Будущее Эволюции

Каково будущее эволюции? На столь неоднозначный вопрос возможны различные ответы. Как в «Машине Времени», он может быть истолкован с позиции результатов: на что будут похожи животные, растения и другие организмы через некоторое время в будущем – может быть, через тысячу лет после нашего времени, а может быть, через тысячу миллионов лет после нашего времени? Единственное, что можно сказать наверняка – это то, что они будут иными. Даже в ближайшем будущем изменятся набор видов и их распространение, соотношение численности и отношения друг с другом, а в далёком будущем накопившиеся изменения могут быть просто потрясающими – или же весьма тривиальными. Вне всякого сомнения, что эволюционные силы, которые создали удивительное разнообразие видов на Земле в прошлом и в настоящем, продолжат создавать новые виды и разновидности, что приведёт в итоге к появлению глобальной биотической совокупности видов, отличающейся от той, что существует сегодня. Насколько и в каком плане отличающейся – вот вопрос, открытый для обоснованных предположений, и это один из предметов обсуждения в данной книге. К этому специфическому вопросу несколько лет назад обратился автор Дугал Диксон в своей восхитительной книге «После человека…» 1970 года издания[4].

Впереди своего времени (если не прямо за Г. Дж. Уэллсом) Диксон повторяет прогноз Уэллса относительно неизбежного массового вымирания, предсказывая, что человечество уничтожит достаточно большую часть существующей флоры и фауны Земли, чтобы дать толчок эволюционным изменениям. Но в этом месте Диксон расходится с видением Уэллса, потому что Диксон описывает свою новую фауну, которая эволюционирует в мире, где само человечество вымерло. Диксон предсказал, что значительная часть бестиария Земли в эпоху, следующую за временем массового вымирания, эволюционирует из скромных выживших существ вроде мелких птиц, земноводных, грызунов и кроликов. Основное предположение Диксона состоит в том, что человечество будет обеднять флору и фауну планеты, а затем легко и изящно вымрет, освобождая дорогу для эволюции множества новых видов. Его воображаемая новая биота зависит от этого центрального факта – люди вымерли, но всё же оставили Землю в достаточно хорошем состоянии, чтобы позволить массовую эволюцию новых форм. Изображённые им существа демонстрируют эволюционную конвергенцию: они напоминают животных, которые могли бы вскоре вымереть на Земле в наши дни. Диксон, таким образом, изобразил животных, напоминающих многих находящихся под угрозой исчезновения крупных травоядных, хищников и падальщиков из различных биомов, существующих на планете в наше время. Хотя эта новая фауна и поражает воображение, она (как и фауна, показанная не столь подробно в «Машине Времени») представляет собой абсолютно не поддающееся проверке видение, место которому – в царстве фантазии.

Путь Дугала Диксона – представить себе грядущую фауну и флору – это лишь один из путей ответа на вопрос о будущем эволюции на Земле. Но есть также и другой вариант понимания вопроса. Возможно, он имеет отношение не к результату, а к эволюционному процессу самому по себе. Он может означать следующее: «какова совокупность различных механизмов [эволюционного процесса], которые привели к появлению разнообразных видов в прошлом и настоящем?» Могут ли «правила», управляющие теми процессами, измениться в ближайшем будущем – или не изменились ли они в не столь уж далёком прошлом?

Второй вариант толкования этого вопроса на первый взгляд кажется явно смешным. Процессы, которые привносят новизну и эволюционные изменения – естественный отбор, мутация, половой отбор – продолжат изменять генотипы видов, иногда приводя к образованию новых видов, как это и происходит с тех пор, как жизнь впервые появилась на планете, по крайней мере, 3,8 миллиарда лет назад. Но может случиться так, что сам процесс не изменится, но изменится его течение. Это точка зрения другого английского мыслителя, доктора Нормана Майерса из Оксфордского университета. Один из самых громких и видных защитников природы конца двадцатого века, Майерс считает, что человечество изменило сами правила видообразования. Эта спорная точка зрения тоже будет рассматриваться на последующих страницах.

