Мико Таталович "Странная эволюция: причудливое будущее жизни на Земле"

Странная эволюция:
причудливое будущее
жизни на Земле

От ходячих деревьев до жаб-воздухоплавателей – далёкое будущее природы
на нашей планете может быть не похожим ни на что из виденного нами прежде.

В начале 1980-х гг. автор Дугал Диксон выпустил культовую книгу под названием «После человека: зоология будущего», где представил себе, как могла бы выглядеть жизнь через миллионы лет после нашего времени. Диксон представил появление землероек, которые используют свои хвосты как парашюты, летучих обезьян (или «мартышек-летяг»), сверхдлинных змей, которые обвиваются вокруг веток и выбрасывают тело вперёд, чтобы хватать птиц прямо в полёте, летающих шипобрюхов, которые накалывают свою добычу на длинные колючки на груди, и цветолицых птиц и летучих мышей, которые обманывают насекомых-опылителей, заставляя их садиться в свой голодный рот.

Десятилетия спустя Диксон говорит, что его книга не была попыткой предсказать будущее – это было скорее исследование всех возможностей мира природы. «Книги научно-популярного уровня об эволюции, похоже, намекают на то, что эволюция – это нечто, случившееся в прошлом, даже если они делают это непреднамеренно, – говорит он, – Это неверно по сути. Эволюция происходит сегодня, она продолжится и в далёком будущем, спустя долгое время после того, как мы исчезнем».

Хотя книга Диксона была фантастическим произведением, многие биологи согласны с тем, что через миллионы лет после нашего времени Земля будет выглядеть совершенно иначе. «Я думаю, что она будет выглядеть и ощущаться нами как чужая планета», – говорит Афина Актипис, эволюционный биолог из Университета штата Аризона.

Что бы ни появилось в процессе эволюции, оно будет ощущаться нами как чуждое и маловероятное – ровно так же, как наш нынешний мир, в котором господствуют млекопитающие, показался бы невероятным с позиции эры динозавров. Итак, как же могла бы выглядеть жизнь в будущем? Какие существа могли бы эволюционировать, скажем, через 100 миллионов лет, если учесть то, что мы знаем о жизни на Земле и о принципах эволюции?

Давайте начнём с того, что бросим взгляд на миллионы лет назад, в более раннюю эру жизни на нашей планете. Во время «кембрийского взрыва» около 540 миллионов лет назад Земля оказалась населённой целой кучей «странных» и «карикатурных» существ, по словам Джонатана Лозоса, эволюционного биолога из Вашингтонского Университета в Cент-Луисе.

«Бёрджесские сланцы [в Канаде] населял настоящий бестиарий причудливых созданий», – пишет он в своей книге, озаглавленной “Improbable Destinies: Fate, Chance, and the Future of Evolution” («Невероятная неизбежность: судьба, шанс и будущее эволюции»). Одно из животных, Hallucigenia с тонким трубкообразным телом, покрытым рядами огромных шипов, и с палочковидными когтистыми придатками, было «похоже на нечто, явившееся из эпизодов «Футурамы»».

Так что вовсе не будет чем-то невозможным эволюция в будущем подобных же странных и необычных существ. «Практически всё сколько-нибудь вероятное, что вы можете себе вообразить, уже эволюционировало где-то в какой-то степени у какого-либо вида», – утверждает Лозос. «Дайте достаточно времени, и со временем появится даже что-нибудь невероятное».

По мнению Лозоса, мир биологических возможностей весьма обширен, и мы, возможно, увидели пока ещё далеко не всё. «Я, со своей стороны, нисколько не убежден в том, что жизнь на Земле уже раскрыла все мыслимые способы существования на планете вроде нашей собственной, или хотя бы многие из этих путей», – пишет он.

Однако сложно предсказать, с какими из этих возможностей мы можем в итоге встретиться. Книга Лозоса анализирует аргументы за и против предсказуемости эволюции: вопрос о том, повторится ли история, если бы мы «переиграли плёнку жизни заново». Свидетельства разрозненны, и мы просто не знаем, до какой степени предсказуема и воспроизводима эволюция на протяжении длительных периодов времени. Добавьте к этому элемент случайности – масштабное извержение вулкана или астероид, столкнувшийся с Землёй, и надёжные предсказания становятся почти невозможными.

И всё же мы можем делать обоснованные предположения.

