Георгий Гамов - Мистер Томпкинс внутри самого себя

Ведь не существовал же персонал автозаправочной станции до того, как изобрели автомобиль, или телевизионный комик до изобретения телевидения. Эволюция одних видов создает «рабочие места» для других видов. В наше время и для людей, и для крыс существует гораздо более широкая сфера приложений, чем когда-либо раньше.

Во-вторых, еще более важный фактор эволюции состоит в том, что время от времени какое-нибудь не слишком узкоспециализированное животное делает фундаментальное изобретение, которое не является новой специализацией, но полезно почти при любых условиях. Применительно к человечеству таким изобретением можно считать паровую машину. Коль скоро она появилась, на ее основе стали создавать всевозможные специализированные устройства — паровозы, пароходы, подъемные краны, кузнечные прессы и т. д. Точно также стоит какому-нибудь животному изобрести что-нибудь принципиально новое, как появляются всевозможные узкоспециализированные виды, которые тотчас же подхватывают изобретение и используют его преимущества. Мы называем этот процесс радиацией, так как изобретатель «иррадиирует», испускает или внедряет свое изобретение в многочисленных вариациях. — А что вы называете принципиально новым, или фундаментальным, изобретением? — поинтересовался мистер Томпкинс.

— Возможно, вам будет легче понять суть дела, если я в качестве примера опишу вам нашу собственную эволюцию. В геологический период, называемый девонским, около трехсот миллионов лет назад, большая часть суши страдала от сильнейшей засухи, многие реки пересохли и превратились в цепочку стоячих водоемов, вода в которых была бедна кислородом. Рыбы были вынуждены всплывать на поверхность, чтобы глотнуть немного воздуха, и постепенно передняя часть их пищеварительного тракта расширилась и превратилась в два воздушных мешка — примитивные легкие. Это приспособление позволило рыбам выживать в мелкой и болотной воде. Несколько видов двоякодышащих рыб сохранились и поныне, в верховьях Нила, в отдельных районах Южной Америки и в Австралии, где ежегодно на протяжении нескольких месяцев не только не хватает воды, но и в воде недостаточно кислорода для того, чтобы обычная рыба, дышавшая жабрами, могла выжить. У большинства же рыб их легкие превратились в плавательные пузыри.

— Но одних лишь легких недостаточно, чтобы жить на суше, — заметил мистер Томпкинс. — Нужны еще ноги.

— Совершенно верно. Когда реки пересохли и превратились в цепочки водоемов со стоячей водой, более предприимчивые рыбы (а выжили именно они) стали неуклюже, прыгая на боку и ползая, перебираться из одного пересыхающего водоема в другой, в котором еще оставалось немного воды. Отбор происходил по способности извиваться и по силе и крепости плавников, которые превратились в примитивные ноги.

А коль скоро такое превращение произошло, у рыб с зачаточными конечностями появилась возможность добывать дополнительную пищу, выползая мало-помалу из воды и охотясь на насекомых. Эти рыбы сделали два принципиально новых изобретения — как дышать воздухом и как ходить по суше — и стали амфибиями, или земноводными.

Земноводные — наполовину рыбы. Они откладывают яйца в воде, из которых выводятся головастики, рыбоподобные существа с жабрами. Позднее головастики превращаются в более «сухопутные» формы, такие, как лягушки и саламандры. Земноводные оказываются в невыгодном положении, так как для выведения потомства им нужна вода.

И все же, несмотря на такой своеобразный гандикап, они обрели всевозможные формы и в свое время занимали доминирующее положение в животном мире, так как не было на Земле более приспособленных животных, с которыми земноводным нужно было бы конкурировать.

Затем одна из амфибий сделала еще одно принципиально новое изобретение, отложив яйцо, с двумя небывалыми ранее отличительными особенностями. Во-первых, в яйце был собственный «бассейн», наполненный жидкостью, в котором зародыш плавал на первых ступенях своего развития. Во-вторых, в распоряжении зародыша был большой желток, позволявший зародышу не рыскать повсюду в поисках пищи.

Новшество позволило пресмыкающимся (такое название получили прогрессивные земноводные, взявшие новое изобретение на вооружение) развиваться уже без острой зависимости от воды. По существу пресмыкающиеся были первыми позвоночными, которые стали настоящими обитателями суши. После того, как пресмыкающиеся обосновались на суше, они вытеснили большинство земноводных и обрели множество различных форм.

— Вы имеете в виду динозавров? — с интересом спросил мистер Томпкинс. — Я часто восхищался их гигантскими скелетами в Музее естественной истории.

— Динозавры были в числе пресмыкающихся, но было и множество других. Во многих случаях по своему внешнему виду они очень походили на появившихся позднее млекопитающих и птиц.

Из океана на сушу

Одни пресмыкающиеся вернулись в море и стали похожи на гигантских морских черепах. Другие стали огромными неуклюже и медленно передвигающимися травоядными, немного смахивающими на носорога. Были и проворные травоядные, а некоторые отрастили крылья, как у летучей мыши, и, по-видимому, питались пойманной рыбой, как наши пеликаны, ныряя за ней в воду.

— А что, все эти пресмыкающиеся вымерли? — спросил мистер Томпкинс.

— Если появляется какое-нибудь принципиально новое изобретение, намного превосходящее ранее достигнутое, то в считанные мгновенья, разумеется, в геологической шкале времени, вымирает целая группа. Пресмыкающимся был присущ один серьезный дефект: они не могли регулировать температуру своего тела. Если климат был умеренным, то пресмыкающиеся были очень активны. Но если становилось слишком жарко, то им не оставалось ничего другого, как забираться в пещеры или расселины, как это делают змеи в пустынях. Еще хуже было, когда наступали холода: пресмыкающиеся становились вялыми и почти впадали в спячку.

Несмотря на это, динозавры просуществовали двести миллионов лет, т.е. гораздо дольше, чем успел просуществовать на Земле человек. Произошло это потому, что значительная часть суши находится на небольшой высоте над уровнем моря и на ней господствует мягкий климат, но, разумеется, кроме низин были и высокогорья, а по мере продвижения к полюсам климат становился все более суровым. Начал изменяться характер растительности, явились новые виды деревьев: сосны, ели и секвойи.

Изменилась и фауна. Некоторые пресмыкающиеся, обитавшие в более холодных областях, изобрели способ, позволявший им сохранять тепло своего тела. При наступлении холодов их теплоотдача увеличивалась, но потери тепла снижались, если покрывавшие их тело чешуйки имели меньшие размеры и были более заостренными. Постепенно такие чешуйки превратились в волосинки, а все чешуйчатое покрытие — в мех. Потение также стало приспособлением, позволяющим регулировать температуру тела, способом понижать в случае необходимости температуру тела за счет испарения воды. Но случайно детеныши пресмыкающихся в поисках пищи слизывали материнский пот. Со временем выделения потовых желез стали содержать все больше и больше питательных веществ и в конце концов превратились в молоко. Это обеспечивало детенышам древних млекопитающих дополнительный шанс на выживание в начальный период их жизни.