or comet impact on Earth. Global and Planetary Change 9: 263-273.

Davis, S., et al. 1986. Plants in Danger: What Do We Know? Gland, Switzerland: International Union for Conservation of Nature and Natural Resources.

DiSilvestro, R. 1989. The Endangered Kingdom: The Struggle to Save America’s Wildlife. New York: John Wiley.

Dole, 8. H. 1964. Habitable Planets for Man. New York: Blaisdell.

Dyson, G. B. 1997. Darwin among the Machines: The Evolution of Global Intelligence. Reading, MA: Addison-Wesley.

Ehrlich, P. 1987. Population biology, conservation biology, and the future of humanity. Bioscience 37: 757-763.

Eldredge, N. 1991. The Miner’s Canary: Unraveling the Mysteries of Extinction. New York: Prentice Hall.

Ellis, J., and D. Schramm. 1995. Could a supernova explosion have caused a mass extinction? Proceedings of the National Academy of Sciences U.S.A. 92: 235-238.

Erwin. D. 1993. The Great Paleozoic Crisis: Life and Death in the Permian. New York: Columbia University Press.

Erwin, D. 1994. The Permo-Triassic extinction. Nature 367: 231-236.

Erwin, D. H. 1993. The origin of metazoan development. Biological Journal of the Linnean Society 50: 255-274.

Erwin, T. 1991. An evolutionary basis for conservation strategies. Science 253: 750-752.

Fuller, E. 1987. Extinct Birds. New York: Facts on File Publications.

Gagne, W. 1988. Conservation priorities in Hawaiian natural systems. BioScience 38: 264-271.

Garrett, L. 1994. The Coming Plague: Newly Emerging Diseases in a World out of Balance. New York: Penguin.

Gehrels, Т., ed. 1994. Hazards due to Comets and Asteroids. Tucson: University of Arizona Press.

Gleiser, M. 1997. The Dancing Universe: From Creation Myths to the Big Bang. New York: Dutton.

Gott, J. 1993. Implications of the Copernican Principle for our future prospects. Nature 363: 315-319.

Goudie, A., and H. Viles. 1997. The Earth Transformed. Oxford: Blackwell.

Gould, F. 1991. The evolutionary potential of crop pests. American Scientist 79: 496-507.

Gould, 8. 1994. The evolution of life on Earth. Scientific American 271: 85-91.

Gould, S. J. 1986. Wonderful Life: The Burgess Shale and the Nature of History. New York: W. W. Norton.

Gould, S. J. 1991. The disparity of the Burgess Shale arthropod fauna and the limits of cladistic analysis: Why we must strive to quantify morphospace. Paleobiology 17: 411 — 423.

Grayson, D. 1991. Late Pleistocene mammalian extinctions in North America: Taxonomy, chronology and explanations. Journal of World Prehistory 5: 19.

Gribbin, J. R. 1990. Hothouse Earth: The Greenhouse Effect and Gaia. New York: Grove Weidenfeld.

Groombridge, В., ed. 1992. Global Biodiversity: Status of the Earth’s Living Resources. London: Chapman and Hall.

Grotzinger, J. P., 8. A. Bowring, B. Saylor, and A. J. Kauffman. 1995. New biostratigraphic and geochronological constraints on early animal evolution. Science 270: 598-604.

Hallam, A. 1994. The earliest Triassic as an anoxic event, and its relationship to the End-Paleozoic mass extinction. In Canadian Society of Petroleum Geologists, Memoir 17, 797-804.

Hallam, A., and P. Wignall. 1997. Mass Extinctions and Their Aftermath. Oxford: Oxford University Press.

Hofman, P., A. Kaurfman, G. Halverson, and D. Schrag. 1998. A Neoproterozoic Snowball Earth. Science 281:1342-1346.

Hsu, K., and J. Mckenzie. 1990. Carbon isotope anomalies at era boundaries: Global catastrophes and their ultimate cause. In Global Catastrophes in Earth History, edited by V. Sharpton and P. Ward, 61-70. Special Paper 247. Boulder, CO: Geological Society of America.

Isozaki, Y. 1994. Superanoxia across the Permo-Triassic boundary: Record in accreted deep-sea pelagic chert in Japan. In Global Environments and Resources. Canadian Society of Petroleum Geologists, Mem. 17, p. 805-812.