Независимо от того, меняли ли мы так или иначе основополагающие аспекты того, как или где возникает новый вид, однозначным фактом является то, что с самых ранних времён наш вид научился управлять силами эволюции ради удовлетворения своих собственных целей, создавая разновидности животных и растений, которые никогда не появились бы на Земле без нашего желания. Широкомасштабная биоинженерия находилась в процессе разработки задолго до изобретения письменности. Мы называем этот процесс одомашниванием, но это было ни больше, ни меньше, чем эффективная и безжалостная биоинженерия запасов пищи – и устранение видов, несущих угрозу этим запасам пищи. Как только для выживания нашего вида появлялась необходимость в новых породах домашних животных и сортах растений, предпринимались широкомасштабные усилия для уничтожения хищников, угрожающих этим новым и глупым животным. К хищникам, питающимся людьми, относились терпимо, потому что потери были незначительными, но по отношению к хищнику, поедающему новые источники пищи человека, терпимости не было, потому что потери распространялись на целую группу.

Наши современные усилия в области биологической инженерии – это всего лишь продолжение наших более ранних усилий по «одомашниванию». До конца двадцатого столетия природа не создала в процессе эволюции ни квадратных помидоров, ни чего-то другого из множества иных генетически изменённых растений и даже животных, ныне весьма обычных в сельскохозяйственных угодьях и научных лабораториях. Подобно тому, как физики с помощью технологических процессов заставляют искусственно синтезированные элементы существовать в естественном мире, наш вид тоже изобрёл новые способы порождения таких разновидностей растений и животных, которые никогда бы не украсили собою планету, кроме как благодаря человеческим рукам. И, словно плутоний, новые гены, созданные и сшитые воедино в живые организмы, чтобы образовать новые виды жизни, будут обладать очень долгим периодом полураспада; некоторые из них могут существовать до тех пор, пока жизнь в конечном счёте не будет уничтожена через несколько миллиардов лет в будущем расширяющимся Солнцем. Так каково же будущее у эволюции? Ответ на этот вопрос отчасти создаётся в настоящий момент в биотехнологических лабораториях.

Люди глубоко изменили биотический облик Земли. Мы сделали это как деликатным образом, так и грубо, напрямую. Мы предали огню целые материки, что в итоге обернулось наличием в ландшафтах огнестойких растений, тогда как до появления или эволюции людей, создавших такие условия, эти виды существовали лишь в небольшом количестве. Мы смели с лица Земли целые виды и резко сократили численность ещё большего их количества, чтобы либо удовлетворить наши потребности в пище или безопасности, либо просто в качестве случайного побочного результата нашего изменения ландшафта, чтобы он более подходил для наших новых сельскохозяйственных дерзаний. Мы изменили роль естественного отбора, отдавая предпочтение некоторым видам, которые в ином случае никогда не смогли бы выжить в жестоком мире «по Дарвину», перед другими, значительно лучше приспособленными к среде обитания. Мы создали новые типы организмов, вначале путём традиционного животноводства и растениеводства, а затем с помощью сложных манипуляций и воссоединения генетических кодов различных организмов, которые нам интересны. Присутствие человечества стало пусковым моментом для радикального пересмотра разнообразия жизни на Земле – как числа ныне живущих видов, так и их численности относительно друг друга.

Не только современные люди в сияющих чистотой лабораториях положили начало этим изменениям биоты, и даже не примитивные фермеры, которые стали причиной эволюции знакомых нам сегодня одомашненных животных, начавшейся 10000 лет назад. Охотники также внесли значительный вклад в появление эволюционных изменений, которые эхом отзовутся сквозь время в будущем, спустя тысячи или десятки тысяч лет. Мы не только создали новые способы получения животных и растений путём грубого неестественного отбора, мы также манипулировали самой мощной силой эволюционных изменений – явлением массового вымирания. Человечество породило новое массовое вымирание – далее я покажу, насколько оно значительно – которое отличается от любого из тех, что когда-либо воздействовали на планету.

