ГЛАВА 3. Примуловая дорога к макроэволюции

ГЛАВА 3. Примуловая дорога к макроэволюции

ГЛАВА 2 показала как человеческий глаз, работающий путем селекции на протяжении многих поколений, ваял и вылепливал плоть собак, наделяя огромным разнообразием форм, цветов, размеров и моделей поведения. Но мы, люди, привыкли делать выбор, который является преднамеренным и запланированным. Существуют ли другие животные, которые делают то же самое, что и селекционеры, возможно, без обдумывания или намерения, но с подобными результатами? Да, и они неуклонно продвигают вперед программу разогрева этой книги. Эта глава шаг за шагом начинает искушение разума по мере перехода от знакомой теории собаководства и искусственного отбора к гигантскому открытию Дарвином естественного отбора, через несколько красочных промежуточных стадий. И первый шаг по дороге обольщения ума (было бы видимо чересчур назвать ее дорогой сладостных открытий?), ведет нас в медоносный мир цветов.

Дикие розы — приятные небольшие цветы, но ничего особенного, чтобы можно было превозносить до небес, скажем, терминами «Мир», или «Прекрасная леди», или «Офелия». У диких роз есть тонкий, легко узнаваемый

аромат, но не умопомрачительный, как у «Дня памяти», или «Элизабет Хэрнесс», или «Ароматного Облака». Человеческий глаз и человеческий нос поработали над дикими розами, увеличивая их, формируя их, умножая лепестки, подкрашивая их, совершенствуя цветок, повышая естественные ароматы до пьянящий крайности, регулируя особенности роста, провели с ними в итоге сложную программу гибридизации, пока сегодня, после десятилетий умелой селекции, не были созданы сотни ценных сортов, каждый со своим собственным выразительным или памятным названием. Кто не хотел бы иметь розы, названной в свою честь?

НАСЕКОМЫЕ — ПЕРВЫЕ СЕЛЕКЦИОНЕРЫ

Розы расскажут ту же историю, что и собаки, но с одним отличием, которое относится к нашей разогревающей стратегии. Цветок розы, еще до того, как человеческий глаз и нос приступили к своей работе по генетическому высеканию, обязан своим существованием миллионам лет подобного ваяния глазами и носами насекомых (ну, точнее антеннами — то, чем насекомые чувствуют запах). И то же самое справедливо для всех цветов, которые украшают наши сады.

Подсолнечник, Helianthus Anmus, это североамериканское растение, которое в диком виде выглядит как астра или большие ромашки. Культурный подсолнечник на сегодня одомашнен до той стадии, когда его цветы имеют размер тарелки. «Гигантские» подсолнечники, первоначально развели в России, 4–5,5 метров высотой, диаметр головки близок к 0.3 метра, что более, чем в десять раз превосходит размер диска дикого подсолнечника, и обычно есть только одна головка у растения, вместо многих, намного меньших цветов у дикого растения. Русские стали разводить этот американский цветок, кстати, по религиозным причинам. Во время Великого поста и Филиппова поста, использование масла в кулинарии было запрещено Православной церковью. По причине, которую я, как неискушенный в глубинах богословия, не буду предполагать, подсолнечное масло, было освобождено от этого запрета. Это обеспечило одно из экономических условий, которое стимулировало недавнюю селекцию подсолнечника. Однако, задолго до современной эпохи, коренные американцы культивировали эти питательные и впечатляющие цветы для еды, получения красителей и для украшения, и они добились промежуточных результатов между диким подсолнечником и экстравагантной крайностью современных сортов. Но еще до этого подсолнечник, как и все ярко окрашенные цветы, обязан своим существованием селекции насекомыми.

То же самое верно в отношении большинства из знакомых нам цветов — возможно, всех цветов, которые окрашены иначе, чем в зеленый цвет, и чей запах — нечто большее, чем просто неопределенно растительный. Не вся работа была сделана насекомыми — для некоторых цветов опылителями, которые производили начальную селекцию, были колибри, летучие мыши, даже лягушки — но принцип тот же самый. Садовые цветы были еще в дальнейшем улучшены нами, но дикие цветы, с которых начинали мы, изначально разве что привлекли бы наше внимание, и в силу того, что насекомые и другие селективные агенты существовали до нас. Поколения предков цветов были отбирались поколениями предков насекомых, или колибри, или других природных опылителей. Это являет собой превосходный пример селекции, с той небольшой разницей, что селекционерами выступали не люди, а насекомые и колибри. В конце концов, думаю, разница не принципиальна. И если вы до сих пор со мной не согласны, у меня есть еще кое-что для разогрева.

Что склоняет нас думать, что эти различия существенны? С одной стороны, люди вполне осознанно выводят, скажем, как можно более темную пурпурную розу для собственного эстетического удовлетворения, или потому, что думают, что другие люди заплатят за нее деньги. Насекомые производят селекцию, конечно, не из эстетических соображений, но по причинам.. Хорошо, тут мы должны немного отступить, и взглянуть в целом на проблему взаимоотношений цветов и их опылителей. И вот от чего мы можем оттолкнуться в наших рассуждениях. По причинам, в которые я не буду вдаваться в настоящее время, суть полового размножения в том, что вы не должны оплодотворять сами себя. Если вы бы делали это, в конце концов, не было бы смысла возиться с половым размножением изначально. Пыльца должна как-то попасть с одного растения на другое. Растения-гермафродиты, у которых есть женские и мужские органы в одном цветке, часто изощряются, чтобы не допустить самоопыления мужскими частями цветка женских частей. Сам Дарвин изучал изобретательный способ, которым это достигается в первоцветах.