Вначале, однако, мы должны рассмотреть воздействие крупной эволюционной силы, которая уже сейчас преобразует жизнь по всему миру: Homo sapiens.

Если люди будут процветать в течение миллионов лет, они окажут явно выраженное влияние на эволюцию в будущем, и естественный отбор создаст новые разновидности живых существ, чтобы справляться с изменённой и, возможно, загрязнённой окружающей средой, которую мы создаём. «Мы можем отчётливо увидеть эволюцию птичьего клюва, специализированного для питания из жестяных банок, или крыс, у которых развивается маслянистая шерсть, чтобы предотвратить смачивание токсичными сточными водами», – пишет Питер Уорд, палеонтолог из Вашингтонского университета в Сиэтле, в своей книге «Эволюция будущего», вышедшей в 2001 году.

Уорд предсказывает широкие возможности для видов нового типа, которые обладают «сорными» качествами: это выносливые, легко приспосабливающиеся существа, которые не чураются жить бок о бок с людьми, и способны использовать их мир – такие, как домашние кошки, крысы, еноты, койоты, вороны, голуби, скворцы, воробьи, мухи, блохи, клещи и кишечные паразиты.

На более жаркой и сухой Земле, нагревшейся из-за людей, нехватка пресной воды также может способствовать новым адаптациям. «Я могла бы представить себе животных, которые приобретут в процессе эволюции причудливые специализации для улавливания влаги из воздуха, – говорит Патриция Бреннан, эволюционный биолог из колледжа Маунт Холиок в Массачусетсе, – Крупные животные могли бы эволюционировать особенности вроде удлинённых парусов или кожных складок, которые они могли бы расправлять ранним утром, пытаясь поглощать влагу. Причудливые воротники некоторых ящериц, например, могли бы стать очень крупными и переразвитыми для сбора воды таким способом».

В более жарком мире Бреннан также предсказывает успех голокожих млекопитающих и птиц: «Млекопитающие могут утрачивать шерсть на некоторых участках тела и накапливать воду в кожных карманах. На разогревающейся планете эндотермные животные [те, которые производят собственное тепло] могут переживать трудные времена, поэтому птицы в более тёплых климатических зонах могут утрачивать контурные перья ради предотвращения перегрева, а млекопитающие могут потерять значительную часть шерсти».

Люди будущего также могут решить непосредственно манипулировать жизнью – фактически, это уже происходит. Как написала ранее в этом году исследовательница Лорен Холт в статье для серии «Глубины цивилизации» проекта BBC «Будущее», одним из путей развития жизни на Земле может быть «пост-естественный». В соответствии с данным сценарием, генная инженерия, биотехнология и влияние человеческой культуры способны изменить ход эволюции вплоть до радикально отличных направлений – от комаров, содержащих генные двигатели, до механических беспилотников-опылителей. Эволюция жизни была бы тесно переплетена с собственными желаниями и потребностями человечества.

Однако у эволюции в будущем есть и альтернативные пути: например, наши более просвещенные потомки могли бы решить восстановить дикое состояние природы и позволить естественной эволюции идти своим путём, или же люди могли бы вымереть (это был сценарий книги «После человека…»).

Вымирание как таковое может вести к уничтожению эволюционных новшеств. По сути, массовое вымирание вновь запускает эволюционные часы, утверждает П. Уорд. После предыдущих массовых вымираний, говорит он, растения и животные Земли изменились коренным образом.

Пермское вымирание около 252 миллионов лет назад уничтожило свыше 95% морских и 70% наземных видов, в том числе рептилий с парусом на спине и массивных зверообразных рептилий, которые правили на Земле в те времена. Это освободило место для динозавров, чтобы они смогли эволюционировать и укрепить своё положение в качестве доминирующих наземных животных – возможно, это был такой же маловероятный и неожиданный итог, как восхождение на трон млекопитающих, когда они заместили динозавров после мел-палеогенового массового вымирания.

«Произошла не просто смена действующих лиц, но ещё и то, что мы могли бы назвать «перенастройкой системы», – пишет Уорд. – Массовые вымирания приводили к чему-то большему, чем простое изменение количества видов на Земле. Они также меняли сам облик Земли».

