Мертвый лев: Посмертная биография Дарвина и его идей - Винарский Максим

В список «заклятых врагов» естественного отбора входят и неумолимые законы геометрии, механики, гидродинамики и т. д. Невозможно, к примеру, «сотворить» теплокровное позвоночное весом менее трех граммов. Известно множество микроскопически мелких насекомых, клещей, червей, даже моллюсков. Но не бывает и не может быть птиц и млекопитающих столь же крошечных размеров. Невозможны теплокровные змеи. Отношение площади поверхности тела к его объему у подобных тварей окажется так велико, что почти все выработанное тепло будет рассеиваться, согревая не животное, а окружающее его пространство. Такая адаптация оказалась бы пирровой победой {367}.

Другая крайность – люди-великаны, герои мифов и легенд, а также сатирических романов (Рабле, Свифт, Вольтер). Что произойдет, если каким-нибудь колдовством увеличить обычного человека до пятиметрового роста? Да ничего хорошего! Его кости, если они вырастут в размерах пропорционально телу, не смогут выдержать вес новоиспеченного гиганта {368}. Если же скелет будет увеличиваться в размерах быстрее, чем само тело, опять выйдет незадача. Кости окажутся слишком тяжелыми, и наш исполин не сможет ходить. Итак, в реальности гиганты объективно невозможны. Это прекрасно понимал еще Галилей, математически доказавший, что очень большие позвоночные животные, такие как синий кит, могут жить только в воде, которая помогает им управиться с собственной тяжестью {369}. Кстати, все самые крупные беспозвоночные – например, гигантские кальмары и крабы-пауки – тоже обитают в водной среде.

Хороший пример ограниченности эволюционного творчества дают раковины моллюсков. Разнообразие их форм, размеров, окраски, различных структурных элементов кажется беспредельным. Может создаться впечатление, что нет такой конструктивной формы раковины, которую изобретательная природа не опробовала бы хоть единожды. Но это не так. Количество реализованных вариантов явно уступает числу теоретически возможных.

С точки зрения геометрии спирально завитые раковины моллюсков описываются уравнением логарифмической спирали, что делает их прекрасным объектом для моделирования. В начале 1960-х гг. американский палеонтолог Дэвид Рауп показал, что форму любой раковины можно описать с помощью нескольких параметров, значения которых изменяются в определенных границах. Он написал компьютерную программу, позволяющую машине задавать все возможные значения этих параметров и получать на этой основе контурные изображения самых разнообразных раковин, в том числе и никогда не существовавших в природе.

Рис. 8.3. Часть раковин, смоделированных компьютером, имеет аналогии в природе, но некоторые не соответствуют ни одному из известных науке видов. Серой заливкой на верхней диаграмме показана область, где располагаются реально существующие или существовавшие формы {370}. Кривая линия на нижнем рисунке разделяет два морфопространства: одно включает раковины с сомкнутыми, второе (в нижнем правом углу) – с разомкнутыми оборотами

Посмотрите на рисунок 8.3. То, что на нем изображено, называется морфологическим пространством или попросту морфопространством – оно охватывает весь спектр теоретически возможных форм. Вычислительной машине, вооруженной математической моделью спиральной раковины, ничто не стоит перебрать все мыслимые варианты и описать (или обрисовать) доступное моллюскам морфопространство {371}. Расчеты Раупа показали, что большая его часть пуста, то есть многие из теоретически допустимых вариантов строения раковины не пошли «в массовую серию», а возможно, никогда и не существовали. Почему это так, объяснить не очень легко. Вероятно, несостоявшиеся варианты оказались проигрышными с биологической точки зрения, скажем, делая своих обладателей нежизнеспособными или особо уязвимыми для хищников. Но есть и «оптимистическое» объяснение, согласно которому эволюции еще только предстоит «открыть» эти формы в отдаленном будущем. Достаточно лишь подождать лет этак с полмиллиарда, чтобы все доступное раковинным моллюскам морфопространство постепенно заполнилось. Наберемся терпения.

