Рассказ предка

Особенно мне нравится оговорка Кауфмана о статистике. Он предлагает не просто мысленный эксперимент, а ряд экспериментов, направленных на поиск всеобщих законов жизни, а не конкретных проявлений организмов. Вопрос Кауфмана сродни вопросу из научной фантастики о том, какой была бы жизнь на других планетах, – за исключением того, что на других планетах исходные и существующие условия были бы иными. На крупной планете гравитация создала бы совершенно новые направления давления отбора. Там животные размером с паука не смогли бы иметь паучьи ноги (они сломались бы под тяжестью животного) и нуждались бы в столпообразных конечностях, напоминающих ноги земных слонов. И, напротив, на маленькой планете животные размером со слона, однако имеющие более хрупкое телосложение, могли бы носиться и прыгать, как пауки-скакуны. Эти ожидания относительно телосложения применимы к целым статистическим выборкам миров с большой силой тяжести и миров с небольшой силой тяжести.

Сила тяжести – такое свойство планеты, на которое жизнь не может повлиять. К подобным свойствам относятся также: расстояние планеты от звезды и скорость ее обращения, которая определяет длительность суток; наклон ее оси, который на планете, имеющей почти круговую орбиту, является основным фактором, определяющим смену времен года. На планете с орбитой, отличной от круговой, например на Плутоне, резкое изменение расстояния до звезды – гораздо более важный фактор, определяющий сезонность. Наличие спутника (спутников), расстояние до него, его масса и орбита также оказывают трудноуловимое, но заметное влияние на жизнь из-за приливов и отливов. Все эти факторы являются данностью, на которую не может повлиять жизнь, и поэтому при многократных экспериментах Кауфмана их следует рассматривать в качестве констант.

Прежние поколения ученых рассматривали как данность также погодные условия и химический состав атмосферы. Сейчас известно, что состав атмосферы (особенно высокое содержание в ней кислорода и низкое – углерода) определяется жизнью. Поэтому наш мысленный эксперимент должен учитывать возможность того, что при “перезапусках” эволюции атмосфера будет меняться под влиянием той формы жизни, которая эволюционирует в данный момент. Вследствие этого жизнь может влиять на погоду и даже на такие климатические события, как ледниковые периоды и засухи. Мой коллега Билл Гамильтон (который оказывался прав слишком часто, чтобы смеяться над его догадками) предположил даже, что облака и дождь суть адаптация стремящихся к распространению микроорганизмов.

Насколько нам известно, на глубинные механизмы Земли не влияет “пена” жизни на ее поверхности. Однако мысленные эксперименты по “перезапуску” эволюции должны учитывать возможные различия в ходе тектонических событий и, следовательно, в истории движения континентов. Интересен также вопрос о вулканической активности, землетрясениях и метеоритных бомбардировках: должны ли мы считать их одинаковыми при последовательных “перезапусках” эксперимента Кауфмана? Наверное, разумно считать движение литосферных плит и столкновения с космическими объектами такими переменными, которые можно усреднить, взяв достаточно крупные статистические выборки “перезапусков”.

С чего же мы начнем, пытаясь ответить на вопрос Кауфмана? Какой была бы жизнь, если бы мы проиграли “запись” статистически значимое количество раз? Можно сразу выделить целый ряд вопросов возрастающей сложности. Кауфман выбрал точкой “перезапуска” часов момент формирования эукариотической клетки из бактериальных компонентов. Но мы можем начать “перезапуск” двумя или тремя эонами ранее – с возникновения самой жизни. Или, напротив, перезапустить часы гораздо позднее: скажем, в момент возникновения сопредка № 1, на месте нашего расхождения с шимпанзе. Тогда мы сможем проверить, появились бы у гоминид двуногость, крупный мозг, язык, цивилизация и бейсбол при статистически значимом количестве “перезапусков” – при исходном условии, что жизнь достигла сопредка № 1. А в промежутке между этими крайностями останется пространство для вопросов о происхождении млекопитающих, происхождении позвоночных, любых других загадок.

Было ли в истории жизни нечто похожее на кауфмановский эксперимент? Да. Во время путешествия мы увидели несколько таких естественных экспериментов. По счастливому стечению обстоятельств Австралия, Новая Зеландия, Мадагаскар, Южная Америка и даже Африка долгое время провели в географической изоляции, что предоставляет нам нечто вроде “перезапусков” основных эпизодов эволюции.