Некоторые биологи считают возможным, что после вымирания эволюционируют совершенно новые формы жизни с новыми способностями – настолько иные, что мы даже не сможем представить себе, на что они могли бы быть похожими. Например, в течение примерно первого миллиарда лет жизни на Земле было бы просто невозможно представить себе животных, дышащих кислородом, потому что запасы кислорода были очень малы, и клетки не эволюционировали в сторону использования его для получения энергии. Эта ситуация изменилось навсегда после кислородной революции около 2,4 миллиардов лет назад, когда появление фотосинтезирующих бактерий привело к первому массовому вымиранию на Земле.

«Микробы вызвали появление кислорода на всей планете, и это привело к гигантскому сдвигу, – говорит Леонора Биттлстоун, эволюционный биолог из Массачусетского Технологического Института. – Возникло множество таких новшеств, появление которых трудно было бы предсказать до того, как они возникли – но, едва они начинают появляться, они меняют нашу планету».

При достаточном времени окажутся возможными даже странные и небывалые комбинации (Источник:
Эммануэль Лафонт)

Если люди вымрут, насколько диким и замысловатым мог бы стать мир?

Итак, если люди вымрут, насколько диким и замысловатым мог бы стать мир через 100 миллионов лет после нашего времени? Увидим ли мы, как деревья начнут ходить или пожирать животных, убив их ядовитыми испарениями или ядовитыми дротиками? Может ли измениться морская жизнь, когда пауки переселятся в воду, используя свои сети для ловли сардин, пока рыбы будут учиться летать, чтобы кормиться насекомыми и птицами? Смогут ли глубоководные животные проецировать яркие голограммы самих себя, чтобы обманывать хищников, привлекать добычу или производить впечатление на потенциальных брачных партнёров? Возможно ли, что косатки и сомы вновь обретут утраченную способность своих предков бегать на земле, чтобы можно было успешнее охотиться на берегу?

Сможем ли мы также увидеть, как организмы селятся в прежде недоиспользованных ими местообитаниях: например, гигантские лёгкие ядовитые грибы, парящие над землёй, словно воздушная медуза, опутывая и поедая всё, с чем они сталкиваются? Или смогли бы насекомые и пауки строить шёлковые гнёзда в облаках и питаться фотосинтезирующими организмами, живущими в небе? И если бы растения или микробы эволюционировали в нечто вроде солнечных панелей, чтобы отслеживать и концентрировать солнечный свет, смогли бы на холодных ледниках процветать зелёные оазисы жизни?

Ни одно из этих фантастических существ не кажется невозможным – считает А. Актипис. Многие их них основаны на том, что уже существует в природе: существуют морские и парящие пауки, существует микробная жизнь в облаках, а глубоководные морские удильщики размахивают перед собой биолюминесцентным шариком для привлечения добычи. В некоторых популяциях косатки и сомы могут выбрасываться на берег для охоты на животных, а крохотные автономные оазисы жизни процветают на льду, где имеются следы криоконита – чёрной пыли, состоящей из сажи, камня и микробов.

Джо Вулф, эволюционный биолог из Гарвардского Университета, замечает, что некоторые деревья способны очень медленно «ходить», перемещаясь к источникам воды, и думает, что деревьям вполне возможно приобрести в процессе эволюции способность охотиться с использованием ядовитых газов, или даже колючих ветвей. В конце концов, у нас уже есть плотоядные растения – такие, как венерина мухоловка. Она также указывает на существование пауков, которые едят рыбу, и говорит, что микробы, населяющие облака, возможно, смогли бы эволюционировать из числа крошечных организмов, известных как Prochlorococcus, которые живут в самых верхних слоях океана.

В далёком будущем нынешние древесные жители могут приспособиться к жизни в воздухе (Источник:
Эммануэль Лафонт)

Представьте себе жабу, эволюционирующую в «цеппелиноида» – новый тип воздухоплавающих животных, которые покоряют нижние слои атмосферы

В природе зачастую всё, что требуется для развития необычной адаптации – это окружающая среда с экстремальными условиями. На Земле такие условия уже встречаются в изобилии, и ситуация не собирается меняться. Просто вдумайтесь, например, какой ответ выработал самец глубоководного удильщика на ужасную редкость потенциальных брачных партнёров в глубинах океана. Встретив самку, он фактически сливается с её телом. «Настолько маловероятно, что он когда-нибудь ещё раз встретит самку, поэтому он просто сдаётся ей, и становится придатком, вырабатывающим для неё сперму, – говорит Кристин Хук, специалист по экологии поведения в Мэрилендском университете в Колледж-Парке. – Таким образом, мы смогли бы увидеть животных, демонстрирующих больше явлений такого рода, и я бы представила себе направление отбора, благоприятствующее в будущем тем животным, которые способны самооплодотворяться, если встреча с брачным партнёром почти невозможна».