Принимая необходимость перекрестного опыления как данность, каким образом цветы умудряются доставить пыльцу через физический промежуток, который отделяет их от других цветов того же вида? Самый очевидный способ — ветер, и множество растений, используют его. Пыльца — мелкий, легкий порошок. Если Вы выпускаете достаточно пыльцы при легком ветерке, одному или двум зернам, возможно, повезет приземлиться в нужном месте на цветке нужного вида. Но опыление ветром расточительно. Необходимо производство огромного количества пыльцы, как известно страдающим сенной лихорадкой. Большая часть пыльцы приземляется где-то в другом месте, чем должна была, и вся энергия и ценные материалы оказываются потраченными впустую. Гораздо более эффективно сделать процесс опыления целенаправленным.

Почему же растения, подобно животным, не решат перемещаться в пространстве в поисках другого растения того же вида, чтобы спариться с ним? Это гораздо более сложный для понимания вопрос, чем может показаться на первый взгляд. Будет порочным кругом просто утверждать, что растения не ходят, но боюсь, мне придется пока этим ограничиться. Факт в том, что растения не ходят. А животные ходят. И животные летают, и у них есть нервные системы, способные направить их к особым целям с искомыми формами и цветами. Так что, если бы можно было каким-то образом убедить животных посыпать себя пыльцой, а затем пойти или желательно полететь на другое растение правильного вида…

Ну, ответ ни для кого не секрет: именно это и происходит. История в некоторых случаях очень сложна и во всех случаях увлекательна. Многие цветы используют взятку в виде пищи, как правило, нектар. Возможно, взятка — слово с неправильным подтекстом. «Оплата за оказанные услуги» если вам будет угодно? Меня удовлетворит и то и другое, пока мы не поймем их в ошибочно человеческом смысле слов. Нектар — сладкий сироп, и он изготавливается растениями специально, и только для оплаты и заправки пчел и бабочек, колибри, летучих мышей и другого наемного транспорта. Его производство — дорогостоящее дело, забирающее долю энергии солнца, захваченную листьями — панелями солнечных батарей растения. С точки зрения пчел и колибри, это — высокоэнергетическое авиационное топливо. Энергию, заключенную в сахаре нектара, можно было бы использовать в других «секторах экономики» растения, возможно, отрастить корни, или заполнить подземные хранилища, которые мы называем клубнями и луковицами, или даже сделать огромное количество пыльцы, чтобы предать ее четырем ветрам. Очевидно, что для большого числа видов растений компромисс достигается в пользу оплаты крылатых насекомых и птиц для заправки их летательных мышц сахаром. Однако это не всецело подавляющее преимущество, и некоторые растения действительно используют опыление ветром, по-видимому, потому что обстоятельства их экономических условий смещают их баланс в эту сторону. У растений есть энергетическая экономика и, как и в случае с любой экономикой, компромиссы могут благоприятствовать различным вариантам в различных обстоятельствах. Кстати, это важный урок в эволюции. Различные виды делают вещи по-разному, и мы часто не понимаем различия, до тех пор, пока не изучим всей экономики вида.

Если опыление ветром будет на одном конце континуума методов перекрестного опыления — должны ли мы называть этот конец расточительным? — то каков другой экстремум с другой стороны, со стороны «волшебной пули»? На очень немногих насекомых можно рассчитывать, что они полетят, как волшебная пуля, прямо от цветка, где они взяли пыльцу, к другому цветку точно того же вида. Некоторые просто перейдут к любому старому цветку, или возможно любому цветку подходящего цвета, и это — все еще вопрос удачи, будет ли он того же вида, что и цветок, который только что заплатил нектаром. Тем не менее существуют некоторые прекрасные примеры цветов, которые в этом континууме стоят далеко в конце волшебной пули. Видное место в списке занимают орхидеи, и не удивительно, что Дарвин посвятил им целую книгу.

И Дарвин, и его сооткрыватель естественного отбора Уоллес, привлекли внимание к удивительной орхидее с Мадагаскара, Angraecum sesquipedale, и оба сделали одно и то же замечательное предсказание, которое было позже триумфально подтверждено. Эта орхидея имеет трубчатые нектарники, глубина которых достигла более чем 11 дюймов по собственной линейке Дарвина. Это составляет почти 30 сантиметров. Родственный вид, Angraecum longicalcar, имеет нектарники, которые даже длиннее, вплоть до 40 сантиметров (более 15 дюймов). Дарвин, просто на основании существования Angraecum sesquipedale на Мадагаскаре, предсказал в своей книге об орхидеях 1862 года, что должна существовать «бабочка, способная вытягивать хоботок на длину от десяти до одиннадцати дюймов». Уоллес пять лет спустя (не ясно, читал ли он книгу Дарвина) упоминал несколько мотыльков, хоботки которых были достаточной длины, чтобы соответствовать требованиям.

Я тщательно измерил хоботок экземпляра Macrosila cluentius из Южной Америки в коллекции британского Музея и обнаружил, что он составляет девять дюймов с четвертью! У одного экземпляра из тропической Африки (Macrosila morganii) — семь с половиной дюймов. Виды, имеющие хоботок на два или три дюйма длиннее, уже могут достать нектар в самых крупных цветах полуторафутового ангрекума Angrжcum sesquipedale, длина нектарников которых варьирует от 10 до 14 дюймов. Можно безбоязненно утверждать, что такие мотыльки существуют на Мадагаскаре; и посещающие остров натуралисты должны искать их с той же уверенностью, с которой астрономы искали Нептун, — и будут так же успешны!

