Джонатан Б. Лосос. «Удивительная эволюция»
М.: Бомбора, 2020
Пер с англ. Т. Платоновой
Текст: Борис Жуков, научный журналист
Одно из самых расхожих суждений о теории эволюции – что она может что угодно объяснить, но ничего не в состоянии предсказать. Обычно эту хлесткую фразу повторяют люди, далекие не только от профессиональных занятий эволюционной биологией, но и от любительского интереса к ней. Но споры о том, предсказуема ли эволюция и насколько ее ход определяется начальными условиями, не утихают вот уже более полутора веков и среди ученых-эволюционистов.
Джонатан Лòсос, известный американский биолог, рассказывает о том, как решается этот вопрос в современной версии теории эволюции. Одна из главных тем его книги – явления эволюционной конвергенции и параллелизма. Люди давно замечали, что многие формы в природе очень похожи друг на друга. С появлением представлений об эволюционном родстве организмов стало ясно, что во многих случаях такое сходство не унаследовано от общего предка. Любимый пример из учебников – ихтиозавр и дельфин. У них (как и у любых двух существ) был когда-то общий предок, но по своему телосложению он отличался от них обоих гораздо сильнее, чем они – друг от друга. Свой нынешний облик они приобрели независимо, но при этом оказались очень похожи.
Но это пример XIX векa, когда невозможно было выявить реальное родство организмов и приходилось основываться только на морфологии. С тех пор появилась генетика, а в последнее время она дошла до того, что стало возможным установить генетическое родство любых организмов. Что привело в страшное смущение классическую систематику: роднёй оказались такие группы, родство между которыми и помыслить было невозможно, – и наоборот. А это уже позволяло выяснить, в каких случаях внешнее сходство имеет под собой сходную генетическую основу (даже если последний общий предок не имел тех признаков, которые делают его потомков похожими друг на друга), а в каких оно чисто функционально и обеспечивается разными генетическими механизмами. Кактусы Америки похожи на молочаи Африки. Сумчатые млекопитающие Австралии не только занимают те же экологические ниши, что и плацентарные звери Евразии, Африки и Америки, но зачастую и выглядят довольно похоже: здесь живут или жили в недавнем прошлом сумчатый крот и сумчатая летяга, сумчатая куница и сумчатый волк... На изолированных островах попавшие туда однажды слоны постепенно мельчают, а жуки увеличиваются в размерах.
Здесь надо сделать одну немаловажную оговорку. Еще с конца XIX века в эволюционной литературе принято различать конвергенцию и параллелизм. Параллелизм – это когда существа, похожие с самого начала (и, как правило, родственные), претерпевают сходные эволюционные изменения. Конвергенция – это когда исходно непохожие существа, эволюционируя, становятся похожими. Проще говоря, в ходе параллельной эволюции сходство сохраняется, а в ходе конвергентной – приобретается. Однако Лосос не пользуется понятием параллельной эволюции, называя «конвергенцией» любые не унаследованные от общего предка сходства, – что, на наш взгляд, сильно затрудняет задачу, которую он перед собой поставил.
Тем не менее Лосос все же обращает внимание на разную природу конвергенций. Вот, скажем, усатый кит и китовая акула питаются, фильтруя планктон: забирают в огромную пасть воду с живностью, воду процеживают сквозь фильтрующий аппарат, живность глотают. При столь общем описании это явный пример конвергенции: акула и кит очень далеки друг от друга в эволюционном плане, но похожи по образу жизни. Но кит фильтрует воду посредством китового уса – роговых выростов нёба. Китовая акула же использует для фильтрации свои жаберные дуги, соединенные хрящевыми пластинками и превращенные в сложную сеть. Конвергенция? Да, но только на уровне предназначения устройства. А сам фильтрующий аппарат возникает из разных частей тела, состоит из разных материалов. Лосос приводит этот и другие подобные примеры как доказательство того, что конвергенции отражают не «закономерный характер эволюции», а то, что некоторые задачи имеют очень ограниченный набор возможных решений или даже всего одно.
К вопросу о закономерности и предсказуемости эволюции можно подойти и с другой стороны – экспериментальной. Долгое время после появления теории эволюции сама идея эволюционного эксперимента для большинства ученых была совершенно немыслимой: предполагалось, что сколько-нибудь заметные эволюционные изменения требуют невообразимо долгого времени. Тем не менее в числе прочих Лосос рассказывает об эксперименте, начатом еще в 1856 году (за три года до публикации теории Дарвина) и продолжающемся до сих пор. Правда, эволюционный смысл этого эксперимента был осознан лишь спустя почти сто лет после его начала. Его авторы – пионер производства минеральных удобрений и создатель первой в мире сельскохозяйственной опытной станции Джон Лоус и его соавтор химик Джозеф Гилберт – изучали влияние различных удобрений на урожайность разных культур. На одной из опытных площадок исследовалось влияние удобрений на продуктивность сенокосных лугов. Лоус и Гилберт получили интересовавшие их данные – но попутно описали быстрое сокращение видового разнообразия на удобряемых участках вследствие вытеснения лугового разнотравья немногими видами растений, наиболее приспособленными к усиленному питанию. Позже, уже в ХХ веке ботаники Рой Снейдон и Стюарт Дейвис, исследовав растения на этой площадке, показали, что между экземплярами одного и того вида, растущими на участках с разным химизмом, имеются генетические различия, что они имеют адаптивный характер и в значительной мере воспроизводимы. Эксперимент, начинавшийся как чисто агрономический, стал в полной мере эволюционным.