Отталкиваясь от наших знаний о природе, мы также не должны предполагать, что существа будущего останутся ограниченными их нынешними местообитаниями. Линн Капорейл, биохимик и писатель, указывает, что некоторые «летучие» рыбы уже умеют ловить насекомых (и даже птиц), а некоторые рыбы способны ходить по земле, и даже залезать на деревья. Даже кальмар иногда летает над поверхностью океана, используя струи воды в качестве движущей силы, и плавники, которые играют роль крыльев.

Эта потенциальная способность к смене среды обитания – путь к некоторым совершенно фантастическим возможностям. Возьмите как пример жабу, у которой горло надувается в виде большого газового пузыря, используемого, чтобы издавать брачные крики. В своей книге П. Уорд в шутку представил, как она эволюционирует в «цеппелиноида», новый тип воздухоплавающих животных, которые покоряют нижние слои атмосферы. Жаба могла приобрести в процессе эволюции способность выделять водород из воды и запасать его в своём горле, чтобы он помогал ей прыгать, а в конечном счёте – парить в воздухе. Её лапы, больше не нужные для ходьбы, могут превратиться в свисающие щупальца, используемые для кормления, и она эволюционирует, чтобы стать крупнее и избежать поедания – возможно, даже крупнее, чем синий кит. Гигантские цеппелиноиды парили бы в воздухе, словно медузы, свешивая свои щупальца вниз, чтобы ловить добычу вроде оленей, и ощипывать верхушки дерева. Они наполнили бы небеса, и их скользящие тени стали бы основной особенностью пейзажа – это век парящих жаб.

Цеппелиноиды, говорит Уорд, это «сказка, но в этой выдумке есть зерно реальности». Когда-то был и первый летающий организм, и первый плавающий организм, и мы знаем, что из них быстро эволюционировало ещё больше видов, поскольку новшество позволило им занять среду обитания, к которой у них не было доступа до этого момента.

Если учесть, что наше понимание эволюции и генетики неполное, и что очень многое, вероятно, будет зависеть от случайных событий, никто не может знать наверняка, как будет выглядеть жизнь в будущем. Выбор эволюционных победителей будущего напоминает попытку выбрать победителей на рынке акций, или предсказать погоду, пишет Уорд. У нас есть некоторые данные для выдвижения обоснованных предположений, но существует также большая степень неизвестности. «Относительно окрасок, повадок и облика вновь эволюционировавшей фауны можно лишь догадываться».

Лозос соглашается с ним. «В конце концов, – говорит он, – возможности будут настолько широкими и неопределёнными, что поистине бессмысленно будет пытаться размышлять о том, на что могла бы походить жизнь – просто существует слишком много степеней свободы. Жизнь могла пойти множеством различных путей».

Но, если ориентироваться на неожиданный облик жизни в наши дни, мы не должны сбрасывать со счетов возможность того, что эволюция в будущем могла бы пойти по какому-то действительно необыкновенному пути. И львиная доля творческого потенциала и разнообразия природы нашего времени остаётся неисследованной.

И действительно, Диксон указывает, что некоторые из изначально «чисто спекулятивных» существ, которые он описал в своей книге «После человека…» в 1981 году, впоследствии были обнаружены: например, ходячие летучие мыши и змеи, которые могут схватывать летучих мышей в воздухе. В издании книги от 2018 года он делится своими раздумьями: «Я уже очень много раз встречал какое-то новое экологическое или эволюционное решение и думал: «Если бы я включил это в «После человека», все бы просто посмеялись».

Присоединяйтесь к более чем миллиону фанатов будущего, ставьте нам лайки в сети Facebook, или следите за нами в Twitter или Instagram.
Если вам понравился этот рассказ, оформите подписку на информационный еженедельник под названием “The Essential List”. Подборка очерков от BBC – будущее, культура, финансы и путешествия – будет высылаться на ваш почтовый адрес каждую пятницу.