Основной тезис этой книги – то, что самые неотвратимые составляющие нового массового вымирания видов, столь прямо предсказанного как ожидающее нас в ближайшем будущем, фактически, уже свершились, по крайней мере, среди тех существ, которые вносят наиболее важный вклад в структуру земной биосферы. Суть одного из понятий современной эволюционной теории, известного как макроэволюция, состоит в том, что массовое вымирание является движущей силой для появления новых видов, когда силы, вызвавшие его, сходят на нет. Согласно этой теории, исчезновение большинства видов (характерное для самых страшных случаев массового вымирания) открывает для новых эволюционирующих разновидностей возможности занять место исчезнувших. Конечный результат этого – та новизна, что вновь появляется на планете. Многие эволюционисты выдвигали теории о том, в течение нескольких следующих веков человечество прямо или косвенно создаст как раз такую ситуацию. В противоположность их точке зрения я утверждаю, что, по крайней мере, для наиболее важных земных животных это уже случилось.

Уничтожение крупных млекопитающих на протяжении последних 50000 лет оказало глубокое воздействие на совокупность факторов эволюции на планете, и это должно создать возможности для возникновения новой эволюционной фауны – это во многом похоже на новый рост растений после лесного пожара, только в этом случае видовой состав будет совершенно новым. Как раз такие акты восстановления фауны следовали за двумя самыми крупными событиями массового вымирания в прошлом: пермо-триасовым вымиранием 250 миллионов лет назад, которое завершило палеозойскую эру жизни и открыло мезозойскую, и мел-палеогеновым вымиранием 65 миллионов лет назад, которое завершило мезозой и создало условия перехода к кайнозойской эре.

Первое из этих массовых вымираний вызвало смену мира, в котором правили зверообразные рептилии, миром, в котором преобладали динозавры, тогда как второе освободило дорогу для Эры Млекопитающих при полном вымирании динозавров. Эти и другие катастрофические массовые вымирания в прошлом Земли неизменно сопровождались периодами, когда Земля была населена сравнительно небольшим количеством видов, известным как фауна эпохи восстановления. Эти бедные фауны эпохи восстановления, в свою очередь, сменялись вновь эволюционировавшими группами доминирующих организмов, часто состоявшими из таксонов, отличных от тех, что доминировали до массового вымирания.

Та же самая ситуация складывается с вымиранием мега-млекопитающих ледникового периода, которое я расцениваю просто как начало (хотя и самое закономерное) акта массового вымирания, продолжающегося в наши дни. Это «современное» массовое вымирание было освещено в серии недавних книг и статей, таких, как «Вымирание» Эрлих и Эрлиха, моя собственная работа «Конец эволюции», «Канарейка шахтёра» Найлза Элдреджа, «Шестое вымирание» Лики и Левина и «Песнь додо» Дэвида Кваммена. Если прошлое – это ключ к настоящему и будущему, мы можем ожидать наступления какой-то новой Эры – эры новых разновидностей млекопитающих, либо Эры птиц, либо, возможно, Эры животных, план строения которых ещё не появился в процессе эволюции.

Или, возможно, нет. Существует некоторое количество катастрофистов, которые предполагают, что хороших новостей после плохих не будет вообще, или же, по крайней мере, какое-то время сразу после плохих новостей. Согласно мыслителям этой школы, действительно наступит новая эра: Эра сорняков, или, возможно, Эра оскудения. Самая видная личность из числа этих мыслителей – Норман Майерс, который затронул интригующий и тревожный вопрос: а что, если процессы и места, которые пополнили запасы в амбаре биологического разнообразия в прошлом, больше не смогут работать из-за характера тех изменений, которые человечество оставило на лике этой планеты? В прошлом новые виды неоднократно расселялись по Земле из тропиков. Но это именно те тропические области, и, в частности, влажные тропические леса, на которые наиболее радикально воздействуют бурно разрастающиеся человеческие поселения. Таким образом, Майерс считает, что на протяжении многих миллионов лет в будущем не будет достаточно богатой новой фауны эпохи восстановления – если вообще она когда-либо появится.