Jablonski, D. 1991. Extinctions: A paleontological perspective. Science 253: 754-757.

Jablonski, D. 1993. The tropics as a source of evolutionary novelty. Nature 364: 142-144.

Joy, W. 2000. Why the future does not need us. Wired, April, 238-262.

Kappen, C., and F. H. Ruddle. 1993. Evolution of a regulatory gene family: HOM/Hox genes. Current Opinion in Genetics and Development 3: 931-938.

Kathen, A. de. 1996. The impact of transgenic crop releases on biodiversity in developing countries. Biotech, and Development Monitor, no. 28: 10-14.

Kirchner, J. W., and A. Weil. 2000. Delayed biological recovery from extinctions throughout the fossil record. Nature 404: 177-180.

Kirschvink, J. A. 1992. Paleogeographic model for Vendian and Cambrian time. In The Proterozoic Biosphere: A Multidisciplinary Study, edited by J. W. Schopf, C. Klein, and D. Des Maris, 567-581. Cambridge: Cambridge University Press.

Knoll, A., R. Bambach, D. Canfield, and J. Grotzinger. 1996. Comparative Earth history and Late Permian mass extinction. Science 273: 452-457.

Kruess, A., and T. Tscharntke. 1994. Habitat fragmentation, species loss and biological control. Science 264: 1581-1584.

Kurzweil, R. 1999. The Age of Spiritual Machines: When Computers Exceed Human Intelligence. New York: Viking.

Lewis, J. S. 1999. Comet and Asteroid Impact Hazards on a Populated Earth. San Diego: Academic Press.

Lovelock, J. 1979. Gaia: A New Look at Life on Earth. Oxford: Oxford University Press.

Maher, K. A., and J. D. Stevenson. 1988. Impact frustration of the origin of life. Nature 331: 612-614.

Marshall, C., and P. Ward. 1996. Sudden and gradual molluscan extinctions in the latest Cretaceous of Western European Tethys. Science 274: 1360-1363.

May, R. 1988. How many species are there on Earth? Science 241: 1441-1449.

McKinney, M., ed. 1998. Diversity Dynamics. New York: Columbia University Press.

Morante, R. 1996. Permian and early Triassic isotopic records of carbon and strontium events in Australia and a scenario of events about the Permian-Triassic boundary. Historical Geology 11: 289-310.

Myers, N. 1985. The end of the lines. Natural History 94: 2-12.

Myers, N. 1993. Questions of mass extinction. Biodiversity and Conservation 2: 2-17.

Myers, N. 1996. The biodiversity crisis and the future of evolution. The Environmentalist 16: 124-136.

Pace, N. R. 1991. Origin of life: Facing up to the physical setting. Cell 65: 531-533.

Paine, R., M. Tegner, and E. Johnson. 1998. Compounded perturbations yield ecological surprises. Ecosystem 1: 535 — 545.

Pimm, S. 1991. The Balance of Nature: Ecological Issues in the Conservation of Species and Communities. Chicago: University of Chicago Press.

Pimm, S., G. Russell, J. Gittleman, and Т Brooks. 1995. The future of biodiversity. Science 269: 347-354.

Pope, K., A. Baines, A. Ocampo, and B. Ivanov. 1994. Impact winter and the Cretaceous Tertiary extinctions: Results of a Chicxulub asteroid impact model. Earth and Planetary Science Express 128: 719-725.

Raff, R. A. 1996. The Shape of Life: Genes, Development, and the Evolution of Animal Form. Chicago: University of Chicago Press.

Rampino, M., and K. Caldeira. 1993. Major episodes of geologic change: Correlation, time structure and possible causes. Earth and Planetary Science Letters 114: 215-227.

Raup, D. 1979. Size of the Permo-Triassic bottleneck and its evolutionary implications. Science 206: 217-218.

Raup, D. 1990. Impact as a general cause of extinction: A feasibility test. In Global Catastrophes in Earth History, edited by V. Sharpton and P. Ward, 27-32. Special Paper 247. Boulder, CO: Geological Society of America.