В 1903 году, после смерти Дарвина но при жизни Уоллеса, был обнаружен до тех пор неизвестный подвид мотыльков, который соответствовал предсказаниям Дарвина/Уоллеса, и потому получивший видовое наименование praedicta [предсказанный]. Но даже Xanthopan morganipraedicta, «бражник Дарвина», не способен опылять A.longicalcar, и существование этого цветка вынуждает нас подозревать существование мотыльков с ещё более длинным хоботком с той же степенью уверенности, с которой Уоллес ссылался на предсказание открытия планеты Нептун. Между тем, этот маленький пример показывает ложность утверждения о том, что эволюционная наука не может делать никаких предсказаний, потому что имеет дело только с прошлым. Предсказание Дарвина/Уоллеса было полностью правомочным предсказанием, несмотря на то, что мотыльки praedicta существовали до того, как оно было сделано. Они предсказали, что в некоторый момент в будущем кто-нибудь обнаружит мотылька с хоботком достаточно длинным для того, чтобы достать нектар из A.sesquipedale.

У насекомых хорошее зрение, но видимый ими спектр сдвинут ближе к ультрафиолетовому и дальше от красного. Как и мы, они могут видеть жёлтый, зелёный, синий и фиолетовый. Но, в отличие от нас, они также видят далеко в ультрафиолетовом диапазоне; и они не видят красный в «нашей» части спектра. Если у вас в саду есть красный трубчатый цветок, то, весьма вероятно (хотя и не обязательно), в дикой природе он опыляется не насекомыми, а птицами, которые хорошо видят в красной области спектра — возможно, колибри, если это растение из Нового Света, или нектарницами, если из Старого. Цветы, которые для нас выглядят довольно невзрачно, могут быть на самом деле щедро украшены точками и полосками к услугам насекомых — орнаментами, которые нам не видны, потому что мы не воспринимаем ультрафиолет. Многие цветы с помощью ультрафиолетовых пигментов образуют некое подобие посадочной разметки для пчёл, не видимой человеческим глазом.

Энотера (Oenothera) кажется нам жёлтой. Но на фотографии, сделанной через ультрафиолетовый фильтр, заметен узор для пчёл, не видимый невооружённым глазом (см. цв.стр.5). На этой фотографии он кажется красным, но это «искусственный цвет»: произвольный выбор в ходе обработки фотографии. Это не означает, что пчёлы видят его как красный. Никто не знает как видят ультрафиолет (или жёлтый, или любой другой цвет) пчёлы (я даже не знаю как для вас выглядит красный — это старый философский вопрос).

Луг, полный цветов, является Таймс-Сквером природы, естественной площадью Пиккадилли. Медленно движущаяся неоновая реклама, она сменяется от недели к неделе по мере того, как наступает сезон разных цветов, строго побуждаемых приметами, например, изменения длины дня, для синхронизации с другими цветами своего вида. Эти цветочные феерии, расплесканные через зеленый холст луга, были сформированы и окрашены, увеличены и украшены благодаря прошлым выборам, сделанным глазами животных: глазами пчел, глазами бабочек, глазами журчалок. В лесах Нового Света мы должны были бы добавить к этому списку колибри, а в африканских лесах глаза нектарниц.

Между прочим, колибри и нектарницы не особо тесно связаны. Они выглядят и ведут себя похоже из-за того, что конвергентно пришли к одинаковому образу жизни, связанному с цветами и нектаром (хотя они едят не только нектар, но и насекомых). У них длинные клювы для сбора нектара и ещё более длинные языки. Нектарницы — не так умело зависают, как колибри, которые могу летать даже задом наперёд, как вертолёт. Также конвергентную ветку, хотя от более отдаленной точки животного мира, представляет языкан обыкновенный, непревзойденно зависающий и обладающий невероятно длинным языком.

Мы вернёмся к конвергентной эволюции позже, после того как поймем естественной отбор как следует. Здесь, в этой главе, цветы соблазняют нас, затягивают нас, шаг за шагом, выстраивая наш путь к пониманию. Глаза колибри, глаза бражника, глаза бабочки, глаза журчалки, глаза пчелы критически взирают на дикорастущие цветы, поколение за поколением изменяя их форму и цвет, поднимая их, нанося на них узоры — почти так же, как человеческие глаза позже поступили с садовыми цветами и с собаками, коровами, капустой и пшеницей.

Для цветка опыление насекомыми представляет огромный прогресс в экономике в сравнении с расточительным дробовым ружьем опыления ветром. Даже если пчела посещает цветы без разбора, перелетая с лютика на василёк, с мака на чистотел, крупинка пыльцы имеет намного больший шанс попасть в цель — второй цветок того же вида, чем если бы она летела по воле ветра. Немного лучше были бы пчёлы, предпочитающие определённый цвет, например голубой. Или пчёлы, не имеющие каких-либо долгосрочных цветовых предпочтений, но формирующие цветовые привычки, таким образом выбирающие один цвет в течении некоторого времени.Ещё лучше были бы насекомые, посещающие цветы лишь одного вида. И есть цветы, такие как мадагаскарская орхидея, вдохновившая предсказание Дарвина/Уоллеса, чей нектар доступен только определённым насекомым, специализирующимся на этих цветах и выигрывающих от своей монополии на него. Те Мадагаскарские бабочки — идеальные волшебные пули.