И снова о конструкторских «промахах» природы, простительных естественному отбору, не ведающему, что он творит, но как дело рук сверхъественного Творца выглядящих странно. Мог ли абсолютно совершенный Конструктор создать неудачную, непродуманную вещь? Это случалось только в графических фантазиях Жана Эффеля, где сотворение отдельных видов поручено «низкоквалифицированным» ангелам (рис. 8.4).

Рис. 8.4. Карикатура Жана Эффеля из цикла «Сотворение животных»

Самым известным примером «инженерного промаха» биологической эволюции стало, пожалуй, устройство возвратного гортанного нерва (ВГН) у длинношеих наземных позвоночных – жирафов, некоторых динозавров (диплодок, суперзавр) {372}. Многие эволюционисты и популяризаторы эволюционной биологии {373} видят в нем красноречивое свидетельство против концепции разумного Замысла. Задача ВГН проста – передавать нервный импульс от головного мозга к гортани. Для людей нерв особенно важен, поскольку участвует в управлении работой голосовых связок, а чем был бы Homo sapiens без членораздельной речи? Мозг и гортань у позвоночных находятся по соседству, и самое разумное решение – связать их кратчайшим маршрутом, что у крупных видов составило бы какие-то десятки сантиметров. Анатомия реальных животных вопиюще неразумна. Вместо того чтобы бежать напрямик, ВГН спускается из черепа в грудную клетку и только потом возвращается (отсюда его название – возвратный) к гортани. Даже у человека путь неблизкий, а как быть жирафу с его длинной шеей, достигающей почти двух с половиной метров длины? Нервному импульсу в этом случае приходится преодолевать путь длиной четыре-пять метров. Зачем такая нелепая схема? Кому это понадобилось? Ответ прост: никому. Несовершенство в данном случае объясняется не «глупостью» естественного отбора, а эволюционной историей наземных позвоночных. У наших предков-рыб все устроено как надо, ВГН у них короткий. Причина элементарна – у рыб нет шеи! План строения четвероногих унаследовал расположение ВГН от рыб, но отбор, неспособный «перемотать пленку» и изменить исходную конструкцию, вынужден жертвовать оптимальностью, сохраняя столь сомнительное решение. Рекордсменами в этом смысле были и остаются длинношеие динозавры, перед достижениями которых жирафьи подвиги бледнеют. Длина ВГН у суперзавра, по оценкам палеонтологов, могла достигать 28 м! С анатомической точки зрения здесь нет ничего невероятного; самые длинные нейроны, известные у современных животных (китов), достигают 30 м. Но каково же было суперзавру существовать с такой иннервацией гортани и как это влияло на его способность пережевывать пищу, можно только гадать {374} (рис. 8.5).

Рис. 8.5. Расположение и сравнительная длина возвратного гортанного нерва у человека, жирафа и суперзавра {375}

Конструктивные недочеты обнаружены и в таком органе, который сторонниками естественного богословия рассматривается как одно из самых совершенных и «разумеется, созданных Творцом» явлений природы. Я говорю о глазе. Великий немецкий физик и физиолог Герман Гельмгольц считал, что человеческий глаз «имеет все возможные дефекты, которые могут быть найдены в оптическом инструменте, и даже несколько специфичных только для него». Оптик, вздумавший выпустить на рынок столь несовершенное устройство, неминуемо разорился бы. Это также связано с грузом нашей эволюционной истории, наследством отдаленных рыбообразных предков {376}. Почему же мы, как и другие наземные позвоночные, обладающие сходным органом зрения, видим – и видим неплохо? Потому, продолжает Гельмгольц, что отдельные недостатки глаза взаимно скомпенсированы и «неточность получаемого изображения при обычных условиях освещения очень незначительно превышает ограничения чувствительности, устанавливаемые размерами колбочек сетчатки» {377}.