Биологические кризисы и социальные аналогии

Теория эволюции – «родимое пятно» XIX века?

От своих знакомых с гуманитарным образованием мне часто приходится слышать: «Эволюция? Дарвинизм? А разве у вас, в биологии, эту теорию по-прежнему рассматривают всерьез? Неужели она еще не отвергнута? Это же что-то такое устаревшее...»

Почему научная теория вызывает такое отношение? Может быть, это результат принудительного исповедания дарвинизма в советское время: чтобы подорвать доверие к чему-либо, надо сделать это «что-то» общедоступным, а еще лучше обязательным. Только тайна кажется важной. На самом же деле «дарвиновская» теория эволюции – одно из самых значимых достижений естественных наук и одно из величайших (и до сих пор не до конца оцененных) завоеваний человеческой культуры.

Лет двадцать-тридцать назад модно было говорить, что существуют науки «одноэтажные» и «многоэтажные». Многоэтажная – это, конечно, «Ее Величество» физика. Из базовых концепций, лежащих в ее фундаменте, выросли целые корпуса более частных теорий, с собственными сложными методами и запутанными коридорами следствий и принципов. А биология – наука одноэтажная, там всего-то и есть, что море фактов и один этаж теории – дарвинизм.

Но сегодня биологическая теория неимоверно разрослась. Унылые бараки однотипных объяснений сменились прихотливым изобилием башенок, крытых переходов, закрытых от постороннего глаза внутренних двориков. А среди них вздымаются многоэтажные корпуса молекулярной биологии и популяционной генетики, тянутся полузабытые лабиринты морфологии и теории таксономии... Как и в физике, нынешние экологи не понимают филогенетиков, а те – эмбриологов... Вот и мы доросли!

В этом «современном здании» теория эволюции давно не является дарвинизмом – он, в своей классической форме, действительно принадлежит XIX в. К настоящему времени изменился сам облик этой теории – рассказать обо всех ее «надстройках» и «переделках» просто невозможно. Попробуем устроить экскурсию только в какую-нибудь одну из наиболее молодых пристроек к зданию биологической теории.

Конкуренция, прогресс и тупики специализации

В облик классической «дарвинистской» теории эволюции обязательно входит тезис о «выживании наиболее приспособленных»... В XIX в. этот тезис буквально «носился в воздухе», и неудивительно, что из социологии Мальтуса он перешел в биологическую теорию, а потом и наоборот – разработанный Дарвином механизм взаимодействия видов стали рассматривать применительно к социальной жизни. Появилось даже такое забавное направление – социал-дарвинизм. Всерьез полагали, что в «жизненной борьбе» выиграет тот, кто является более приспособленным: хороший специалист победит в конкуренции плохого, товары высокого качества – товары ненадежные (и дешевые), общество «белых воротничков» всегда победит общество «немытых шей». Старый добрый девятнадцатый век...

Впрочем, и позже из подобного положения выводили неизбежность прогресса и роста благосостояния масс вплоть до неизобразимых простым языком пределов. В этом были единодушны и Светлое Коммунистическое Будущее, и Великая Американская Мечта.

Затруднение, как в самой дарвиновской теории, так и в попытках применить ее положения к социальной жизни, вызывало существование такого понятия, как «тупик специализации». Смысл его очень прост. Если вы хотите залезть повыше, то движение исключительно вверх оказывается не самой лучшей стратегией. Потому что когда вы дойдете до вершины, это может оказаться вершина ближайшей кочки или пригорка. Где вы и останетесь, озирая возвышающиеся вокруг горные пики. Ведь чтобы добраться до них, надо сначала спустится вниз. Иногда на дно глубокой пропасти.

Так и стремление к совершенству в одном направлении – специализация – «загоняет» вид в некое наиболее приспособленное для этого направления состояние. Правда, и в таком состоянии можно безбедно просуществовать довольно долго – пока коренным образом не изменятся условия окружающей среды. Тем не менее история развития жизни на Земле показывает нам примеры постоянного совершенствования. Достижение «ближайшей вершины» не останавливает прогресс – кто-то движется дальше и достигает новых высот.

Другой важный момент – наличие фактов, не очень-то подтверждающих теорию выживания наиболее приспособленных, примеры уменьшения числа специализированных форм при одновременном увеличении количества форм неспециализированных.

Так, в олигоцене (геологическая эпоха, отстоящая от нашего времени примерно на 20–35 млн лет) в Северной Америке увеличивалось число сумчатых млекопитающих дидельфид (родственников современного опоссума) – весьма слабых специалистов. А количество хороших специалистов, например, креодонтов (вымерших крупных хищников), уменьшалось. И только после этого доминирующее положение в североамериканской фауне начинают занимать современные группы: хищники – собаки и кошки, насекомоядные – ежи, кроты и землеройки.