Со второй половины ХХ века эволюционные эксперименты, проводимые на мелких быстро размножающихся организмах – бактериях, дрозофилах, рыбках гуппи и т. д., – стали широко применяться. Лосос рассказывает о самых знаменитых и результативных из них: о многолетних исследованиях эволюционных изменений у гуппи в речках и ручьях Тринидада, об экспериментальном создании хорошо различимых жизненных форм у колюшек, о собственных опытах по заселению мелких островков ящерицами – анолисами и агамами. И всякий раз автор пытается разобраться, в какой мере сходство наблюдаемых изменений обусловлено общей генетической основой, а в какой – лишь общей задачей, случайны ли одинаковые мутации в разных линиях и насколько предсказуема эволюция в каждом случае.
Много места Лосос отводит знаменитому длительному эксперименту профессора Ричарда Ленски, в котором популяции кишечной палочки эволюционируют на протяжении трех десятилетий. К моменту написания книги в эксперименте Ленски сменилось около 64 тысяч поколений бактерий. Эксперимент дал немало интереснейших результатов (и Лосос о них рассказывает), но для темы книги наиболее важно то, что Ленски имеет реальный опыт перезапуска эволюции. Некоторые поколения бактерий он замораживал, а впоследствии часть из них возвращал к активной жизни. В результате их эволюция стартовала с точки, давно пройденной их собратьями. Сравнивая результаты этих перезапусков, можно было судить, что в эволюции повторяется, а что нет.
Последняя часть книги посвящена любимой идее некоторых философов и фантастов – предопределенности появления разумных существ и обязательности сходства их облика с человеческим. Автор довольно убедительно обосновывает свою точку зрения: появление разумных видов в других ветвях животного царства в принципе возможно (хотя отнюдь не неизбежно), но нет никаких оснований предполагать, что они будут похожи на людей (если только не произойдут от ближайших родственников последних).
Сходный вывод делает автор и относительно общего вопроса о предсказуемости и закономерности эволюции: «Эволюция иногда повторяет себя, но чаще – нет». Ее ход определяют как требования окружающей среды и уже сложившаяся генетическая основа, так и множество мелких, не поддающихся учету случайностей – способных, однако, радикально изменить ее направление. Ее можно до некоторой степени предсказать для коротких отрезков времени и хорошо известных условий обитания вида, но чем долгосрочнее такой прогноз, тем меньше у него шансов оказаться хотя бы приблизительно верным.
Великолепная книга Джонатана Лососа в значительной степени теряет свои достоинства из-за безграмотного и откровенно халтурного перевода. Данное издание можно использовать как пособие для начинающих переводчиков: в нем словно бы нарочно собрано всё то, чего ни в коем случае не должен допускать переводчик вообще и переводчик научно-популярной литературы в частности. Автор перевода, судя по всему, совершенно не знаком ни с биологической терминологией, включая даже самую общеизвестную (вплоть до незнания того, как склоняется слово «микроб» – известное ему, видимо, исключительно из рекламных клипов), ни с биологическими реалиями. Мы с изумлением читаем, например, что «самое крупное в мире животное – утконос» (это о зверьке, весящем не более 2 кг!). А растение с самыми крупными (на сей раз действительно самыми крупными) цветами названо «трупной лилией». Заглянуть в словарь и узнать, что по-русски оно называется раффлезией Арнольда, переводчику было недосуг. И так – по всей книге.
Впрочем, что говорить о биологических познаниях переводчика, когда он не понимает куда более простых слов и словосочетаний? Так, на стр. 128 мы узнаем, что эволюция не всегда происходит медленно – «иногда она, и даже часто, движется с легкой скоростью». Только вернув эту абракадабру в ее исходное английское состояние, можно догадаться, что автор говорил о скорости света (light speed). В другом месте сказано, что «чуть ли не каждую неделю мы слышим сообщение о том, что обнаружена еще одна обитаемая экзопланета», – так что даже непонятно, почему же дальше автор пишет об инопланетной жизни сугубо предположительно. На самом деле, конечно, речь шла о планетах, пригодных для жизни. И подобные загадки опять-таки щедро рассыпаны по всему тексту.
К этому следует добавить крайне неуклюжие стилистические конструкции («первые организмы были крошечными и состояли из одной клетки, и такое условие продержалось в течение двух с половиной миллиардов лет», «по более средним оценкам», «многие части нашего тела конвергентно эволюционировали в других организмах» и т. п. перлы изящной словесности) и механическое воспроизведение строя английской фразы – из-за чего во многих высказываниях забавно смещается логическое ударение.
Под стать переводчику оказались и редакторы (коих у книги значится три – главный, ответственный и младший) и корректор. Непонятно, чем занимались все эти уважаемые люди, но отнесение птицы киви к млекопитающим, два разных перевода названия одного и того же фильма (на одной странице!) или заниженная в десять раз площадь акра в справочной сноске – на их совести.
В результате вместо легкого и увлекательного чтения читатель вынужден проделывать настоящее исследование по восстановлению авторской мысли. Скорее всего, такую работу осилят немногие. А жаль – книга Джонатана Лососа, безусловно, стоит того, чтобы ее прочли.