С точки зрения мотылька, цветы, которые гарантированно предоставляют нектар, подобны послушной, дойной корове. С точки зрения цветов, мотыльки, которые надёжно переносят их пыльцу другим цветкам того же вида, подобны службе доставки Федерал-Экспресс или хорошо тренированным почтовым голубям. Каждая из сторон, можно сказать, одомашнила другую, выборочно разводя на получение более хорошо справляюшихся с работой, чем предшественники. Люди-селекционеры, вырастившие прекрасные розы, оказали на цветы почти такое же воздействие, что и насекомые — лишь чуть их превзойдя. Насекомые выводили цветы, чтобы те были яркими и броскими. Садовники сделали их еще более яркими и еще более эффектными. Насекомые сделали розы приятно ароматными. Появились мы и сделали их еще более ароматными. Впрочем, то, что ароматы, предпочитаемые пчёлами и бабочками, приятны и для нас — лишь счастливое совпадение. Цветы, такие как «Зловонный Бенджамин» (Trillium erectum) или «трупный цветок» (Amorphophallus titanum), которые используют мух или жуков падальщиков как опылителей, часто вызывают отвращение у нас, потому что они имитируют запах разлагающихся мяса. Полагаю, запах таких цветов не был усилен человеческими селекционерами.

Конечно, отношения между насекомыми и цветами — двухсторонняя улица, и мы не должны забывать смотреть в обоих направлениях. Насекомые «разводят» цветы, делая их более красивыми, но не потому, что наслаждаются красотой. Скорее, цветы выигрывают от того, что насекомые находят их привлекательными. Насекомые, выбирая наиболее привлекательные цветы, невольно способствуют их отбору по красоте. В то же время цветы «разводят» насекомых, исходя из их способности к опылению. С другой стороны, я подразумевал, что насекомые селекционируют цветы на высокий выход нектара, как молочники выводя Фризскую породу коров с громадным выменем. Но в интересах цветов — дозировать свой нектар. Объевшееся насекомое не имеет стимула искать второй цветок — дурная новость для первого цветка, для которого второе посещение, визит опыления, является целью всего предприятия. С точки зрения цветов, надо поддерживать тонкий баланс между предоставлением слишком большого количества нектара (нет смысла лететь ко второму цветку) и слишком малого (нет смысла посещать первый).

Насекомые доили нектар с цветов, и разводили их на увеличение надоев, вероятно, сталкиваясь с сопротивлением со стороны цветов, как мы только что видели. Разводят ли пчеловоды (или садоводы с интересами пчеловодов на уме), цветы на еще большую продуктивность нектара, как фермеры разводят породы коров Фриз или Джерси? Я заинтригован узнать ответ. Между тем, нет сомнений в тесной параллели между садоводами, в качестве селекционеров симпатичных и ароматных цветов, и пчелами и бабочками, колибри и нектарницами, делающими то же самое.

ВЫ — МОЙ ЕСТЕСТВЕННЫЙ ОТБОР

Есть ли другие примеры селективного разведения нечеловеческими глазами? О, да. Подумайте о скучном, камуфляжном оперении самки фазана в сравнении с великолепнейшим самцом того же вида. Едва ли могут быть сомнения в том, что если бы единственным значащим фактором было личное выживание, золотистые фазаны-самцы «предпочли бы» выглядеть как самки, или как подросшая версия самих себя, когда они были ещё цыплятами. Самки и птенцы определённо хорошо камуфлированы, и если бы приоритетом было индивидуальное выживание, самцы выглядели бы так же. То же самое верно для других фазанов, таких как алмазный фазан и известный фазан с полоской вокруг шеи. Самцы выглядят яркими и опасно привлекательными для хищников, но у каждого вида совсем по-разному. Самки — блеклого маскировочной цвета, у всех видов примерно одинакового. Что здесь происходит?

Один из способов выразить это — способ Дарвина: «половой отбор». Но другой способ — и тот, который лучше подходит для моего «Примулового пути» — это «селекция самками самцов». Яркие цвета действительно могут привлекать хищников, но они привлекают и самок. Поколения самок фазана спаривались с яркими, красивыми самцами, а не со скучными серыми существами, которыми самцы наверняка остались бы, если бы не «селекция», проводимая самками. То же самое произошла с селекцией павами павлинов, самками райской птицы самцов, и множеством подобных примеров среди птиц, млекопитающих, рыб, амфибий, рептилий и насекомых, где самка (обычно это именно самка, по причинам, в которые нам нет нужды углубляться) выбирает из нескольких соперничающих самцов.

Как с садовыми цветами, селекционеры фазанов улучшили ручную работу по отбору самками фазанов, которая им предшествовала, производя, например, захватывающие разновидности золотого фазана, хотя больше, выбирая одну или две крупные мутации, а не постепенно формируя птицу путем поколений разведения. Люди также селективно вывели некоторые удивительные породы голубей (о чем Дарвин знал на собственном опыте), и кур, произошедших от дальневосточной птицы, банкивской джунглевой курицы, Gallus gallus.

Варианты цыпленка: три иллюстрации от Дарвина Изменение животных и растений под приручением

Эта глава в основном об отборе глазами, но и другие чувства могут сделать то же самое. Селекционеры разводили канареек ради их песен, равно как и ради внешнего вида. Дикая канарейка — это желтовато-коричневая птичка, внешне совсем не примечательная. Люди-селекционеры взяли полученную в результате случайных генетических вариаций палитру цветов и создали цвет достаточно примечательный, чтобы быть названым в честь птицы: канареечно-жёлтый. Между прочим, эта птица была названа в честь островов, а не наоборот, как в случае с Галапагосскими островами, название которых происходит от испанского «черепаха». Но канарейки более известны за своё пение — и оно тоже оттачивалось и обогащалось селекционерами. Было произведено много певчих птиц, включая Роллеров, способных петь с закрытым клювом, Уотерслэджеров, звучащих как кипящая вода, и Тимбрадо, издающих металлические, колоколо-подобные звуки, также как и похожую на звуки кастаньет трескотню, что подобает их испанскому происхождению. Выведенное в домашних условиях пение дольше, громче и более частое, чем у дикого типа. Но все эти высоко ценимые песни состоят из элементов, которые встречаются у диких канареек, так же, как привычки и уловки различных пород собак восходят к элементам, имеющимся в поведенческом репертуаре волков.

