Три возраста эволюции - [4]

Конечно, на самом деле СТЭ гораздо глубже и сложнее: наряду с тем, о чем говорилось выше важную роль в ней играют случайные изменения генных частот («дрейф генов»), резкие колебания численности популяций и другие факторы, вплоть до поведенческих изменений. Но в любом случае

в центре внимания эволюционной теории ХХ века оказались именно генетические механизмы эволюции.

До поры до времени это было лишь смещение фокуса внимания: традиционные исследования «кто кому родня» никуда не делись, просто теперь они стали уделом специалистов по конкретным группам. Впрочем, по мере развития молекулярно-биологических методов генетический подход стал все больше проникать и в эту область. В самом деле, зачем спорить, происходит ли группа А от группы В, с которой ее роднит тип эмбрионального развития, или от группы С, имеющей тот же уникальный ротовой аппарат? Надо просто взять у представителей каждой группы несколько белков (желательно таких, которые есть в каждой клетке), определить их последовательность и подсчитать число отличающихся аминокислот. (Еще лучше брать не белки, а сразу гены – в нуклеотидных «текстах» всегда найдется немало «разночтений», не отраженных в белке.) А дальше нехитрая компьютерная программка сама построит наиболее вероятное филогенетическое дерево...

Возраст третий: история сообществ

Пожалуй, только одна область биологии оставалась практически недоступной для такого подхода – палеонтология. У ископаемых организмов (за исключением мамонтов и других существ ледникового периода, чью плоть сохранила вечная мерзлота) нет ни белков, ни нуклеиновых кислот. Их ткани давно заместились минеральными соединениями, хранящими форму древних существ, но не их генетические тексты.

Палеонтологам волей-неволей приходится работать «по старинке», опираясь исключительно на морфологические признаки (причем зачастую плохо различимые или представленные не полностью – многие ископаемые животные описаны на основании нескольких разрозненных костей или даже одного-единственного фрагмента) и интуитивно определяя их эволюционный «вес».

Правда, это компенсируется немаловажным преимуществом: в отличие от специалистов по современной флоре и фауне палеонтологи могли рассматривать не только «мгновенные снимки» эволюции, но и целые «фильмы» или, по крайней мере, значительные их фрагменты – последовательно сменяющие друг друга формы. Разумеется, то, что одни кости или панцири залегают над другими, еще не следует, что обладатели первых – прямые потомки владельцев вторых. Но в некоторых случаях полнота и сохранность останков были настолько высоки, что не допускали сомнений в том, кто от кого произошел и когда именно.

Одной из таких счастливых находок стали отложения соленого озера Туркана (Рудольф) в Кении, где палеонтологи обнаружили огромное количество хорошо сохранившихся раковин десятков видов пресноводных моллюсков, населявших этот водоем в течение последних 5 млн лет. За это время в озере возникло несколько новых видов моллюсков. И всякий раз процесс формирования нового вида занимал сравнительно небольшое время (5 – 50 тысяч лет), а между этими сравнительно редкими событиями виды оставались стабильными по миллиону и более лет.

История турканских моллюсков вызвала ожесточенные споры: критики резонно указывали, что большинство скачкообразно возникших видов появляются в отложениях сразу после слоев вулканического туфа (следов катастрофических извержений), т. е. строго говоря, их возникновение приходится на разрывы в осадочной «летописи». Однако свидетельств крайней неравномерности темпов эволюции находилось все больше.

В 1972 году американские палеонтологи Найлс Элдридж и Стивен Гулд, обобщив эти факты, выдвинули теорию «прерывистого равновесия», постулирующую, что именно таков обычный ход эволюции: короткие (но все же исчисляемые сотнями и тысячами поколений) моменты быстрых изменений сменяются долгими периодами стабильности, во время которых эволюция почти не происходит.

Оставалось только объяснить, почему это так.

По мере накопления находок, заполняющих пробелы в истории крупных групп растений и животных, палеонтологи все чаще обнаруживали и другой феномен: отдельные признаки будущей группы возникают независимо в разных, не очень родственных ветвях группы-предка. Так в девонском периоде сразу несколько групп кистеперых рыб начали независимо приобретать признаки четвероногих существ. Нынешние наземные позвоночные – потомки только одной из этих линий, но, как показывает палеонтологическая летопись, другие жили на Земле достаточно долго и зашли довольно далеко в своей «тетраподизации». Ученые нашли следы не менее пяти «попыток создания» птицеподобных существ, причем представители по крайней мере двух из них реально освоили полет (всем известный археоптерикс, судя по всему, не был предком современных птиц, а принадлежал как раз к конкурирующей ветви энанциорнисовых). На протяжении всего триасового периода несколько не слишком близких друг другу ветвей примитивных рептилий независимо друг от друга приобретают черты будущих млекопитающих (сформировавшихся в конце концов только в одной из этих ветвей), а в конце периода юрского разные семейства голосеменных растений начинают рваться в цветковые. Как легко заметить по этим примерам, обычно из нескольких таких параллельно эволюционирующих групп на арене жизни в конце концов остается только одна, самая продвинутая. Но бывает и по-другому: ископаемые рептилии синапсиды, приобретя рептильные черты независимо от «настоящих» пресмыкающихся, долгое время сосуществовали с ними. В конце концов, правда, синапсиды все-таки исчезли, но до того успели дать начало чрезвычайно успешной группе животных – млекопитающим.