среда, 19 февраля 2014 г.

Теория эволюции

Чарлз Дарвин сумел сложить воедино эволюционный пазл, но не он один позволил себе выйти за привычные рамки изученного. В одном ряду с ним среди пионеров науки — Альфред Рассел Уоллес и Жан Батист Ламарк.

Многим известно, что теория эволюции не появилась в одночасье на пустом месте вслед за публикацией в 1859 году «Происхождения видов» Чарлза Дарвина. Однако не все знают, что эти идеи витали в воздухе на протяжении как минимум двух с половиной тысячелетий.

Разногласия в понимании происхождения жизни тянутся еще со времен древнегреческой цивилизации. В те времена попытки ответить на этот вопрос заметно отличались от пути, которым позже пошли в Западной Европе. Тогда не существовало инквизиции и не ставили клеймо ереси; не было и господствующей теории креационизма, которой пришлось бы оппонировать. Так что древние греки проявляли изрядную изобретательность в космологиях: одни верили, что жизнь была создана богами, другие — что она появилась в результате хаотичных столкновений атомов.

Древний поэт, врач, иллюзионист и повелитель штормов, а вдобавок философ Эмпедокл, живший на Сицилии, дал начало весьма причудливой даже по тем временам «гипотезе естественного отбора». Согласно Эмпедоклу, в начале начал существовали различные части тел, погруженные в «первичный бульон». Случайным образом соединившись, они породили людей с головами животных, зверей с ветвями вместо конечностей и прочие варианты, не все из которых оказались жизнеспособными.


РАЗВИТИЕ ИДЕИ

Сто лег спустя Аристотель объявил теорию Эмпедокла абсурдной и не поддающейся проверке. Ученик Платона Аристотель два года, проведенных на острове Лесбос в Эгейском море (там он преподавал), изучал растения и животных, надеясь разгадать тайны природы путем наблюдений. В результате он пришел к выводу: ничто в природе не случайно, всё остается неизменным и идеально упорядоченным. Каждый живой организм занимает свою нишу, отдельно взятые растения могут расцветать и увядать, люди — рождаться и умирать, однако виды при этом не меняются. Аристотель не был эволюционистом, но сформулированный им принцип превосходства наблюдений над домыслами — вклад в копилку развития теории эволюции. Его также принято считать основоположником биологии.

На протяжении почти тысячи лет не было ни одной работы, которая бросила бы вызов трудам Аристотеля по изучению биологических видов. В IX веке вдохновленный недавно переведенными на арабский книгами Аристотеля восточный философ аль-Джахиз, живший в самом сердце Аббасидского халифата, в Багдаде, принялся за изложение собственных познаний в зоологии. В своем семитомнике «Книга животных» он описывает природный мир очень похоже на современную концепцию экосистем. В добавок аль-Джахиз вводит такие понятия, которые на современном научном языке называются видовым разнообразием и адаптацией.

Некоторые исследователи утверждают, что аль-Джахиз открыл принцип естественного отбора за тысячу лет до Дарвина. Они опираются на то, как он описывал взаимозависимые биосистемы, отношения «хищник — жертва» и живучесть особей. Но апологеты аль-Джахиза упускают, что тот был глубоко религиозным человеком и в трудах, посвященных Аллаху, описывал природный мир, в котором всё подчиняется божественному порядку. Такая система жестко фиксирована и не подвержена никаким изменениям.

В XV веке художник, эрудит и изобретатель Леонардо да Винчи, живший в Милане, интересовался естествознанием и изучал работы арабских и греческих мыслителей. Его сознание будоражила загадка природы: как окаменелые останки устричных колоний очутились на вершинах гор. Поставленные Леонардо вопросы подтолкнули геологов XIX века к выводам об эволюции, но сам ученый в окаменелостях видел лишь свидетельства в пользу своих неоплатонистических убеждений, по которым человеческое тело подобно миниатюре Земли и подчиняется тем же законам. Изучая расходящиеся с каноническим представлением теории устройства Земли, Леонардо рисковал жизнью. Скорее всего, поэтому он и разработал особую технику ведения записей с помощью зеркала, чтобы скрыть свои мысли от пытливых глаз священников и инквизиции.