Raup, D. 1991. A kill curve for Phanerozoic marine species. Paleobiology 17: 37-48.

Raup, D., and J. Sepkoski. 1984. Periodicity of extinction in the geologic past Proceedings of the National Academy of Sciences U.S.A. 81: 801-805.

Raven, P. 1990. The politics of preserving biodiversity. BioScience 40: 769-774.

Retallack, G. 1995. Permian-Triassic crisis on land. Science 267: 77-80.

Sagan, C., and C. Chyba. 1997. The early faint sun paradox: Organic shielding of ultraviolet-labile greenhouse gases. Science 276: 1217-1221.

Salvadori, К 1990. Rare Animals of the World. New York: Mallard Press.

Sepkoski, J. 1984. A model of Phanerozoic taxonomic diversity. Paleobiology 10: 246-267.

Schindewolf, O. 1963. Neokatastrophismus? Zeitschrift der Deutschen Geologischen Gesellschaft 114: 430-445.

Schwartzman, D., M. McMenamin, and Т Volk. 1993. Did surface temperatures constrain microbial evolution? BioScience 43: 390-393.

Sheehan, P., D. Fastovsky, G. Hoffman, C. Berghaus, and D. Gabriel. 1991. Sudden extinction of the dinosaurs: Latest Cretaceous, Upper Great Plains, U.S.A. Science 254: 835-839.

Sigurdsson, H., S. D’hondt, and S. Carey. 1992. The impact of the Cretaceous-Tertiary bolide on evaporite terrain and generation of major sulfuric acid aerosol. Earth and Planetary Science Letters 109: 543-559.

Sleep, N. H., K. J. Zahnle, J. F. Kasting, and H. J. Morowitz. 1989. Annihilation of ecosystems by large asteroid impacts on the Earth. Nature 342: 139-142.

Stanley, S. 1987. Extinctions. New York: W. H. Freeman and Company.

Stanley, S., and X. Yang. 1994. A double mass extinction at the end of the Paleozoic era. Science 266:1340-1344.

Stenseth, N. 1984. The tropics: Cradle or museum? Oikos 43: 417-420.

Stone, C., and D. Stone, eds. 1989. Conservation Biology in Hawaii. Honolulu: University of Hawaii Press.

Stuart, C., and Т Stuart. A field guide to the larger animals of Africa. Cape Town: Struik Publishers.

Teichert, C. 1990. The end-Permian extinction. In Extinction Events in Earth History, edited by E. Kauffman and O. Walliser, 161-190. New York: Springer-Verlag.

Towe, К. М. 1994. Earth’s early atmosphere: Constraints and opportunities for early evolution. In Early Life on Earth, edited by S. Bengston, 36-47. Nobel Symposium no. 84. New York: Columbia University Press.

Valentine, J. W. 1994. Late Precambrian bilaterians: Grades and clades. Proceedings of the National Academy of Sciences U. S. A. 91: 6751-6757.

Valentine, J. W., D. H. Erwin, and D. Jablonski. 1996. Developmental evolution of metazoan body plans: The fossil evidence. Developmental Biology 173: 373-381.

van Andel, Т. Н. 1985. New Views on an Old Planet. Cambridge: Cambridge University Press.

Vermeij, G. 1991. When biotas meet: Understanding biotic interchange. Science 253: 1099-1103.

Walker, J. C. G. 1977 Evolution of the Atmosphere. London: Macmillan.

Ward, P. 1990. The Cretaceous/Tertiary extinctions in the marine realm: A 1990 perspective: In Global Catastrophes in Earth History, edited by V. Sharpton and P. Ward, 425-432. Special Paper 247. Boulder, CO: Geological Society of America.

Ward, P. 1994. The End of Evolution. New York: Bantam Doubleday Dell.

Ward, P., and D. Brownlee. 2000. Rare Earth: Why Complex Life Is Uncommon in the Universe. New York: Copernicus (Springer Verlag).

Ward, P., and W. Kennedy. 1993. Maastrichtian ammonites from the Biscay region (France and Spain). Journal of Paleontology, Memoir 34 67.

Ward, P., W. J. Kennedy, K. MacLeod, and J. Mount. 1991. Ammonite and inoceramid bivalve extinction patterns in Cretaceous-Tertiary boundary sections of the Biscay Region (southwest France, northern Spain). Geology 19:1181.

