Эндрю Штульман - Сбитые с толку

Одно из глубочайших следствий теории эволюции заключается в том, что все живое взаимосвязано. Любой организм на планете объединяет с любым другим организмом единство происхождения. У людей есть общий предок не только с обезьянами, но и с воробьями, лягушками, медузами и водорослями. Общий предок людей и водорослей жил очень давно — миллиарды лет назад — и наверняка больше напоминал водоросль, чем человека. Никто не находил его ископаемых остатков, но мы уверены, что он существовал, потому что только это может объяснить, почему люди и водоросли так похожи на клеточном уровне. И у тех, и у других есть хромосомы, рибосомы, митохондрии и эндоплазматическая сеть, не говоря уже о тех же механизмах передачи генетической информации (ДНК и РНК).

Общее происхождение невероятно важно для понимания биологического мира и нашего места в нем. Биологи работают над этими вопросами десятки лет, однако большинство неспециалистов забывают об общем происхождении и считают, что виды лишь минимально связаны друг с другом. С точки зрения эссенциализма можно допустить, что у людей и приматов общая глубинная сущность, но совершенно немыслимо, что у нас есть какая-то общая сущность с медузами или водорослями [332].

Преподаватели биологии всё больше осозна ю т эту проблему и реагируют на нее, включая в учебный процесс наглядные изображения единого происхождения, в частности кладограммы [333]. Эти схемы были придуманы биологами в 1960-х годах, чтобы показать, когда и как разные группы организмов отделились друг от друга. В последние годы кладограммы вышли за пределы научного обихода и стали стандартным изображением процесса эволюции в учебниках естествознания и музеях [334]. Вот простая кладограмма, изображающая эволюционные взаимосвязи между четырьмя гоминидами.

Рис. 13.3. Орангутаны — Гориллы — Шимпанзе — Человек

Это та же кладограмма, что и на предыдущем рисунке (с силуэтами орангутана, гориллы, шимпанзе и человека), просто в другой форме. Кладограммы изображают общее происхождение в виде ветвей. Берется некоторая группа видов. Пара, имеющая самого позднего общего предка, соединяется линиями. Точка соединения обозначает общего предка этой пары. Затем пара соединяется со всеми остальными видами по той же схеме: сначала имеющие более позднего предка, потом те, чей общий предок существовал раньше, до тех пор, пока все виды в группе не окажутся связанными между собой. Каждое новое соединение образует новый узел — более общего и более раннего предка.

Например, кладограмма, представленная выше, свидетельствует о том, что общий предок человека и шимпанзе (третий узел) существовал позже, чем предок любой другой пары обезьян. Люди и шимпанзе, в свою очередь, имеют более позднего предка с гориллами (второй узел), чем с орангутанами. Последние, таким образом, — самые дальние родственники для членов этой группы. Предок, объединяющий их со всеми остальными (первый узел), жил раньше всех. Орангутаны, гориллы и шимпанзе, строго говоря, не виды, а роды, то есть более высокая таксономическая категория, однако для любого уровня таксонов — вида, рода, семейства, порядка (отряда), класса, типа и царства — действует та же логика.

Рис. 13.4. Это популярное украшение на Хеллоуин свидетельствует о том, что люди плохо понимают связи между живыми существами. Кости есть только у позвоночных. Беспозвоночные, в том числе пауки, отделились от позвоночных более пятисот миллионов лет назад. Паучьи кости с точки зрения биологии так же невозможны, как крылатые пауки

Кладограммы стали столпом современных эволюционных исследований, так как благодаря секвенированию [335]генов теперь можно определить общих предков на молекулярном уровне. При этом обычному человеку не обязательно подробно знать генетические основы кладограмм, чтобы извлечь из них глубокие выводы: эти схемы могут значительно изменить представление о том, как связаны между собой разные формы жизни. Посмотрите, например, на эволюционные связи между мангустами, ласками, гиенами и шакалами. Если судить по внешнему виду, можно объединить мангустов с ласками, а гиен с шакалами. Однако кладограммы на основе генетических данных свидетельствуют, что мангусты ближе к гиенам, чем к ласкам, а ласки — к шакалам, а не к мангустам. Или подумайте об эволюционных связях между ламантинами, дельфинами, слонами и коровами. Место обитания объединяет ламантинов с дельфинами, а слонов с коровами, но генетически обоснованные кладограммы указывают на то, что ламантины — близкие родственники слонов, а не дельфинов, а дельфины ближе к коровам, чем к ламантинам.

Кладограммы и генетический анализ, лежащий в их основе, помогают заметить под схожим внешним видом и поведением более глубокие и важные связи. Они обнажают скрытую историю эволюционного давления, которая в противном случае была бы скрыта под наблюдаемыми чертами существующих ныне жизненных форм.

В то же время, при всех своих преимуществах, кладограммы сбивают с толку неспециалистов. Их задача в том, чтобы наглядно продемонстрировать кладогенез — ветвящееся видообразование, — но большинство людей представляют себе видообразование как линейный процесс (анагенез) и поэтому неверно интерпретируют увиденное [336]. Прежде всего, они читают виды на кладограмме по кончикам ветвей, воспринимая этот в значительной степени произвольный порядок как последовательность видов. Однако при построении кладограммы учитывается только расстояние до общего предка, а расположение родственных видов друг относительно друга может меняться. Например, в кладограмме гоминидов люди должны быть рядом с шимпанзе, но изобразить их можно как слева, так и справа. Аналогично гориллы должны быть ближе к ветви людей и шимпанзе, но слева или справа от нее — не имеет значения. Есть целых восемь биологически корректных способов расположения этих приматов. Вот еще один.

Разная последовательность возможна, потому что соединение двух видов указывает только на наличие у них более близкого общего предка, чем с любым другим видом: так же как у братьев или сестер есть предок более поздний, чем у любого из них с двоюродными братьями и сестрами. Тем не менее большинство неспециалистов ошибочно полагают, что виды на ветвях кладограммы упорядочены по своей древности (от более к менее древним) или примитивности (от наиболее к наименее примитивным).

С этим связано еще одно заблуждение, согласно которому чем дальше отстоят друг от друга виды на ветвях кладограммы, тем слабее они связаны. В кладограмме выше, например, орангутаны кажутся ближе к шимпанзе, чем к людям, но это просто совпадение, вызванное произвольным размещением человека и шимпанзе. Орангутаны эволюционировали независимо от шимпанзе в той же степени, что и от людей, поэтому они одинаково близки и к тем и к другим. Все три вида имеют одного общего предка (первый узел), просто у человека и шимпанзе он более непосредственный.