Усовершенствование микроскопов и выход в свет новых работ о насекомых в XVIII веке дали толчок исследованиям механизма размножения микроорганизмов. Летом 1740 года молодой преподаватель из Швейцарии Авраам Тремблей (Abraham Trembley), обучавший сыновей графа Бентинка в Гааге, отправил своих подопечных взять образцы воды из пруда. Целью задания было изучение под микроскопом существ (он их называл «полипами», в современной терминологии — гидры), населявших декоративные водоемы графских имений. Тремблей был потрясен тем, что увидел, когда разрезал животных пополам, — они регенерировали. Открытое им свойство «полипов» противоречило распространенному в то время убеждению, что способность восстанавливать утраченные части свойственна лишь растениям. «Полипы» быстро стали предметом обсуждения в салонах по всей Европе. И материалисты, и атеисты с удовольствием использовали их в качестве довода, что жизнь сосредоточена именно внутри, а не вне плоти. Так извечная дискуссия о природе и происхождении жизни получила новый увлекательный поворот.

В те времена, с начала XVIII века, странные идеи об эволюции стали появляться в Каире. Французский консул Бенуа де Майе (Benoit de Maillet), назначенный в Египет, был хорошо знаком с актуальными философскими вопросами о возрасте, происхождении и природе жизни на планете, обсуждавшимися во многих французских салонах. Увидев в пустыне архитектурные памятники древней цивилизации, он осознал, что Земля намного старше, чем утверждают католические священники. Восточные купцы и религиозные лидеры, с которыми де Майе довелось познакомиться, имели совсем другое понимание того, как сформировалась Земля. В итоге он стал приверженцем гипотезы, что Египет, как и вся земная суша, образовался в результате постепенного снижения уровня единого Мирового океана и что человечество берет начало от «морских людей». Как предполагал де Майе, переходные формы должны были сохраниться по сей день, и он потратил все свои средства на поездки по Европе и поиск информации о «морских людях». Еретический характер этих исследований не позволил издать при жизни его книгу «Тельямед» (Tellicimed — собственное имя де Майе, написанное наоборот). Она увидела свет лишь 50 лет после его смерти, и то распространялась тайно.

СВОБОДА МЫСЛИ

К XVIII веку Париж и Амстердам превратились в интеллектуальные центры зарождавшейся по всей Европе «смуты». Отсюда распространялись антиклерикализм, порнография, идеи атеизма, а вместе с ними и книги о естественных науках и свободомыслии. В Париже было создано отделение секретной полиции под началом Жозефа Д’Эмери (Joseph D’Hemery), наблюдавшее за инакомыслящими философами.

Одним из самых опасных смутьянов, по данным полиции, был философ, драматург и энциклопедист Дени Дидро (Denis Diderot). Он знал и о «полипах» Тремблея, и о книге де Майе, читал большинство выходивших статей и книг по естествознанию. Его пьесы, рассуждения и энциклопедии были пронизаны мыслями о том, что возраст Земли немыслимо велик, живые организмы постоянно видоизменяются, а человечество однажды вымрет. Его современник Жорж-Луи Леклерк, граф де Бюффон (Georges-Louis Leclerc, Comte de Buffon) скрытно публиковал идеи об эволюции, «подмешивая» их в работы по истории животных. Самые радикальные труды Дидро, как и де Майе, были опубликованы уже после смерти автора.

Спустя несколько десятилетий Великая французская революция создала все условия для расцвета теории эволюции. Священники прекратили отслеживать философские идеи. Наполеон собрал богатейшую коллекцию экспонатов в парижском Музее естествознания, пополнив ее трофеями из европейских дворцов. Он отобрал двенадцать профессоров, дав им возможность работать над важнейшими проблемами естествознания в Саде растений (принадлежащем этому музею) вместе с учениками со всей Европы. До появления детально проработанной теории эволюции ждать оставалось совсем недолго.

Жан Батист Ламарк (Jean-Baptiste Lamarck), с 1801 года до своей смерти в 1829-м числившийся профессором зоологии беспозвоночных и червей, выдвинул гипотезу, согласно которой природа произвела колоссальную работу, в течение огромного промежутка времени пройдя путь от одноклеточных микроорганизмов до сложных биологических систем. По Ламарку, чтобы выжить в агрессивной окружающей среде, животные обзаводились новыми повадками и приспособлениями: зубами, языками, длинной шеей и конечностями для бега. Его идеи высмеял более влиятельный коллега — Жорж Кювье (Georges Cuvier), изучавший сравнительную анатомию.

