Эмбрионы в глубинах времени

Может показаться, что «моментальный снимок» какой-то стадии развития, который даёт окаменелость, окружён таким количеством неизвестностей, что интерпретация зачастую неполной анатомии остаётся, в лучшем случае, предположительной. Но существуют методы изучения неполных окаменелостей, и выводы, сделанные большинством палеонтологов, основаны на материальных свидетельствах.

Эта книга предназначена для людей, обладающих общим знанием биологии и интересом к ископаемым остаткам и эволюции. Примечания и ссылки в конце книги могут помочь разъяснить и уточнить разнообразные вопросы, к которым я здесь обращаюсь. Я прошу, чтобы мне простили несколько случайный характер упоминаемых ссылок, поскольку некоторые из затронутых здесь тем очень обширны, и им сопутствует долгая история исследований и плодотворных размышлений.

Многие примеры взяты из моей собственной работы и из работ моих самых близких коллег, поскольку эти примеры я знаю лучше всего. В конце концов, каждая книга представляет собой личный взгляд на проблему, и эта вовсе не является исключением.

Глава первая Окаменелости, онтогенез и филогенез

Я помню, как на меня, тогда ещё ребёнка, произвело очень сильное впечатление утверждение, ошибочно приписанное Томасу Гексли, где говорится, что, если посадить обезьян перед пишущими машинками, а они будут случайно нажимать клавиши, то при наличии достаточного времени они наверняка напечатали бы полную «Британскую энциклопедию». У меня есть сокращённый вариант «Энциклопедии» на испанском — пятнадцать толстых томов; поэтому я представляю себе, о каком массиве текста идёт речь. Впервые я прочитал это утверждение в креационистском буклете, где было указано на абсурдность этого утверждения.[1] Но для меня оно имело смысл: маловероятно, но всё же, при наличии бесконечного времени, это могло бы случиться. При написании этой книги я решил немного исследовать этот вопрос, и выяснил, что этот мысленный эксперимент с обезьянами и пишущими машинками всерьёз рассматривается с философской и статистической точки зрения и используется в различных популярных работах. Фактически, это один из наиболее известных мысленных экспериментов, из датируемого 1913 годом эссе французского математика Эмиля Бореля. С тех пор он стал популярной иллюстрацией в теории вероятностей. Вполне очевидно, что вероятность того, что обезьяны напечатают «Британскую энциклопедию» или произведения Шекспира, бесконечно мала. Насколько это уместно при обсуждении эволюции и индивидуального развития?[2] Здесь есть две точки обсуждения: временной отрезок и вероятность эволюционного изменения, возникающего в течение этого времени. Геологическое время не бесконечно, но оно долгое, очень долгое, или глубокое — хорошее слово для описания, предполагающее, что в глубинах пород скрыто то, благодаря чему мы можем многое узнать об этом отдалённом прошлом. Понятие «глубокое время» возникло вместе с популярной работой по геологии американского автора Джона МакФи под названием «Basin and Range» В ней он изложил, как геологи интеллектуально и эмоционально развивают у себя ощущение необъятности времени.[3] Осознание наряду с этим необъятности биологического разнообразия ископаемых форм открывает исключительные перспективы, и это может быть наиболее фундаментальным вкладом в человеческое понимание вселенной в сравнении с тем, что могут дать геологи и палеонтологи.

Благодаря датированным ископаемым остаткам, размещённым на эволюционных древах, и оценкам, основанным на молекулярных данных, мы знаем, что жизнь произошла, по крайней мере, от 3,5 до 3,2 миллиардов лет назад, и что возраст многоклеточной жизни составляет, как минимум, 700 миллионов лет.[4] В двадцатом веке одним из главных достижений в геохимии была разработка нескольких методов датирования горных пород, основанных на изотопах различных химических элементов, что привело к надёжному установлению абсолютного исчисления времени протяжённой истории Земли и жизни. Считалось, что эволюции биологического разнообразия требовались длительные периоды времени. Дарвину было важно собрать информацию о древности Земли и жизни. Он был озабочен тем, чтобы для эволюции действительно сложных структур, вроде глаза, было «достаточно» времени. Дальнейшее открытие мутаций и их «беспорядочности», на первый взгляд, сделало оправданным волнение Дарвина.