Ward, P. D. 1990. A review of Maastrichtian ammonite ranges. In Global Catastrophes in Earth History, edited by V. Sharpton and P. Ward, 519-530. Special Paper 247. Boulder, CO: Geological Society of America.

Whitmore, T. 1990. An Introduction to Tropical Rain Forests. Oxford: Oxford University Press.

Wilmer, P. 1990. Invertebrate Relationships: Patterns in Animal Evolution. Cambridge: Cambridge University Press.

Wilson, E. 1992. The Diversity of Life. Cambridge, MA: Harvard University Press.

Woese, C. R. 1987. Bacterial evolution. Microbiological Reviews 51: 221-271.

Woese, C. R., O. Kandler, and M. L. Wheelis. 1990. Towards a natural system of organisms: Proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya. Proceedings of the National Academy of Sciences U.S.A. 87: 4576-4579.

Примечания

1

Здесь вспоминается известная история о том, как Ходжа Насреддин пообещал эмиру, что за тридцать лет научит осла говорить. «За это время кто-нибудь из нас обязательно умрёт: или я, или осёл, или эмир!» – прим. перев.

2

Томас Мальтус (1766 — 1834) – английский священник, автор учения о предельной численности человечества на Земле и способах её сдерживания. – прим. перев.

3

Цит. по переводу К. Морозова. – прим. перев.

4

Здесь явная ошибка, поскольку первое издание книги Д. Диксона вышло в 1981 году. – прим. перев.

5

По современным представлениям игуанодоны – четвероногие существа. – прим. перев.

6

Тем не менее, некоторые дицинодонты были весьма похожи на цератопсов – у них был даже небольшой рог на носу. Головы дейноцефалов также были весьма рогатыми (например, у эстемменозуха и пробурнетии), хотя рога не достигали такого размера и разнообразия форм, как у цератопсов. Может, просто вырасти не успели? – прим. перев.

7

Стоит напомнить, что двуногим существом является самый успешный и наиболее застрахованный от вымирания вид наземных млекопитающих. Двуногими также были сумчатые аргиролагусы, плацентарные лептиктидии и часть приматов – гоминиды и ореопитеки. – прим. перев.

8

Это неверно, поскольку арсиноитерии относятся к группе млекопитающих-афротериев и являются дальними родственниками хоботных, а не непарнокопытных. – прим. перев.

9

Остатки гомфотериев из Флориды уже описаны и несомненны. Как минимум, один из скелетов несёт на костях следы разделки туши, что является прямым свидетельством охоты людей на этих животных. – прим. перев.

10

На островах Карибского моря также обитали карликовые формы наземных ленивцев значительно меньшего размера. – прим. перев.

11

Особое семейство нежвачных парнокопытных. – прим. перев.

12

Верблюды и ламы уже не включаются в число парнокопытных; они выделены в особый отряд мозоленогих. – прим. перев.

13

Homotherium – прим. перев.

14

Гигантский бобр Castoroides не был таким исключением – он достигал размеров медведя. И ещё из Северной Америки того времени известна гигантская водосвинка, намного крупнее нынешней. – прим. перев.

15

Очевидно, автор всё же имеет в виду пекари, а не настоящих свиней. – прим. перев.

16

Ламы проникли в Южную Америку вместе с другими млекопитающими североамериканского происхождения. – прим. перев.

17

Тем не менее, в это время сократился ареал морской коровы – она исчезла в Северной Америке и у берегов Японии. В историческое время она уже была типичным реликтовым узкоареальным видом. – прим. перев.

18

Уже описано свыше миллиона видов насекомых. – прим. перев.

19

Тем не менее, фараоны регулярно женились на собственных сёстрах. А какими ухищрениями креационисты «оправдывают» фактический инбридинг детей легендарных Адама и Евы! Кроме того, в библейской истории имеется ещё одно «бутылочное горлышко» – т. н. Всемирный Потоп, при котором выжили только Ной и его семья. Если принимать этот миф за чистую правду, современное генетическое разнообразие людей в него не укладывается никаким боком. – прим. перев.