В Южной Америке неспециалисты дидельфиды доминировали еще в меловом периоде – около 80 млн лет назад, а потом их, «как и положено», стали вытеснять более специализированные группы: хищные и насекомоядные сумчатые других групп, а также наземные крокодилы и крупные нелетающие хищные птицы фороракосы. К миоцену (около 15 млн лет назад) здесь сложилось сообщество прекрасно приспособленных форм, замечательных специалистов в своих областях, тесно связанных биоценотическими связями друг с другом. Но потом, в миоцене, число этих видов начало снижаться на фоне увеличения количества все тех же слабо специализированных дидельфид.

Правда, на протяжении истории Земли Южная Америка то соединялась с Северной Панамским перешейком, то оказывалась отрезанной, когда этот перешеек заливало море. Так что отдельные изменения в фауне этого континента можно объяснить периодическим притоком мигрантов с севера. Но миоценовое увеличение числа дидельфид началось задолго до очередного вторжения с севера. «Профессионалы» исчезали без всяких видимых причин, а вместо них множилась всякая голь и шантрапа, любители легкой поживы, толком не умеющие ничего делать.

С точки зрения обычной теории эволюции это просто нонсенс: сильного, с головы до ног защищенного от всех ударов среды специалиста побеждает некто совершенно неумелый. Давид и Голиаф. Можно ли это как-нибудь объяснить?

Что происходило в мезозое?

Правда, в истории жизни на Земле было довольно много кризисов, сопровождавшихся вымиранием различных групп животных и растений. Из них наиболее известно не слишком значительное событие – вымирание динозавров. На самом деле не было такого, чтобы одни динозавры, и только динозавры, в одночасье вымерли. А было другое: в конце мезозоя (примерно 60 млн лет назад) произошло вымирание нескольких групп рептилий, из которых наиболее характерными были динозавры. Сокращения численности динозавров бывали и раньше, но тогда на смену одним их группам приходили другие. В конце же мезозоя динозавров в сообществах окончательно заменили другие группы животных.

Почему об этом событии так любят говорить и писать? Потому что это яркая тема – динозавры были такие большие, и вдруг – вымерли. «Большие» – это из триллера, «вдруг» – из детектива, и потому это интересно. Однако в такой постановке проблема вымирания динозавров скорее литературоведческая, чем биологическая.

Между тем за несколько десятков миллионов лет до этого вымирания – в первой половине юрского периода – жизнь на Земле прошла через куда более глубокий кризис. Тогда произошло уникальное по своим масштабам сокращение разнообразия наземных тетрапод (четвероногих): амфибий, динозавров и других рептилий – птерозавров, крокодилов, ящериц, а также предков млекопитающих.

При этом в юре не было глобальных климатических перемен, которые могли бы привести к такому экологическому кризису. Не было, кажется, и космических катастроф: такие катастрофы должны были бы отразиться на всех группах животных и растений, а этого не замечено.

Стратегия выживания и распад сообществ

Анализируя юрское вымирание сообщества наземных тетрапод, российские палеонтологи В.В. Жерихин и А.С. Раутиан выдвинули новую теорию экологической эволюции.

Как известно, в природе большинство организмов объединены в сообщества, или биоценозы. Именно эти сообщества обеспечивают устойчивое существование жизни на Земле. На организмы постоянно действуют солнечная радиация, различные химические вещества, температура – короче, факторы, приводящие к мутациям, изменяющим наследственный материал. А с изменением строения меняются и требования организмов к среде, к окружающим их условиям сообщества. Но само сообщество, структура сложившихся в нем связей, регулирует такие отклонения, возвращая изменения к норме. Ведь для эволюционных новшеств в хорошем устойчивом сообществе мест нет, все экологические ниши здесь уже заняты.

Так получается, что, обеспечивая своим членам устойчивое существование, сообщество одновременно тормозит филогенез, т.е. появление новых таксонов – видов и других систематических групп. Мало того, с течением времени жесткая структура сообщества становится все жестче, а составляющие его виды-специалисты – все более специализированными.

Но вот наступает непредвиденное – кризис. Причина его может быть внешней, «очевидной», состоящей в резком изменении условий окружающей среды, вроде глобального изменения климата или падения астероида. Но она может быть и внутренней, следствием возникших при специализации отдельных видов нестыковок, особенно опасных в сообществах с жесткой структурой. При определенном накоплении таких нестыковок сообщество распадается. И распадается согласно определенным закономерностям, именно в «местах нестыковок» – независимо от того, какова была природа внешнего толчка (комета, вулкан, похоладание) и был ли такой толчок вообще. В любом случае рвется там, где тонко.

Продолжение следует