И снова, селекционеры надстраивали на более ранних усилиях по селективному разведению самок птиц. Из поколения в поколение дикие самки канарейки способствовали отбору самцов на их умение петь, спариваясь с теми самцами, чьё пение было особенно привлекательно. Так получилось, что в случае канареек мы знаем немного больше. Канарейки (и барберийские голуби) были любимыми объектами при исследовании гормонов и репродуктивного поведения. Известно, что у обоих видов звук пения самца (даже его запись) вызывает увеличение яичников у самок и выделение ими гормона, который приводит их в репродуктивное состояние и подготавливает к спариванию. Можно сказать, что самцы канареек манипулируют самками с помощь пения. Оно имеет почти тот же эффект, как инъекции гормонов. Можно сказать, что самки способствуют тому, чтобы самцы становились всё лучшими и лучшими певцами. Эти два взгляда на процесс — две стороны одной монеты. Как и с другими видами птиц, тут, однако, есть осложнение — пение не только привлекает самок, но и служит для устрашения самцов-соперников — но я не буду углубляться в подробности.

Теперь, чтобы продолжить обсуждение, посмотрите на картинки напротив. На первой — вырезанная из дерева японская маска кабуки, изображающая воина-самурая. На второй — краб вида Heikea japonica, обитающий в японских водах. Название рода, Heikea, происходит от японского клана Хэйкэ, который был повержен во время морской битвы Данно-Ура (1185) соперничающим кланом Гэнжи. По легенде, духи утонувших воинов Хэйкэ сейчас живут на дне моря, в телах крабов Heikea japonica. Миф вдохновляется тем, что узор на спине этого краба похож на искажённое неистовством лицо воина-самурая. Знаменитый зоолог сэр Джулиан Хаксли был достаточно впечатлён сходством, чтобы написать, «Сходство Dorippe и злого японского воина слишком точно и детально, чтобы быть случайным… Это происходит потому, что крабы, более похожие на лицо воина, реже употреблялись в пищу, чем остальные.» (Dorippe — название этого вида краба в 1952 году, когда писал Хаксли. Оно было изменено обратно на Heikea, когда кто-то открыл, что они назывались так ещё в 1824 году — таковы правила строгого приоритета зоологической номенклатуры.)

Маска кабуки воина самурая

Heikea japonica краб

Эта теория, что поколения суеверных рыбаков выбрасывали обратно в море крабов, похожих на человеческие лица, получила новую жизнь в 1980 году, когда Карл Саган обсуждал его в своём восхитительном «Космосе». Его словами: «Предположим, что случайно среди отдаленных предков этого краба возник один, который напоминал, хотя бы немного, человеческое лицо. Даже перед битвой при Данноура рыбаки, возможно, отказывались съесть такого краба. Выбрасывая его назад, они приводят в действие эволюционный процесс… По прошествии поколений крабов (и рыбаков тоже), преимущественно выживали крабы с рисунками, которые наиболее напоминали лицо самурая, до тех пор, пока, в конечном счете, было произведено не просто человеческое лицо, не просто японское лицо, а и облик жестокого и нахмуренного самурая.»

Это прекрасная теория, слишком хорошая, чтобы легко умереть, и её мем по настоящему хорошо воспроизводится.

Я даже нешёл веб-сайт, где вы можете проголосовать за то, что теория верна (31 % из 1331 проголосовавших), что фотографии — подделка (15 %), что японские ремесленники вырезают на панцирях такой узор (6 %), что сходство — просто совпадение (38 %), или даже за то, что крабы на самом деле являются воплощением утонувших самураев (невероятные 10 %). Научные истины, разумеется, не решаются референдумом, и я проголосовал только потому, что это было единственным способом посмотреть результаты. Боюсь, я поддержал зануд. Взвесив все, я считаю, что это сходство, пожалуй — совпадение. Не потому, что, как заметил один авторитетный скептик, гребни и углубления на спине краба фактически показывают лежащие под ним крепления мышц. Даже по теории Хаксли/Сагана суеверные рыбаки, должно быть, начали замечать некоторое изначальное подобие, однако небольшое, и симметричный узор крепления мышц — именно то, что обеспечило начальное подобие. Я более впечатлен наблюдением того же скептика, что эти крабы в любом случае являются слишком маленькими, чтобы стоило их есть в любом случае. По его мнению, все крабы такого размера были бы выброшены назад независимо от того, напоминали ли их спины человеческие лица, хотя я должен сказать, что этот более показательный источник скепсиса существенно потерял в весе, когда меня вытащили на обед в Токио и пригласивший заказал для всей компании блюдо крабов. Они были намного большими, чем Heikea, и они были плотно покрыты твердыми, известковыми панцирями, но это не остановило этого супермена, поднимавшего целых крабов, один за другим, и кусающего их как яблоко, с хрустящим звуком, который, казалось, напоминал отвратительно кровавую резину. Краб столь же маленький как Heikea был бы пустяком для такого гастрономического чемпиона. Он, конечно, проглотил бы его целиком, не моргнув.

Моя главная причина для скептицизма относительно теории Хаксли/Сагана — что человеческий мозг старательно стремится видеть лица в случайных узорах, как мы знаем из научных фактов, на первых местах среди которых многочисленные легенды о лицах Иисуса, или Девы Марии, или Матери Терезы, увиденных на ломтиках тоста, или пиццах, или пятнах сырости на стене. Это стремление усиливается, если узор отклоняется от случайного в определенном направлении — быть симметричным. Все крабы (кроме раков-отшельников) симметричны в любом случае. Я неохотно подозреваю, что сходство Heikea с воином самураем — не больше, чем случайность, как бы я не хотел считать, что оно было усилено естественным отбором.