20

Есть сведения, что белоклювого дятла обнаружили в последние годы на территории США. – прим. перев.

21

Цитируется по Синодальному переводу. – прим. перев.

22

В русском языке такие виды называют «синантропными». – прим. перев.

23

Diuraphis noxia – прим. перев.

24

Тем не менее, хлопковому долгоносику поставлен памятник в городе Энтерпрайз (штат Алабама), поскольку этот вид своей деятельностью заставил фермеров отказаться от многолетней монокультуры хлопка и переключиться на выращивание других культур. Это лишний раз показывает, что в природе чистых вредителей не существует, и тот или иной вид может стать вредителем лишь при неправильном ведении хозяйства человеком. – прим. перев.

25

Nesoclopeus poicilopterus – прим. перев.

26

Lewinia pectoralis – прим. перев.

27

Подпись № 41 пропущена в английском оригинале. Судя по иллюстрации, речь идёт о встрече человека с мадагаскарским эпиорнисом, который вымер к XVIII веку. – прим. перев.

28

Carcinus maenas – прим. перев.

29

В середине XX века было официально признано появление т. н. «городского комара» Culex pipiens pipiens forma molestus, который отличается от диких популяций рядом поведенческих и физиологических особенностей: может спариваться без роения, откладывает первую порцию яиц без кровососания и не имеет зимней диапаузы. – прим. перев.

30

По некоторым данным, в Австралии уже в конце ХХ – начале XXI века отстреливали одичавших домашних кошек весом около 20 кг. – прим. перев.

31

Наиболее вероятными кандидатами на эту роль выглядят крупные головоногие моллюски, в частности, кальмары – быстрорастущие хищники, быстро достигающие крупного размера, эффективно использующие питательные вещества добычи и показывающие явные тенденции перехода к пелагическому образу жизни. – прим. перев.

32

Полихлорированные бифенилы – прим. перев.

33

Полициклические ароматические углеводороды – прим. перев.

34

Дибензофураны – прим. перев.

35

В оригинале сказано просто “guenon”. При существующем богатстве видов мартышек и разнообразии их образа жизни маловероятно, что они все дружно вымрут, поскольку часть их видов вполне уживается с человеком. – прим. перев.

36

В оригинале названия повторяются в двух местах. – прим. перев.

37

В оригинале сказано именно “early part of the second millennium”. Возможно, здесь ошибка самого автора: имеются в виду или последние годы второго тысячелетия н. э., или первые годы третьего тысячелетия. – прим. перев.

38

См. прим. к стр. 99 – прим. перев.

39

«Редкая Земля» (Rare Earth) – ещё одна из книг П. Уорда. – прим. перев.

40

Цитируется по переводу 6-го издания под редакцией А. Л. Тахтаджяна. – прим. перев.

41

Сложно сказать, насколько прав здесь автор книги. Хотя мозг неандертальца (параллельного разумного вида) был крупнее мозга современного человека, имеют значение не только количественные, но и качественные характеристики мозга. Поэтому при несколько уменьшенном размере мозга коэффициент интеллекта человека может быть выше, чем у «башковитого» родственника. Например, мозг Анатоля Франса весил лишь 1017 граммов (против более чем 2 кг у Тургенева), что не мешало ему быть писателем. – прим. перев.

42

Шведский зоолог Ян Линдблад указывал, что первой могла быть одомашнена лошадь. Он указывает, что находки зубов лошади с характерной потёртостью зубов, свидетельствующей о том, что лошадь была на привязи, древнее, чем остатки домашних собак. Но это единственное свидетельство такого рода – прим. перев.

43

На территории России случаи появления собачье-волчьих гибридов (хортов) отмечаются достаточно часто. Возможно, дело здесь во многом определяется тем, что в Европе волк сам по себе стал достаточно редким. – прим. перев.

44

Также у домашних собак стал длиннее кишечник, что связано с увеличением доли растительных кормов в их рационе. А по физической силе щенки уступают волчатам даже в раннем возрасте. – прим. перев.

45

Тур, или первобытный бык. Ареал этого вида неуклонно сокращался на протяжении исторического времени, последний представитель вида в природе убит в 1627 году. – прим. перев.

