Евангелие от LUCA. В поисках родословной животного мира

Только через 15–20 лет, когда книгу Хеннига прочитали несколько молодых американских систематиков и, проникшись ее новаторским духом, принялись громогласно пропагандировать идеи немецкого энтомолога, пришла пора его славы. Сам автор к тому моменту успел перебраться в ФРГ и понемногу начал публиковать на английском языке статьи с изложением своих взглядов. В 1966 г. его книгу перевели и издали в США, правда, в сокращенном и хорошенько отредактированном виде, так что она стала доступной исследователям во всем мире (к тому времени английский язык окончательно отобрал у немецкого статус официального языка мировой науки). Новый подход к классификации получил название «кладистика» (от др. — греч. слова κλάδος, которое в данном контексте можно перевести как «ветвь генеалогического древа»).

Я не буду в деталях рассказывать о концепции Хеннига и о том, как, по его мнению, нужно строить систему животных. Оставим эти технические тонкости профессиональным зоологам и палеонтологам. Но вот что существенно. Хенниг предложил новый взгляд на соотношение родства и сходства. Родство, и только оно одно, должно быть использовано и для реконструкции филогенеза, и для классификации организмов. От сходства, конечно, уйти мы не можем, но должны использовать его только в той степени, в какой оно помогает нам выявить родственные связи между животными. Все остальное к делу отношения не имеет. Сходство сходству рознь, и бывают такие черты сходства, которые, с точки зрения Хеннига, никакой полезной информации не несут. Предположим, вы хотите разработать на филогенетической основе классификацию наземных позвоночных животных. Изучив их строение, вы обнаруживаете, что все лягушки, вараны, черепахи, попугаи и олени имеют по четыре конечности, две передние и две задние. Чем этот факт вам поможет? Ничем, отвечает систематик-кладист. Данный признак — «четвероногость» (назовем его так, хотя в реальности конечность может превращаться в крыло, руку, ласт или вообще утрачиваться, как у змей или безногих ящериц) — общий для всех этих животных, он унаследован ими от их единого далекого предка. Число конечностей ничего не расскажет нам о родственных связях между наземными позвоночными. Поэтому, утверждал Хенниг, надо искать признаки уникальные, которые впервые появляются в эволюции у данной группы животных. Такие признаки отец-основатель кладистики нарек апоморфными. Во вселенной Хеннига только они имеют значение. Если две или больше групп животных имеют один и тот же апоморфный признак (синапоморфия), значит, они, скорее всего, происходят от общего предка.

Проиллюстрируем эти суховатые теоретические выкладки конкретными примерами. Современные низшие млекопитающие, так называемые однопроходные (утконос и ехидна), откладывают яйца. Это черта, сохранившаяся у них от рептильных предков. Все сумчатые и плацентарные млекопитающие живородящи. Это и есть синапоморфия, позволяющая нам выделить их в особую группу «настоящих зверей», родственную однопроходным, но четко от них обособленную. Кстати, «однопроходность» на анатомическом языке означает, что у этих животных нет двух самостоятельных отверстий для вывода кала и мочи. Естественные выделения извергаются через единый орган, клоаку; через нее же в тело самки поступает сперма самца. Все остальные млекопитающие являются «двупроходными». Клоака закладывается у них в ходе зародышевого развития, но потом разделяется надвое. Еще одна синапоморфия из числа тех, что отличают «настоящих зверей» от «ненастоящих».

Конечно, на практике все может быть очень нетривиально. Например, как отличить истинное синапоморфное сходство от ложного, возникшего в результате конвергенции? Особенно трудные задачки природа подкидывает в тех случаях, когда благополучно унаследованный признак утрачивается, и зоологи ломают голову, что знаменует его отсутствие. Отсутствие чего-либо тоже ведь может быть признаком общего происхождения (как отсутствие хвоста у человекообразных приматов).

Так, у большинства брюхоногих моллюсков имеются более или менее развитые раковины. Но есть и такие виды, у которых их нет. Это и всем хорошо известные садовые и полевые слизни, и так называемые морские слизни (они же голожаберные моллюски). Можно ли считать утрату раковины синапоморфией? Нет и еще раз нет! В ходе эволюции брюхоногие расставались с раковинами неоднократно, и в разных генеалогических линиях это происходило независимо. Если кто-нибудь вздумает выделять особую группу «безраковинных брюхоногих», то в ее составе окажутся виды, во всех других отношениях крайне различные и совсем не близкородственные. Это будет такая же «детская ошибка», как считать кита рыбой. Поэтому каждый случай предполагаемого родства, даже если он интуитивно кажется вполне очевидным, надо детально анализировать, чтобы не допускать подобных промахов.