Ничего. Есть много других примеров, не вовлекающих людей, когда животные-«рыбаки» «выбрасывают» (или вообще не видят) потенциальную еду из-за её сходства с чем-то опасным, и когда сходство точно не случайно. Если бы вы были птицей, охотящейся на гусениц в лесу, то что бы вы сделали, столкнувшись со змеёй? Отскочили бы назад в испуге, позволю себе предположить, и потом обошли бы её стороной. Так вот, есть гусеница — точнее задняя часть гусеницы — имеющая недвусмысленное сходство со змеёй. Оно действительно пугает, если вы боитесь змей, в чем я стыдливо признаюсь. Мне даже кажется, что мне будет трудно взять это существо в руки, несмотря на то, что я прекрасно знаю, что на самом деле это безобидная гусеница. (Изображение этого удивительного существа есть на цветной странице 7). У меня такая же проблема с журчалками, мимикрирующими под пчелу или осу, хотя по тому, что у них одна пара крыльев, я понимаю, что это мухи, и у них нет жала. Они входят в длинный список животных, защищающихся тем, что выглядят как что-то другое: несъедобное, как камень, веточка или лист водоросли, или что-то однозначно неприятное, как змея, оса или блестящие глаза возможного хищника.

Получается, что глаза птиц выводили насекомых на их схожесть с невкусными или ядовитыми объектами? В определённом смысле мы можем наверняка ответить «да». Каково, в конце концов, различие между ними и павами, отбирающими павлинов на предмет красоты, или людьми, разводящими собак или розы? Главным образом, павы отбирают положительно, на нечто привлекательное, приближаясь к нему, в то время как охотящиеся на гусениц птицы отбирают отрицательно, на что-то отпугивающее, избегая этого. Тут же сразу другой пример, и в этом случае «отбор» положительный, даже при том, что отбирающий не извлекает выгоду из своего выбора. Совсем наоборот.

Глубоководная рыба-удильщик обитает на морском дне, терпеливо ожидая добычу. Как и многие глубоководные рыбы, удильщики удивительно некрасивы по нашим меркам. Возможно, и по меркам рыб тоже, но это, вероятно, не играет роли, потому что там, где они живут, всё равно слишком темно чтобы что-нибудь разглядеть. Как и другие обитатели морских глубин, самки рыб удильщиков часто производят свой собственный свет — или, скорее, они имеют специальные сосуды, в которых они предоставляют жилище бактериям, которые делают свет для них. Такая «биолюминесценция» не достаточно ярка, чтобы высветить детали, но она достаточно яркая, чтобы привлечь другую рыбу. Шип, который у нормальной рыбы был бы только одним из лучей в плавнике, становится вытянутым и жестким, образуя удилище. У некоторых видов «шип» такой длинный и гибкий, что его можно назвать леской, а не шипом. И на конце удилища или лески — что же еще? — наживка или приманка. Приманки меняются от вида к виду, но они всегда напоминают маленькие кусочки пищи: возможно, червя или мелкую рыбу, или просто невзрачный, но соблазнительно покачивающийся кусочек. Часто приманка, на самом деле, светится: еще одна природная неоновая вывеска, и в этом случае сообщение мигающих сигналов гласит «приходи и съешь меня». Мелкие рыбы действительно соблазняются. Они подплывают близко к приманке. И это последнее, что они делают, поскольку в этот момент, удильщик открывает свою огромную пасть и добыча затягивается потоком воды.

Сказали бы мы здесь, что маленькие рыбки-жертвы «селекционируют» все более и более привлекательные приманки, совсем как павы производят отбор на все более привлекательных павлинов, а садоводы на более привлекательные розы? Трудно было бы понять почему нет. В случае с розами, самые привлекательные цветки — те что преднамеренно выбраны для разведения садоводом. Это же верно и для павлинов, выбранных павами. Возможно, что павы не знают, что они производят отбор, тогда как садовники знают. Но это не кажется очень важным различием при этих обстоятельствах. Чуть более убедительным является различие между примером рыбы удильщика и двумя другими. Рыбка-жертва действительно отбирает наиболее «привлекательную» рыбу-удильщика для разведения через окольный путь отбора на выживаемость, кормя их! Удильщики с непривлекательными приманками с большей вероятностью будут умирать от голода и поэтому с меньшей вероятностью размножаться. И маленькая рыба-добыча действительно производит «отбор». Но они отбирают ценой своей жизни! То, к чему мы в данный момент приближаемся, это настоящий естественный отбор, и мы достигаем конца постепенного заманивания, чем является эта глава.

Вот разложенная последовательность.

1 Человек сознательно отбирает привлекательные розы, подсолнечники и т. д. для разведения, тем самым сохраняя гены, производящие привлекательные особенности. Это называется искусственным отбором, это то, что людям было известно задолго до Дарвина, и все понимают, что он достаточно мощный, чтобы превратить волков в чихуахуа и растянуть кукурузные початки от дюймов до футов.

2 Павы (мы не знаем, сознательно или намеренно, но давайте предполагать, что нет), отбирают привлекательных павлинов для размножения, снова же, тем самым сохраняя привлекательные гены. Это называется половым отбором, и Дарвин открыл его, или, по крайней мере, ясно выявил и дал ему название.