46

Автор явно путает два вида лошадей. Лошадь Пржевальского обитает не в Польше (хотя сам Пржевальский был поляком по происхождению), а в Монголии, и отличается от домашней лошади по количеству хромосом. Происхождение домашней лошади связывают с тарпаном, окончательно истреблённым в начале ХХ века. Возможно, автор имеет в виду т. н. «тарпаноидов», представляющих собой попытку вывести лошадь, похожую на дикую, из примитивных пород домашних лошадей. Такие лошади действительно обитают в нескольких заповедниках Европы. – прим. перев.

47

Собственно, не указанная в этом списке рожь как раз и начинала свою «культурную» жизнь в качестве сорняка на полях пшеницы. – прим. перев.

48

Герой сериала «Звёздные войны», огромный червеобразный субъект с широкой пастью. – прим. перев.

49

Если говорить точнее, то речь идёт о семействе ужеобразных змей. – прим. перев.

50

Повторное появление у змей ног (или ластов) выглядит невозможным или крайне маловероятным эволюционным шагом, особенно если в мире будущего останутся ящерицы, у которых уже есть ноги. – прим. перев.

51

Много ли видов птиц с птенцовым типом развития утратило способность к полёту? Превращение птенцовой птицы в бегающую форму выглядит маловероятным уже хотя бы из-за того, что родители будут привязаны к гнезду на всё время выкармливания птенца. – прим. перев.

52

Здесь автор несколько абсолютизирует и сгущает краски, поскольку даже во время написания этой книги была известна богатая докембрийская фауна из разных мест земного шара, включающая, в том числе, достаточно крупных животных, вполне заметных невооружённым глазом: их размер измеряется сантиметрами и десятками сантиметров – прим. перев.

53

Имеется в виду утверждение о том, что, если «отмотать» историю развития жизни, как плёнку, обратно в кембрий и пустить заново, то она вряд ли сможет повторить тот путь, который прошла в нашем мире, из-за случайного характера вымирания типов в кембрии. – прим. перев.

54

Вообще, у Диксона в «После человека…» отсутствуют, например, китообразные. В книге их заменяют странные живородящие птицы – потомки пингвинов вортекс и дельпин. – прим. перев.

55

В советской и российской научной школе, однако, используется понятие «эволюционного прогресса», и вся картина развития жизни демонстрирует скорее постепенное повышение уровня сложности, нежели поддержание её на каком-то уровне с небольшими отклонениями в ту или иную сторону. – прим. перев.

56

Всё же “aethiopicus” – прим. перев.

57

Существует мнение, что параллельно виду H. erectus в Африке существовал вид H. ergaster («человек трудящийся»), который и дал начало нашему виду. Также в тексте не упомянуты некоторые находки, сделанные в последние годы – более ранние виды австралопитеков, сахелантроп, кениантроп плосколицый, дманисский человек, карликовый флоресский человек. – прим. перев.

58

Генетические исследования позволяют считать неандертальца отдельным видом людей. – прим. перев.

59

Автор – подданный США. – прим. перев.

60

Книга Ричарда Хернштейна и Чарльза Мюррея «Гауссова кривая. Умственные способности и классовая структура в американской жизни» (The Bell Curve. Intelligence and Class Structure in American Life), выпущенная в 1994 году, вызвавшая большой общественный резонанс и крайне противоречивые мнения. – прим. перев.

61

У рыб семейства цихлид описаны группы видов (как среди африканских, так и среди американских представителей семейства), слабо различающихся на уровне морфологии, но имеющих резко различное репродуктивное поведение. Так что данная особенность эволюции хорошо знакома специалистам. – прим. перев.

62

Стоит напомнить, что грибы и растения также относятся к эукариотам, так что масштабы последствий были ещё больше, вплоть до изменения состава атмосферы Земли. – прим. перев.

63

Автор явно смешивает морфофизиологический и эволюционный прогресс. Оба случая – и рыба, и кит – являются примерами эволюционного прогресса, хотя их приспособление к новой среде обитания шло по пути частичного морфофизиологического регресса – редукции скелета и утраты некоторых частей тела. Тем не менее, другие органы у упомянутых животных, напротив, показывают признаки усложнения – например, слуховой аппарат китов и боковая линия пещерных рыб. – прим. перев.