И всё же есть третья альтернатива. Что, если мы уже находимся в середине новой Эры? Что, если доминирующие организмы новой эволюционной фауны эпохи восстановления уже эволюционировали? На следующих страницах я попробую показать, что вновь эволюционировавшая фауна эпохи восстановления в действительности уже окружает нас и состоит из новых типов млекопитающих и птиц, неизвестных на Земле ещё лишь 15000 лет назад: коров, овец, свиней, собак, кошек, кур, голубей, домашних уток и гусей, в том числе и пушистых пасхальных кроликов – знакомых домашних животных, которые являются нашими компаньонами и источником пищи. Нельзя утверждать, что в последующие столетия не будет никаких новых случаев вымирания, поскольку человечество продолжает увеличивать свою численность и зависимость от Земли. Но грядущие утраты видов будут иметь очень небольшое последующее эволюционное воздействие на планету, и они произойдут главным образом среди наземных видов небольшой эволюционной важности – видов, которые, вероятно, не будут замещены на протяжении всего времени, пока существует человечество.

Мое заключительное предположение состоит в том, что среди всех крупных животных (и, конечно, среди крупных млекопитающих) на Земле, если не брать в расчёт бактерий, образующих глубинную микробную биосферу в верхнем слое каменной коры Земли, нашему виду менее всего угрожает вымирание, если не будет причинено разрушительное воздействие, вероятность которого очень невелика, вроде удара очень большого астероида или кометы, или же всеобщей ядерной войны. И всё же даже в последнем случае всё ещё сохранится высокая вероятность того, что немногие представители нашего находчивого вида выйдут из нескольких бомбоубежищ и вернутся к нашему кроличьему темпу размножения. Нельзя сказать, что наш вид будет счастлив, но существовать мы будем – и пока будет так, не будет никакой новой эпохи кого угодно, кроме долгой Эры Человечества.

Даже в таком мире останется место для будущей эволюции и появятся новые разновидности животных и растений. Бытующее в наше время использование растений и животных с изменённым геномом – трансгенных организмов – является залогом того, что будущее будет выглядеть достаточно отличающимся от настоящего, особенно если разбираться в красоте амброзии, или же оценивать стойких к пестицидам слепней. Будущее может быть одним для сбежавших с огородов побегов гигантских тыкв и другим для одичавших модифицированных сельскохозяйственных зерновых культур. Конечно, оно будет интересным.

Эта книга не о причине. Она – о последствиях. Я опишу в некоторых подробностях основные массовые вымирания, которые уже произошли, но, в то время, как большинство подходов к рассмотрению массового вымирания сосредотачивается на причинах, что не соответствует идее этой книги – едва ли имеет значение, было ли вымирание вызвано изменениями климата, ударом метеорита или человеческой деятельностью. Всё это приводит к одному и тому же результату – к нашей теме.

Вот восемь утверждений, которые я буду защищать:

1. Массовые вымирания прошлого были затравкой для биологических новшеств, а в конечном итоге – для увеличения многообразия. Они открыли экологические ниши и стимулировали создание эволюционной новизны.

2. Большая часть – или все – массовые вымирания в прошлом имели много причин и продолжались, как минимум, десятки тысяч лет.

3. Земля вступила в новую волну массового вымирания во время окончания последнего ледникового периода – массового вымирания, которое продолжается в настоящее время.

Оно, вероятнее всего, продолжится также и будущем. Но его наиболее закономерная стадия – уничтожение крупных млекопитающих и птиц – уже закончена, и это случилось (по крайней мере, по человеческим стандартам времени) очень давно. Она завершилась исчезновением доминирующих наземных организмов, крупных мега-млекопитающих, которые населяли большую часть поверхности суши до последних этапов ледникового периода и в настоящее время. Это новое массовое вымирание сейчас собирает свои жертвы из числа малочисленных, эндемичных и тех диких видов, вроде лосося и трески, которые добываются в пищу человеку. Но его жертвами становятся главным образом животные и растения, обитающие на биотических островах – либо на настоящих островах, окружённых водным пространством, либо на искусственно созданных островках былых местообитаний, которые отделяют друг от друга наши шоссе и возделываемые земли. Сейчас мы являемся свидетелями чрезвычайно существенного, хотя и почти невидимого сокращения числа мелких видов на Земле, когда крупные животные уже исчезли.