3 Небольшая рыба жертва (определенно ненамеренно) отбирает привлекательных удильщиков на выживаемость, кормя наиболее привлекательных своими собственными телами, тем самым невольно разводя их, и, следовательно, сохранения гены, которые производят привлекательные черты. Это называется (да, мы, наконец, достигли цели) естественным отбором, и он был величайшим открытием Дарвина.

Особый гений Дарвина осознал, что природа может играть роль отбирающего агента. Все знали об искусственном отборе, или, по крайней мере, все с каким-либо опытом фермерства или садоводства, посещения выставок собак или содержания голубятен. Но Дарвин первым определил, что нам не обязательно иметь отбирающего агента. Отбор может быть сделан автоматически, выживанием или неудачей в выживании. Значение имеет выживание, понял Дарвин, потому что только оставшиеся в живых размножаются и передают гены (Дарвин не использовал это слово), которые помогли им выжить. Я выбрал своим примером рыбу-удильщика, потому что она все еще может быть представлена как агент, использующий свои глаза, чтобы выбирать то, что выживет. Но мы достигли того момента в наших рассуждениях — вопроса Дарвина — где мы больше не должны говорить об отбирающем агенте вообще. Перейдем теперь от рыбы-удильщика, скажем, к тунцу или тарпону, рыбам, которые активно преследуют свою добычу. Никакое разумное напряжение языка или воображения не могло бы заставить нас утверждать, что добыча, будучи съеденной, «отбирает», какой тарпон выживет. Однако мы можем сказать, что тарпоны, которые лучше оснащены, чтобы поймать добычу, по любой причине — мышцам для быстрого плавания, острому зрению, и т. д. — будут теми, которые выживают, и поэтому теми, которые размножаются и передают гены, которые сделали их успешными. Они «отобраны» самим фактом, что остались в живых, тогда как другие тарпоны, которые были, по любой причине, менее хорошо оснащены, не выжили. Таким образом, мы можем добавить четвертый шаг к нашему списку.

4 Без какого либо отбирающего агента, те особи, которые «отобраны» фактом обладания лучшим оснащением, необходимым для выживания, наиболее вероятно будут воспроизводиться, и поэтому передавать свои гены обладания лучшим оснащением. Поэтому каждый генофонд каждого вида имеет тенденцию заполнятся генами, создающими лучшее для выживания и размножения оснащение.

Обратите внимание, сколь всеобъемлющ естественный отбор. Другие примеры, которые я упомянул, в шагах 1, 2 и 3 и многих других, могут все быть сведены к естественному отбору как частные случаи более общего явления. Дарвин разобрал наиболее общий случай явления, о котором люди уже знали в ограниченной форме. До того они знали о нем только в виде частного случая искусственного отбора. Общий случай — неслучайное выживание случайных вариаций наследуемого оснащения. Не имеет значения, каким образом происходит неслучайное выживание. Оно может быть умышленным, явно преднамеренным отбором агентом (как в случае людей, отбирающих породистых борзых для разведения); оно может быть неумышленным отбором с помощью агента без явного намерения (как с павами при отборе павлинов для спаривания); оно может быть непреднамеренным выбором, который тот, кто выбирает — при ретроспективном взгляде, доступном нам, но не тому, кто выбирает непосредственно — предпочел бы не делать (как в случае отбора рыбой-добычей, приближающейся к приманке рыбы удильщика); или оно может быть чем-то, что мы не признали бы отбором вообще, как тогда, когда тарпон выживает благодаря, скажем, неизвестному биохимическому преимуществу, скрытому глубоко в его мышцах, которое придает ему дополнительный рывок скорости, при преследовании добычи. Сам Дарвин сказал об этом красиво в любимом отрывке из «Происхождения видов»:

«Можно сказать, что естественный отбор ежедневно и ежечасно расследует по всему свету мельчайшие вариации, отбрасывая дурные, сохраняя и слагая хорошие, работая неслышно и незаметно, где бы и когда бы, ни представился к тому случай, над усовершенствованием каждого органического существа по отношению к условиям его жизни, органическим и неорганическим. Мы ничего не замечаем в этих медленных переменах в развитии, пока рука времени не отметит истекших веков, да и тогда наше понимание геологического прошлого несовершенно: мы замечаем только, что современные формы жизни отличаются от когда-то существовавших.»

Я здесь процитировал, по своему обыкновению, первое издание шедевра Дарвина.

Интересная вставка проникла в более поздние издания: «можно образно сказать, что естественный отбор ежедневно и ежечасно…» (курсив добавлен). Вы могли бы подумать, что «можно сказать…» было и так достаточно осторожным. Но в 1866 году Дарвин получил письмо от Уоллеса, сооткрывателя естественного отбора, предполагающего, что, к сожалению, необходима еще более серьезная преграда против неправильного понимания.

«Мой дорогой Дарвин, — я так часто поражался чрезвычайной неспособностью массы интеллектуальных людей ясно видеть, или видеть вообще, автоматические и неизбежные результаты Естественного Отбора, что я пришел к заключению, что сам термин и Ваш способ его демонстрации, каким бы ясным и красивым он ни был для многих из нас, является все же не самым подходящим, чтобы произвести впечатление на широкую натуралистическую общественность.»

