Скелеты в шкафу. Драматичная эволюция человека

Еще в 1950 году немецкий энтомолог Вилли Хенниг опубликовал новаторскую работу о процедуре систематизации, в которой описал очень четкий подход к биологической классификации и реконструкции эволюционных взаимоотношений. Вездесущий Эрнст Майр чуть позже назвал эту систему кладистикой (от древнегреческого корня, означающего «ветвь», так как для обозначения взаимоотношений в ней использовались разветвленные диаграммы). Но лишь после 1966 года, когда книга Хеннига «Филогенетическая систематика» была переведена на английский, о кладистике стало известно за пределами Германии. Ее популярности в англоязычном мире поспособствовали два ихтиолога из Американского музея естественной истории, Донн Роузен и Гарет Нельсон, неутомимо отстаивавшие новую точку зрения во времена, когда большинство систематиков придерживались той или иной версии «общего морфологического паттерна» Уилфрида Ле Грос Кларка. Традиционно взаимоотношения между организмами оценивались на основании интуитивного восприятия общего сходства, и в случае возникновения споров между двумя авторитетными систематиками их точки зрения было очень сложно сравнить между собой. Выбор между двумя альтернативами сводился к тому, чье заявление казалось слушателям более убедительным, поэтому умение говорить ценилось выше, чем стройные рассуждения.

Несмотря на то что многие традиционные систематики тут же заявили, что уже давно применяли подход Хеннига, на самом деле он оказался совершенно уникальным. Хенниг создал четкую систему, позволявшую (по крайней мере теоретически) сравнивать конкурирующие гипотезы родства. Главная идея Хеннига состояла в том, что не все морфологические сходства созданы равными или по крайней мере их важность меняется со временем. Разумеется, систематики уже давно знали, что не все морфологические характеристики можно в равной степени использовать для разработки теорий родства. Они различали синапоморфические свойства, унаследованные от одного предка и могущие служить основанием для установления родства, и конвергенцию, то есть независимое (и малоинформативное с точки зрения систематики) приобретение внешне сходных признаков. Классическим примером конвергенции являются крылья птиц и летучих мышей. Однако Хенниг пошел еще дальше и указал, что даже характеристики, полученные от одного предка, могут иметь разную важность для систематизации. После того как систематик использует какую-то черту для различения предка и его потомков, такая черта теряет свою значимость при определении взаимоотношений между потомками. В конце концов, она есть у каждого из них. Соответственно, для выявления родства между членами группы нужно искать иные общие черты или альтернативные варианты одной характеристики.

К примеру, наличие у животного четырех лап указывает на его принадлежность к группе четвероногих, к которой относятся все наземные позвоночные. Но это свойство никак не указывает на то, какие группы четвероногих имеют более близкое родство друг с другом. Соответственно, для анализа взаимоотношений внутри группы эту общую характеристику можно опустить. Иными словами, сходные черты (будь то морфологические или молекулярные), унаследованные от общего предка, могут быть примитивными или производными в зависимости от того, насколько близким был предок. Любая унаследованная от предка морфологическая характеристика (например, наличие четырех лап) может быть производным свойством предка, объединяющим широкую группу потомков и отличающим ее от других. Однако внутри этой группы такая черта будет считаться примитивной, так как она будет иметься у всех потомков и ее невозможно будет использовать для анализа внутригрупповых отношений. Суть всей идеи заключалась в том, что эволюционные взаимоотношения можно установить только на основании общих производных характеристик. Придавая одинаковую значимость всем сходным чертам, вы рискуете совершить ошибку.

Но как же определить, какие черты группы являются примитивными, а какие — производными? Для этого существует несколько способов. Во-первых, примитивные характеристики будут широко распространены в исследуемой вами группе, в то время как производные будут встречаться гораздо реже. Более того, если какая-то черта встречается у близких родственников исследуемой вами группы, это означает, что она также является примитивной и не может использоваться для выделения подгрупп. Очень часто помогает и анализ развития той или иной черты. Тот факт, что и у рыб, и у человека на ранних стадиях эмбрионального развития присутствуют жаберные щели, делает это свойство производным для всех современных позвоночных (несмотря на то что у их общего предка оно являлось производным). Очень часто палеонтологи считают, что характеристики, возникшие на ранних этапах развития группы, являются примитивными, а более поздние — производными. Однако такая логика может оказаться достаточно рискованной.