Ускорение эволюции

Из «закона Мальтуса» о размножении организмов в геометрической прогрессии следует вывод: чем больше особей возникает за определённый промежуток времени и чем активнее меняются их наследственные свойства, тем больше материала для отбора.

Пользуясь показателями биохимической активности, предложенными В.И. Вернадским, можно сравнить темпы размножения разных видов (то есть темпы роста биохимической активности). В благоприятной среде скорость возобновления биомассы у крупных млекопитающих невелика, а у низших животных чрезвычайно высока.

Прирост особей в год составляет для человека 1,0055, а для некоторых насекомых – 1,58 10¹⁶. То есть скорость прироста от крупных млекопитающих к мелким насекомым увеличивается в миллионы миллиардов раз!

Ещё быстрее размножаются микроорганизмы. В отличие от насекомых простейшие обладают не только взрывной скоростью размножения, но при этом совершают гигантскую геологическую работу, активно воздействуя на окружающую среду.

Вернадский выразил в виде формулы скорость передачи жизни (размножения) и геохимической активности организмов. Подчеркнём: это теоретический показатель. Он может реализоваться лишь в идеальных условиях. В полной мере проявить свою активность нельзя из-за ограниченности плацдарма жизни (Биосферы) и потока солнечной радиации, – основы биохимической энергии.

«Решать биологические вопросы изучением только одного – во многом автономного организма нельзя. Мы знаем, что организм в биосфере – не случайный гость: он часть сложной закономерной организованности», – писал Вернадский. Он вывел два геохимических закона:

• «Биогенная миграция химических элементов в биосфере стремится к максимальному своему проявлению». Организмы со временем вовлекали в биологические круговороты разнообразные химические элементы, формируя соответствующие горные породы. Появлялись новые, всё более сложные формы жизни, а вместе с тем и новые биогенные образования.

• «Эволюция видов, приводящая к созданию форм, устойчивых в биосфере, должна идти в направлении, увеличивающем проявление биогенной миграции атомов в биосфере».

Когда появились морские беспозвоночные, имеющие кальциевый наружный скелет, резко усилилась миграция атомов и некоторых соединений кальция. Скелет позвоночных стал фактором усиления миграции атомов фосфора, фтора.

Наземная растительность, начиная с каменноугольной эпохи, значительно активизировала круговорот углерода. А техническая деятельность человека вызвала грандиозную перестройку области жизни.

«Но как ничтожно мал человек – этот повелитель природы, – писал А.Е. Ферсман, – перед микроскопической корненожкой, строящей в своей жизненной энергии целые горы, перед которыми бледнеют небоскребы Нью-Йорка и кажутся ничтожными самые громадные сооружения человеческой техники».

Да, крохотные жгутиконосцы кокколитофориды, нуммулиты, форамениферы – создатели мощных толщ горных пород. Но при всём уважении к замечательному учёному и талантливому писателю А.Е. Ферсману (ученику и коллеге Вернадского и, кстати сказать, племяннику А.Ф. Кесслера) отметим его упущение. В приведённой выше цитате он не упомянул о том, что микроорганизмы, в отличие от людей, проделывали свою геологическую работу сотни миллионов лет.

Если сопоставить геохимическую активность отдельного крохотного простейшего и огромного голубого кита, то на единицу массы первое существо использует в миллионы раз больше энергии, чем второе. Иначе говоря, геохимическая активность каждого отдельно взятого организма в процессе биологической эволюции последовательно уменьшалась по мере увеличения его размеров и количества входящих в него клеток.

В то же время палеонтологическая летопись свидетельствует о том, что в геологической истории возрастало разнообразие видов растений и животных (о бактериях, грибах, простейших судить трудно), усложнялась их внутренняя организация. Иначе говоря, уменьшалась внешняя геохимическая активность организмов, а за счёт этого возрастала их внутренняя организованность.

На эту закономерность, насколько мне известно, до сих пор учёные не обращали внимания. Она проста: солнечную энергию, поступающую на Землю, «впитывают» живые существа, и со временем некоторые из них начинают использовать её главным образом на усложнение своей организации (и без того чрезвычайно сложной).

Усложнение организмов и экосистем идёт с ускорением. Наибольшая скорость увеличения и усложнения головного мозга у позвоночных, из них – у приматов и, наконец, по линии предков человека.