4. Современное массовое вымирание отличается от любого другого вымирания на протяжении долгой истории Земли.

До настоящего времени оно затрагивало главным образом крупных наземных животных, островных птиц и редкие тропические виды, хотя данные, полученные в последние десятилетия, заставляют предполагать, что самая высокая скорость вымирания может быть достигнута в тропических растительных сообществах и, возможно, на коралловых рифах тропических морей. Это, несомненно, вызовет истощение запасов природных кормов у наземных и морских животных. Сокращение промысловых рыбных стад вызывает повсеместное исчезновение основных популяций, что не может уничтожить весь вид (благодаря искусственному разведению рыбы), но оставит, однако, планету биотически обедневшей. Мировое биологическое разнообразие суши сократится до уровня конца палеозоя из-за продолжительного вымирания и функционального устранения традиционных препятствий для миграций.

5. Все массовые вымирания сопровождались периодом восстановления, характеризующимся новой фауной, сложившейся из животных, которые или выжили во время вымирания, или произошли от таких выживших форм.

В нашем случае эта фауна эпохи восстановления уже в значительной степени сложилась и состоит главным образом из домашних животных и растений, а также из «сорных» видов, способных жить среди крупных человеческих популяций.

6. Всё равно будут эволюционировать новые виды.

Многие из этих новых видов будут результатом переноса генов, поскольку ДНК из организмов, созданных в лабораторных условиях биотехнологических фирм, попадёт в дикую природу. Другие будут главным образом мелкими видами, приспособленными к жизни в новом мире расширяющихся городов и ферм. Новые виды животных и растений будут эволюционировать таким путём в нишах и уголках мира, находящегося под властью Homo sapiens. Правила видообразования изменились: пока численность человечества велика, и пока наша планета остаётся раздробленной на бесчисленные островки, в процессе эволюции появится лишь немного видов крупных животных.

7. Наш вид, Homo sapiens, может в перспективе рассчитывать и на эволюцию, и на долгосрочное выживание. Из всех видов животных на Земле мы можем менее всего прочего опасаться исчезновения: человечество функционально защищено от вымирания.

Хотя мы по-прежнему подчинены эволюционным силам естественного отбора, и в настоящее время мы можем наблюдать бурную эволюцию внутри нашего собственного вида, о чём свидетельствует увеличение доли потенциально наследуемых отклонений в поведении (синдром дефицита внимания и гиперактивности, синдром Туретта, клиническая депрессия). Появится также то, что можно было бы назвать «неестественным отбором», когда некоторая часть человечества приобретёт способность устанавливать нейронную связь с хитроумными устройствами для хранения памяти. Будущая эволюция человечества повлечёт за собой интеграцию с машинами – или возможно, что мы всего лишь акушерки для грядущего мирового разума: машинного разума.

8. До тех пор, пока мы не вымрем, на Земле не появится новой доминирующей фауны, иной, нежели человечество и его домашние вассалы – а если мы преуспеем в путешествии к звёздам, этого не случится никогда.

Пророчество – рискованное занятие. Но есть кое-какие подсказки, главным образом в летописи окаменелостей, проливающие свет на то, как может идти эволюция в будущем. Эти подсказки и их значение – вот тема этой книги.

Массовое вымирание в конце пермского периода была самым крупным среди всех вымираний. Хотя некоторые животные, как этот копающий нору Lystrosaurus, могли попытаться избежать своей участи, в конечном счёте исчезло 90 % всех животных на Земле. Эта сцена повторится в конце существования мира.