У ВЕЛИКИХ УМОВ МЫСЛИ СХОДЯТСЯ

Ламарк и Эразм Дарвин (Erasmus Darwin) примерно в одно и то же время разными путями пришли к схожим выводам об эволюции видов, при этом даже не зная друг о друге. Поэт, изобретатель и доктор Эразм Дарвин считал, что все живые организмы в далеком прошлом были лишь волокнами, плававшими в едином Мировом океане. Эти идеи считались тогда опасными, и Эразм Дарвин вместе с друзьями-философами оказался под присмотром полиции. Как и Дидро, при публикации ему приходилось скрывать провокационные мысли в сносках или запрятывать их в стихи.

В первые десятилетия XIX века идеи Ламарка, словно семена, разнеслись из Парижа по всей Европе, а дальше и по всему миру, подхваченные обучавшимися у него молодыми студентами-идеалистами. Многие из этих семян упали на благодатную почву и дали всходы в виде реформ. Чарлз Дарвин, в 1825 году в возрасте шестнадцати лет прибывший в Эдинбург учиться на врача, попал под влияние Роберта Гранта (Robert Grant), учившегося вместе с Ламарком. Грант изложил ему основные идеи Ламарка, не забыв упомянуть и о работах собственного деда Дарвина, Эразма. Отправившись в путешествие на корабле «Бигль», Дарвин читал «Основные начала геологии» Чарлза Лайеля (Charles Lyell). В пути он начал вести «Дневник трансмутации» (Transmutation notebook). Так началась охота за фактами, подтверждающими образование новых видов.

Ветвления и конвергенции в истории изучения эволюции на этом не заканчиваются. В конце 1830-х годов, когда Дарвин уже вернулся из экспедиции на «Бигле» с зачатками принципа естественного отбора, молодой издатель Роберт Чэмберс (Robert Chambers) из Шотландии заразился идеями изменчивости видов, изучая работы Ламарка и Эразма Дарвина. Изящно написанная им книга «Следы естественной истории творения» (Vestiges of The Natural History of Creation) была анонимно издана в 1844 году и имела большой резонанс в обществе. Она вобрала в себя последние открытия зоологии, ботаники и геологии, использованные Чэмберсом для толкования истории Земли и эволюции организмов. При этом в «Следах» были допущены многочисленные ошибки в трактовке открытий, глубоко шокировавшие научные круги. Но именно благодаря Чэмберсу эволюцию начали широко обсуждать в обществе, и это открыло двери новым теориям.

В конце 1940-х годов молодой землемер Альфред Рассел Уоллес (Alfred Russel Wallace) прочитал «Следы» в библиотеке города Лестера, а спустя несколько недель ознакомился с работой Томаса Мальтуса (Thomas Malthus) «Опыт закона о народонаселении». Как Уоллес позже сказал друзьям, «Следы» были книгой, которую он ждал всю жизнь, — в ней рассказывалась история Земли. Но скудость приведенных там доказательств заставила Уоллеса отправиться в Бразилию на поиски недостающих частей головоломки. Прошло десять лет, когда на одном из островов Малайского архипелага измученный болезнью Уоллес в бреду малярийной лихорадки вдруг осознал механизм эволюции. Позже он напишет: «Я внезапно задал себе вопрос: “Почему некоторые особи продолжают жить, а другие нет?” И сам же на него ответил: выживает сильнейший...»

Чарлз Дарвин, находившийся в то время в Британии, уже знал это. Еще в 1830-х годах он начал формулировать принцип естественного отбора в дневниках, оформив его как самостоятельную работу в 1844 году, но так и не опубликовав. После возвращения из экспедиции Дарвин был занят работой с собранными на «Бигле» образцами. Кроме того, восемь лет ушло на изучение и описание усоногих раков. Из-за сарказма, окружившего «Следы» в образованных кругах, он не спешил с публикацией. Сложно представить его чувства, когда в 1858 году он получил эссе Уоллеса с описанием естественного отбора. Дарвин вынес ситуацию на суд друзей: как должен поступить джентльмен в этом случае?

Линнеевскому сообществу в Лондоне были представлены обе работы, и оно приняло решение: Дарвин совершил открытие на десять лет раньше Уоллеса. Последний благородно признал приоритет Дарвина.

Уоллес вернулся к прежним своим занятиям, а Дарвина ждал длительный и мучительный процесс отражения нападок на его теорию. Нет никаких сомнений, что Дарвин с его коллекцией образцов, отточенным ораторским искусством и умением убеждать, общественным положением, отличной репутацией и широким кругом сторонников как нельзя лучше подошел на роль защитника идеи естественного отбора.

(с) Ребекка Стотт