Если обратить внимание на скорость размножения, а значит, и на предоставление материала для естественного отбора, то закономерность прямо противоположная: этот показатель ускоренно уменьшается. Примерно так же уменьшается в процессе биологической эволюции геохимическая активность отдельного организма и растёт доля энергии, расходуемая на его внутреннее усложнение.

Предположим, организмы усложняются благодаря случайным мутациям, отклонениям от генетического стереотипа, с дальнейшим отбором «наиболее совершенных». Тогда чем быстрее происходит смена поколений, тем чаще должна возникать полезная усложняющая мутация. Ведь частота их появления у разных видов примерно одинакова (это подчеркивает случайность процесса).

Быстрее всех сменяются поколения у бактерий. В идеале одна бактерия способна за неделю размножиться в таком количестве, чтобы покрыть всю поверхность Земли. Одна треска «производит» несколько миллионов икринок. Одна лягушка дает до 10 тысяч икринок в год. Ничего подобного нет у крупных млекопитающих, к которым относится человек. Но развитие нервной системы и головного мозга на стадии рыб или пресмыкающихся шло в десятки, сотни раз медленнее, чем на стадии гоминид!

Следует учесть и длительное утробное развитие плода человека, долгое детство. Наши предки-гоминиды предоставляют ничтожно мало материала для естественного отбора – в тысячи и миллионы раз меньше, чем простейшие или бактерии. А развитие мозга предков человека шло с необычайной быстротой, тогда как усложнение простейших затянулось на сотни миллионолетий.

Чтобы сделать более совершенной чрезвычайно сложную машину, надо быть хорошим специалистом. Действуя наугад – испортишь. Простую вещь иной раз починишь и без особого разумения. Поэтому следовало ожидать замедления биологического прогресса с переходом на более высокие уровни сложности (ступени эволюции отчетливо видны на графиках). А тут – ускорение! Явное опровержение случайного характера эволюции.

Нечто подобное характерно для развития техники. Таков результат разумной деятельности людей при усложнении систем приёма, обработки, хранения и передачи информации, общественных систем, элементов духовной культуры (трудовые навыки, традиции, правила общежития, искусство, религия, философия, наука).

А почему ускорялась биологическая эволюция?

Можно предположить, что усложнялись и дополнялись формы отбора: одиночных одноклеточных, половой, сообществ, экосистем… Но и в таком случае ускорения не получится, ибо значительно более веский фактор – малая скорость размножения наиболее «цефализованных» ф орм.

Несколько тысячелетий человек производит искусственный отбор домашних животных. Успехи достигнуты блестящие. Но не удалось вывести наиболее умную породу животных. Люди испокон веков отбирали самых смышленых собак, а общий интеллектуальный уровень этих животных, как показывают эксперименты, не выше, чем у волков или шакалов. (Можно на этом основании отрицать прямое наследование приобретённых признаков.)

«Древо жизни». Относительное количество видов животных: 1 – хордовые, 2 – моллюски, 3 – членистоногие (а – насекомые, б – паукообразные, в – ракообразные), 4 – черви, 5 – одноклеточные, 6 – прочие

Существующие в популяциях отклонения могут оказаться полезными и преобразить в связи с изменениями внешней среды облик вида. Но при этом никогда не наблюдалось усложнения организмов. Они менялись на одном уровне сложности, не преодолев его.

«Генеральное направление» эволюционного процесса вырисовывается чётко. Роль естественного отбора и борьбы за существование со временем уменьшалась. Хотя и на своих первых этапах она вряд ли была большой, если учесть необычайную сложность даже простейшего организма.

Принято считать прогрессивными процессы, которые привели к появлению человека разумного: усложнение организации, развитие нервной системы и головного мозга. Но это не критерий пользы для конкретного существа. Для кишечных паразитов, например, полезно упрощение организации, нервной системы. Нелепо затрачивать энергию на поддержание сложной организации, если можно прекрасно обходиться упрощённой.

Мы субъективно выбираем «генеральное направление» эволюции, считая самих себя венцом творения, верхней ветвью генеалогического древа животного мира. Это отчасти оправданно: человек благодаря своему разуму, труду, творчеству стал господствовать на Земле и в окружающем космическом пространстве.

Может быть, таково его предназначение? Если прогрессивная эволюция не случайна, а разворачивается по законам природы, значит, изначально предполагался такой финал?