и примитивного предка.
Наконец, царство животных, а наряду с ним и другие царства (в число которых, среди прочего, входят растения, грибы, бактерии, слизевики и многие другие чудесные организмы) произошли от общей и единственной простой клетки[39]. Эта первая клетка появилась из первичного бульона, который, как говорят нам ученые, существовал на Земле четыре миллиарда лет назад.
По мере разветвления древа структуры видов начинают различаться все больше, их представители занимают разные экологические ниши и идут по разным эволюционным путям. Однако еще во времена Дарвина биологи подметили одну любопытную деталь: даже с учетом разветвления внутри разных видов часто можно наблюдать схожие структуры, позволяющие решать схожие проблемы. Другими словами, несмотря на различные отправные точки, эволюция подталкивает виды к развитию одних и тех же структур или функций[40]. Это называется конвергентной эволюцией. Прежде ученые считали, что примеры такой эволюции исключительны, сейчас же их признают чрезвычайно частыми.
Рис. 2.1. Картина эволюционного дерева
Обратите внимание на крылья птиц, летучих мышей и бабочек (рис. 2.2). Они довольно похожи по внешнему виду и функциям. Похоже и их строение: туго натянутая мембрана, прикрепленная к твердому каркасу. Общий предок этих крылатых созданий (живший примерно 550 млн лет назад) не летал, а значит, птицы, летучие мыши и бабочки отрастили крылья и научились летать независимо друг от друга. Другими словами, эти виды не унаследовали способность к полету от общего предка – все они развили ее независимо друг от друга[41].
Рис. 2.2. Графическое представление конвергентной эволюции крыльев. Последний общий предок птиц, летучих мышей и бабочек не обладал крыльями и не умел летать. Крылья сформировались независимо друг от друга как минимум у трех видов (к ним по порядку ведут литеры А, Б и В)
Рассмотрим также пример дельфина и акулы. Дельфин – млекопитающее с костным скелетом, а акула – рыба с хрящевым скелетом. Последний их общий предок ничем не напоминал их сегодняшний облик, и все же современные акулы и дельфины чрезвычайно похожи друг на друга (рис. 2.3). Хотя акулы никогда не выходили из воды, а предки дельфинов обитали на суше, каким-то образом и у тех, и у других независимо друг от друга сформировалось тело обтекаемой формы, а также спинные и грудные плавники, позволяющие быстро плавать. Для многих типов акул, как и для дельфинов, также характерны темно-серый цвет спины и светлое подбрюшье. Благодаря такой защитной окраске их труднее заметить и сверху, и снизу, что помогает им незаметно приближаться к добыче или скрываться от хищников[42].
Кроме того, некоторые животные обладают эхолокацией – способностью перемещаться в пространстве,
С моей точки зрения, то, что вся жизнь произошла от одной-единственной клетки – это вовсе не данность. Установлено, что основные строительные блоки клеток (аминокислоты, полинуклеотиды) довольно легко спонтанно формируются в подходящих условиях. Это было ясно продемонстрировано в эксперименте Стэнли Миллера и при исследовании Мурчисонского метеорита. Если учесть повсеместную распространенность конвергенции даже среди внутриклеточных механизмов, возможно, что изначальных клеток было много. Вот что отмечает один ученый: «Очевидно, что вследствие особенностей своего атомного строения материя склонна, можно сказать, “предпочитает” при любой возможности соединяться в сложные структуры, которые со временем стали известны нам под названием “молекулы жизни”. Их спонтанное зарождение уже не скрыто завесой тайны; с учетом влияния естественных законов, управляющих поведением материи, появление жизни, судя по всему, видится необходимым и неизбежным. Следует немедленно отметить, что это ни в коем случае не делает весь процесс менее чудесным. Тайна до сих пор остается, ведь как иначе мы смогли бы хоть когда-нибудь объяснить, почему материя устроена так, что неминуемо создает химические условия, требуемые для возникновения жизни?» Hoimar von Ditfurth, Origins of Life: Evolution as Creation, transl. Peter Heinegg (San Francisco: Harper & Row, 1981), 46. Об эксперименте Стэнли Миллера см.: Stanley L. Miller, “A Production of Amino Acids Under Possible Primitive Earth Conditions,” Science 117, No. 3046 (May 15, 1953), 528–529. О Мурчисонском метеорите см.: Philippe Schmitt-Kopplin, Zelimir Gabelica, Regis D. Gougeon, Agnes Fekete, Basem Kanawati, Mourad Harir, Istvan Gebefuegi, Gerhard Eckel, and Norbert Hertkorn, “High Molecular Diversity of Extraterrestrial Organic Matter in Murchison Meteorite Revealed 40 Years After Its Fall,” Proceedings of the National Academy of Sciences 107, No. 7 (February 2010): 2763–2768.
Ученые все чаще и чаще обнаруживают развивающиеся независимо сходства (включая генетические последовательности) даже на уровне клеточных и молекулярных процессов.
Здесь мне следует указать, что у птиц и летучих мышей гомологические крылья, а это означает, что их структуры имеют общее эмбриональное происхождение. Впрочем, их общий предок не использовал конечности для полета. В дальнейшем, в ходе эволюционного времени, птицы и летучие мыши независимо трансформировали свои конечности в крылья, которые позволили им летать. А вот крылья птиц и бабочек аналогичны, и это означает, что они, несмотря на сходные функции, имеют разное по существу происхождение. Общая вершина на рис. 2.2, из которой исходят линии, графически представляющие собой «линию наследования» птиц, летучих мышей и бабочек – это упрощенная и не до конца точная демонстрация, призванная лишь внести ясность. Птицы и летучие мыши эволюционно ближе друг к другу, и поэтому точка пересечения их «линий наследования» находится ближе к сегодняшнему дню.
Вот как говорит об этом биолог Джордж Макги: «Эволюцию… [формы тела дельфинов] никак нельзя назвать тривиальной. Лишь слово “поразительный” не меньше подходит для того, чтобы верно судить о том, как группа сухопутных животных, четвероногих и хвостатых, смогла произвести обратную эволюцию своих конечностей и хвостов в плавники, напоминающие рыбьи. Маловероятно? Невозможно? И тем не менее это случилось дважды, конвергентно у рептилий и млекопитающих – у двух групп животных, не связанных между собой тесным родством». Здесь Макги ссылается не только на тот факт, что не одни лишь морские свиньи произошли от сухопутных животных и стали похожими на акул (предки которых никогда не выходили на сушу), но и на то, что ихтиозавры (рептилии, похожие на дельфинов и жившие в эпоху динозавров), видимо, прошли тот же эволюционный путь. George McGhee, “Convergent Evolution: A Periodic Table of Life?” in The Deep Structure of Biology, ed. Simon Conway Morris (West Conshohocken, Penn.: Templeton Press, 2008), 19.