Уоллес продолжал цитируя французского автора по имени Джанет, который, в отличие от Уоллеса и Дарвина, очевидно, глубоко запутался:

Я вижу, он полагает, что Ваше слабое место в том, что Вы не видите, что «мышление и направление являются основополагающими в работе Естественного Отбора». То же самое возражение было сделано много раз Вашими основными оппонентами, и я слышал, как мне его часто высказывали в разговоре. Сейчас я думаю, что это почти всецело явилось результатом выбора Вами термина Естественный Отбор, а также постоянного его сравнения, по его эффектам, с отбором человеком, при таком частом олицетворении Вами природы как «отбирающей», как «предпочитающей»… и т. д., и т. д. Для немногих это столь же ясно, как дневной свет, превосходно наводящий на размышления, но для многих это, очевидно, — камень преткновения. Я хотел бы, поэтому, предложить Вам возможность всецело избежать этого источника неправильного понимания в Вашей великой работе, а также в будущих изданиях «Происхождения», и я думаю, что это может быть сделано без труда и очень успешно благодаря принятию термина Спенсера…  «Выживание наиболее приспособленных». Этот термин — простое выражение факта; «Естественный отбор» — это метафорическое выражение…

В словах Уоллеса был смысл. К сожалению, термин Спенсера «Выживание наиболее приспособленных» создает собственные проблемы, которые Уоллес не мог предвидеть, но я не буду разбирать их здесь. Несмотря на предупреждение Уоллеса, я предпочитаю следовать за собственной стратегией представления Дарвином естественного отбора через одомашнивание и искусственный отбор. Мне хотелось бы думать, что мсье Джанет на этот раз смог бы понять. Но у меня была и другая причина следовать по стопам Дарвина, и это — хорошая причина. Окончательной проверкой научной гипотезы является эксперимент. Эксперимент определенно означает, что вы не просто ждете от природы, что она сделает что-то, и пассивно наблюдаете и смотрите, что с чем коррелирует. Вы вмешиваетесь и делаете что-то. Вы манипулируете. Вы систематически меняете что-то и сравниваете результат с «контрольной группой», которая не была изменена, или сравниваете с другим изменением.

Экспериментальное вмешательство имеет огромную важность, потому что без него вы никогда не могли бы быть уверенными в том, что наблюдаемая вами корреляция имеет какую-то причинную значимость. Это можно проиллюстрировать так называемым «софизмом церковных часов». Пусть часы в двух близлежащих церквях бьют каждый час, но в церкви Св. А чуть раньше, чем в церкви Св. Б. Турист с Марса, заметив это, может заключить, что бой часов церкви Св. А заставляет бить часы церкви Св. Б. Мы, конечно, знаем что и как, но единственной настоящей проверкой гипотезы было бы экспериментально звонить в колокол Св. А в случайные моменты времени, а не раз в час. Предсказание Марсианина (которое было бы, конечно, опровергнуто в этом случае) в том, что часы Св. Б будут по-прежнему звонить сразу же после Св. А. Только экспериментальная манипуляция может определить, действительно ли наблюдаемая корреляция указывает причинность.

Если ваша гипотеза заключается в том, что неслучайное выживание случайных генетических вариаций имеет важные эволюционные последствия, экспериментальная проверка гипотезы должна быть умышленным человеческим вмешательством. Идите и повлияйте на то, какой вариант выживает а какой нет. Вмешайтесь и выбирайте, как человек-селекционер, какого рода индивидов взять для воспроизведения. И это, конечно, — искусственный отбор. Искусственный отбор это не просто аналогия для естественного отбора. Искусственный отбор является истинной экспериментальной — в противоположность наблюдательной — проверкой гипотезы, что отбор приводит к эволюционным изменениям. Большинство известных примеров искусственного отбора — в частности, производство различных пород собак — получены при ретроспективном рассмотрении истории, вместо того, чтобы быть преднамеренными проверками предсказаний в экспериментально контролируемых условиях. Но надлежащие эксперименты были проведены, и результаты всегда соответствовали ожидаемым из менее систематических разрозненных наблюдений с собаками, капустой и подсолнечником. Вот типичный пример, особенно хороший, потому что агрономы на экспериментальной станции в Иллинойсе начали эксперимент достаточно давно, в 1896 году (Поколение 1 на графике).  Диаграмма выше показывает содержание масла в семенах кукурузы двух различных искусственно отбираемых линий, одна отбиралась на высокую продуктивность масла, а другая на низкую продуктивность масла. Это настоящий эксперимент, потому что мы сравниваем результаты двух преднамеренных манипуляций или вмешательств. Очевидно, различия существенны, и они растут. Кажется вероятным, что и восходящая диаграмма, и нисходящая, в конечном счете, установились бы на постоянном уровне: малопродуктивная линия, потому что Вы не можете понизить содержание масла ниже нуля, а высокопродуктивная линия по причинам, которые почти так же просты.

Две линии кукурузы отобраны для высокого и низкого содержания масла

Вот дальнейшая лабораторная демонстрация силы искусственного отбора, который поучителен в другом отношении. Диаграмма на обороте показывает приблизительно семнадцать поколений крыс, искусственно отбиравшихся на устойчивость к кариесу. Замеры, приведенные на графике — сколько дней у крыс не было кариеса. В начале эксперимента типичный период отсутствия кариеса составлял приблизительно 100 дней. После всего лишь дюжины поколений систематического отбора против кариеса период отсутствия кариеса был примерно в четыре раза длиннее, или даже больше. И снова, отдельная линия была выбрана для эволюции в противоположном направлении: в этом случае эксперименты систематично отбирали на восприимчивость к кариесу.

Две линии крыс отобраны для высокого и низкого сопротивления к разрушению зубов

Пример дает возможность отточить наши зубы в теории естественного отбора. Действительно, это обсуждение крысиных зубов будет первой из трех таких экскурсий в сам естественный отбор, для которой мы теперь вооружены. В двух других, как и с крысами, мы должны вернуться к существам которые уже встречались на «пути наслаждений» от одомашнивания, а именно собакам и цветам.

КРЫСИНЫЕ ЗУБЫ