Джонатан Лосос - Удивительная эволюция. Биологическая история Земли в невероятных превращениях и мутациях организмов

Но этот глаз принадлежит не позвоночному, а осьминогу! Да, именно так – глазные яблоки осьминогов почти неотличимы от наших, даже несмотря на то, что наш самый близкий общий предок, в изобилии населявший землю еще более пятисот пятидесяти миллионов лет назад, вообще не имел глаз [14] На самом деле в некоторых аспектах глазное яблоко осьминога лучше человеческого. У позвоночных нервные волокна внутри глазного яблока прикрепляются к переднему концу каждого фоторецептора сетчатки глаза. И это означает, что свет не только должен пройти по нервам, чтобы добраться до рецепторов, но и что нервные волокна идут от рецепторов поверх сетчатки, собираются в зрительный нерв, который проходит сквозь сетчатку на другую ее сторону, и потому в этом месте отсутствуют светочувствительные рецепторы, образуя так называемое слепое пятно. А глазное яблоко осьминога устроено так, что оно гораздо более чувствительно, и нервные волокна прикреплены к заднему концу фоторецепторов, там, где они не препятствуют прохождению света и не создают визуальной помехи, когда выходят с задней поверхности глазного яблока. Если предположить, что эволюции не было, и жизнь на земле была создана умным творцом, то этот творец попрактиковался на нас, прежде чем создать улучшенный дизайн глазного яблока осьминога. .

Богомол (сверху) и мантиспид (снизу).

А как насчет этого? Всем известен богомол: крупные рыбьи глаза, длинная шея, передние конечности, сложенные словно для молитвы. Но эти животные на самом деле не настолько религиозны – в действительности их молящая поза – это ловушка, предназначенная для того, чтобы совершить стремительный и быстрый, как молния, бросок и схватить свою жертву передними ногами, удерживая ее между шипастыми бедром и голенью. (Мы бы так же могли схватить свой ланч, быстро развернув руки вниз и зажав его между ладонями и предплечьями… если бы наши ладони были покрыты шипами и составляли половину длины предплечий.)

Но богомолы – не единственные шустряки. Есть еще один вид насекомых – мантиспиды, – у которых практически идентичное строение лап для хватания жертвы, и действуют они столь же стремительно. Схожие черты на этом не заканчиваются – длинная шея мантиспидов и выпуклые глаза так сильно напоминают шею и глаза богомолов, что передняя часть их туловища кажется выполненной под копирку, даже несмотря на то, что этих двух насекомых разделяют сотни миллионов лет эволюции. (А задняя их часть больше напоминает туловище ближайшего их родственника, представителя сетчатокрылых).

Конвергентная эволюция, конечно же, не ограничена одной только анатомией. Виды способны сближаться в любом аспекте своей биологии, от генов до поведения. Существует много подобных примеров, но одни из моих самых любимых – неприметные муравьи и термиты.

Большинство людей считает, что муравьи и термиты должны быть близкими родственниками, потому что они выглядят одинаково, а еще, когда возникают проблемы с теми или другими, вы вызываете специалиста по уничтожению насекомых. Но если вы возьмете лупу и рассмотрите этих насекомых повнимательнее, то обнаружите, что в отличие от традиционных насекомых, у которых можно различить голову, щиток, живот и шесть ног, они выглядят совершенно иначе. И, к тому же, они вообще не являются близкими родственниками. Ближайшая родня муравьев – осы и пчелы, а термиты относятся – как ни странно – к семейству таракановых.

Несмотря на их различный филогенез, социальная организация муравьев и термитов удивительно похожа. Для муравьиных сообществ характерно узконаправленное разделение труда: королева (а иногда королевы), которые откладывают бессчетное количество яиц; крошечные самцы, чья единственная функция заключается в спаривании с неплодными матками, и разнообразные виды муравьев-рабочих, причем все они самки. А тело каждой самки приспособлено специально для того вида работы, которую она выполняет: заботиться о потомстве, отгонять непрошеных гостей, собирать пищу и прочее.

Социальная структура термитов почти такая же. Термиты тоже живут колониями, исчисляющимися десятками миллионов особей. У них, как и у муравьев, одна или несколько самок откладывают яйца, а разнообразные виды рабочих выполняют основные задачи по обеспечению жизнедеятельности колонии. И муравьи, и термиты используют жидкую пищу, которая передается от одного обитателя колонии другому, чтобы регулировать тот тип рабочего, которым станет подрастающая самка. И те, и другие общаются с помощью химических сигналов, именуемых феромонами. Они оставляют феромоновые дорожки, чтобы показать дорогу к еде муравьям-фуражирам и собрать солдат для битвы.

К одному из самых поразительных случаев конвергенции между муравьями и термитами (а также, в данном случае, жуками) относится строительство ими подземных грибных садов. Эти насекомые изобрели сельское хозяйство еще за десятки миллионов лет до нас! И хотя заметны некоторые отличия в подходах, общая сельскохозяйственная стратегия у всех этих насекомых очень похожа. Под землю под термитным холмиком или муравьиным гнездом насекомые приносят и сажают грибы, которые они выращивают, а затем собирают и съедают. Рабочие муравьи и термиты бережно ухаживают за своим садом, убирая мусор, контролируя вредителей и уничтожая другие виды грибов (они специализируются на определенном виде, считая остальные сорняками). Насекомые используют даже антибиотики, выращенные из бактерий, живущих в особых частях их тел или внутри организма, чтобы защищать грибы от бактерий-вредителей (муравьи используют те же микроорганизмы, которые применяем мы для производства антибиотика стрептомицина).

Как видно по этой небольшой подборке примеров, конвергентные признаки в изобилии представлены в природном мире. Но только в 2003 году Конвей Моррис высказал предположение, что конвергенция – доминирующая модель в биологическом мире. Его фундаментальный труд «Решение жизни: неизбежность появления человека во Вселенной», состоящий из 332 страниц (плюс 115 страниц примечаний), изобилует исключительным разнообразием случаев конвергенции, собранных и изученных им на протяжении всей жизни. Восемь лет спустя Джордж Макги написал похожую книгу «Конвергентная эволюция: лимитированные формы». И хотя она меньше по объему – 277 страниц, – чем книга Конвея Морриса, но в ней приведено еще больше примеров. А когда я писал черновик данной главы в 2015 году, вышла третья книга, второе произведение Конвея Морриса, «Руны эволюции: как зародилось самосознание Вселенной», где на 303 страницах были представлены в основном новые примеры конвергенции.