64

Уже есть сообщения об экспериментах с выращиванием деревьев со стволами, квадратными в сечении. А вот квадратный арбуз получали уже давно, и без всяких генетических манипуляций: его просто выращивали, поместив растущий плод в ящик нужного размера. – прим. перев.

65

«Всё уже украдено до нас»: это уже описано в книге Г. Гаррисона «Запад Эдема», только этим занимаются не люди, а существующий параллельно им и более древний разумный вид рептилий. – прим. перев.

66

В те времена ещё Союз Советских Социалистических Республик. – прим. перев.

67

Вымирание множества видов бесхвостых земноводных Южной Америки в конце XX и начале XXI века связывают с массовым распространением инфекции, вызываемой видом грибков Batrachochytrium dendrobatidis. – прим. перев.

68

Digitaria, сорное растение семейства злаков. Некоторые виды конкурируют с газонными травами и вытесняют их в составе газона. – прим. перев.

Content

Питер Уорд
Эволюция будущего

ИЛЛЮСТРАЦИИ

ПРЕДИСЛОВИЕ ВАРИАНТЫ БИОЛОГИЧЕСКОГО БУДУЩЕГО

ВСТУПЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ АРГОНАВТЫ ВРЕМЕНИ

Будущее Эволюции

ПЕРВАЯ ГЛАВА ДАЛЁКОЕ ПРОШЛОЕ

Рассказ о двух вымираниях

Пустыня Карру, Южная Африка

Андай, Франция

Уроки из прошлого

Имеют ли значение причины?

Анатомия массового вымирания

ВТОРАЯ ГЛАВА НЕДАВНЕЕ ПРОШЛОЕ

Начало конца эры гигантских млекопитающих

ТРЕТЬЯ ГЛАВА В НАШИ ДНИ

Измеряя видовое разнообразие

Генетические потери

Оценки текущего темпа вымирания

Недавние утраты и их причины

Почему современное массовое вымирание может быть не столь плохим, как предполагается

Почему современное массовое вымирание может быть хуже, чем ожидается

ЧЕТВЁРТАЯ ГЛАВА ВОССОЕДИНЯЯ ГОНДВАНУ

Тенденции в многообразии

Нарушения среды и многообразие

Складывающиеся нарушения и экологический сюрприз

Тектоника плит и многообразие

Чужие среди нас

Победители и проигравшие

ПЯТАЯ ГЛАВА БЛИЖАЙШЕЕ БУДУЩЕЕ

Новый мир

Города

Мировой климат будущего

Океаны

Сельскохозяйственные земли

Человеческая популяция

Паразиты и новая манна небесная

Токсичность

Разрушение озонового слоя

Пророчество

ШЕСТАЯ ГЛАВА ПЕРВЫЕ 10 МИЛЛИОНОВ ЛЕТ

Фауна эпохи восстановления

Особенности процесса одомашнивания

Культурные пищевые растения

Трансгенная революция: строим сорняки

Есть ли у эволюции будущее?

Выводы для разработчиков природоохранных стратегий

Сорняки человечества

СЕДЬМАЯ ГЛАВА ПОСЛЕ ЭПОХИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ

Новая Эра?

Потенциальные победители будущего

«Кембрийский взрыв» и ожидание новизны

Ожидания для размеров тела

ВОСЬМАЯ ГЛАВА ЭВОЛЮЦИЯ ЧЕЛОВЕКА В БУДУЩЕМ

Разум и гауссово распределение

Неестественный отбор

Человеческое поведение и направленная эволюция

Дайсон среди машин

Дома-растения и изменение трофического уровня

Новый вид людей?

Сценарии

ДЕВЯТАЯ ГЛАВА СЦЕНАРИИ ВЫМИРАНИЯ ЧЕЛОВЕКА

Будет ли «После человека…»?

Небо падает! Небо падает!

Война и термоядерная война

Катастрофическое изменение климата

Болезнь

Смерть от роботов

«Серая слизь»

Конца не будет?

ДЕСЯТАЯ ГЛАВА В ГЛУБИНАХ ВРЕМЕНИ, ДАЛЁКОЕ БУДУЩЕЕ

БИБЛИОГРАФИЯ

Примечания