Удивительная эволюция. Биологическая история Земли в невероятных превращениях и мутациях организмов

Второй сценарий обусловлен эволюцией: то, как вид реагирует на естественный отбор, зависит от того, как он развивался в прошлом. Возьмем для примера ай-ай, представителя семейства лемуров. У приматов, как у всех млекопитающих, есть рты, состоящие из костей, кожи, мышц и, как правило, зубов[26]. Развить жесткий, острый клюв, как у птицы, было бы для млекопитающего настоящим эволюционным подвигом. Это гораздо более трудный генетический процесс, чем видоизменение уже существующих резцов для того, чтобы прогрызать ствол дерева. С другой стороны, у птиц передние конечности трансформировались в пригодные для полета структуры, и им уже недоступны пальцевые кости, работающие как крючки у ай-ай.

_____

ИТАК, К ЧЕМУ ЖЕ МЫ ПРИШЛИ? Является ли конвергенция превалирующим явлением, демонстрацией наследственной структуры в биологическом мире, направляемой предсказуемыми силами естественного отбора к итогам, предопределенным условиями окружающей среды? Или же примеры конвергентной эволюции – это исключения, тщательно подобранные иллюстрации биологической предсказуемости в беспорядочном мире, в котором большинство видов не имеют эволюционных параллелей?

Мы можем спорить на эту тему и так и эдак до посинения. Я бы привел в качестве примера утконоса. Но вы бы парировали конвергентными ежами. Я бы обусловил существование уникального, висящего вниз головой ленивца, а вы бы возразили мне, приведя в качестве доказательства ходящую на двух ногах мышь, эволюционировавшую независимо на трех материках. Вот именно так, по сути, происходил исторический спор с накапливающимися списками и примерами.

Конвея Морриса и его коллег следует похвалить за то, что они сделали актуальной проблему конвергентной эволюции. Все мы знали, что конвергенция – это уловка естествознания, поразительный пример силы естественного отбора. Но Конвей Моррис и компания прояснили тот факт, что эволюционное копирование гораздо более распространенное явление, чем мы себе это представляли. Сейчас мы понимаем, что подобное часто случается в природе, и примеров этого полно вокруг нас. И все же оно далеко не повсеместно. Чаще виды, обитающие в схожих условиях, не адаптируются конвергентным образом.

В этом месте мы должны выйти за рамки описания исторической модели с перечислением дополнительных примеров за и против. Скорее, нам следует задаться вопросом, понимаем ли мы, почему конвергенция происходит в одних случаях, а не в других; как найти ту границу, где конвергенция случается или нет; почему двуногие грызуны эволюционировали независимо в пустынях по всему свету, а кенгуру только один раз. И чтобы сделать это, требуется нечто большее, чем добавление новых примеров к нашим спискам.

Нам нужно проверить гипотезу эволюционного детерминизма напрямую.

На протяжении последнего века экспериментальный подход был стандартным для большинства научных дисциплин, и вполне обоснованно. Аккуратно меняя один параметр и оставляя другие неизменными, мы можем напрямую протестировать причину и следствие. Неэкспериментальные исследования хромают без отсутствия контроля и от того, что любой из многочисленных параметров может быть ответственным за наблюдаемые между объектами исследования различия.

Но эволюционная биология поздно включилась в экспериментальную игру: легендарный медлительный ход эволюции сделал идею экспериментов провальной затеей. Теперь мы знаем, что данная точка зрения ошибочна и эволюция способна двигаться очень быстро. И понимание этого открывает новые двери к ее изучению.

Итак, мы перетрясли ящики естествознания, оглядываясь назад, чтобы понять, что возникало в прошлом. Но теперь настало время заглянуть вперед, чтобы использовать силу экспериментального метода для изучения эволюционной роли контингентности и детерминизма.

Часть вторая Эксперименты в дикой природе

Глава четвертая Не особо ледниковый ход развития эволюции

Мало оценен тот факт, что Чарльз Дарвин был великим экспериментатором. В то время, когда данный метод еще только зарождался, Дарвин уже ставил эксперименты, проверяя, смогут ли семена выжить при погружении их в соленую воду (некоторые смогли), как растения тянутся к свету (ключевым фактором здесь является верхушка растения) и реагируют ли черви на музыку (по большей части, нет). Но Дарвин никогда не планировал поставить эксперимент, чтобы проверить свою величайшую идею – теорию эволюции – естественным отбором.