Исторически зоологи подразделяют позвоночных животных на классы — обширные категории наподобие млекопитающих, птиц, рептилий и амфибий. Зоологи, относящиеся к кладистам[76], настаивают, что истинный класс должен состоять из животных, имеющих общего предка, принадлежащего к тому же классу и не имеющего потомков вне этой группы. Примером полноценного класса являются птицы[77]. Все птицы происходят от общего предка, которого также можно считать птицей, поскольку он обладал всеми ключевыми особенностями современных птиц: он имел перья, крылья, клюв и так далее. А вот животные, называемые рептилиями, в этом смысле истинным классом не являются. По крайней мере в классической таксономической системе класс рептилий не включает птиц, поскольку они составляют отдельный класс. Однако некоторые рептилии (например, крокодилы и динозавры) ближе к птицам, чем к другим рептилиям (ящерицам и черепахам). Более того, некоторые динозавры ближе к птицам, чем к другим динозаврам! Таким образом, рептилии — это искусственный класс, поскольку птицы из него искусственно исключены. Если бы мы захотели сделать из рептилий истинный класс в кладистическом понимании, птиц пришлось бы объединить с рептилиями. Зоологи-кладисты вообще избегают термина «рептилии», предпочитая разделять эту группу на архозавров (крокодилы, динозавры и птицы), лепидозавров (змеи, ящерицы и редкий новозеландский род Sphenodon) и панцирных (морских и сухопутных черепах). Не-кладисты по-прежнему используют термин «рептилии», находя его удобным, даже если он исключает птиц.
Но что есть такое в птицах, что заставляет нас выделить их в отдельный класс, когда они, в сущности, просто одна из ветвей рептилий? Ответ прост: ближайшие родственники птиц среди рептилий давно вымерли, а птицы, единственные в своем роде, продолжили победоносное шествие сквозь время. Непосредственные родственники птиц — динозавры. Если бы выжило несколько потомственных линий динозавров, птицы ничем не выделялись бы и не были бы подняты до уровня отдельного класса млекопитающих, и мы бы не вопрошали, где связующее звено между рептилиями и птицами. Археоптерикс оставался бы прекрасным экспонатом палеонтологического музея и не играл бы нынешней «звездной» роли, исполняемой по первому требованию показать «промежуточные звенья», — требованию, как мы видели, пустому. Если бы карта вымирания видов легла по-другому, вокруг нас бегала, летала и плавала бы масса динозавров, среди которых были бы пернатые, летающие, клювастые динозавры, именуемые птицами. И, естественно, в последнее время обнаруживается все больше окаменелых остатков пернатых динозавров, что делает очевидным отсутствие самой проблемы «недостающего звена», решением которой считался археоптерикс. Перейдем теперь к некоторым наиболее значимым эволюционным переходам, в которых, как считалось, имеются «недостающие звенья».
Из моря на сушу…
Нелегко представить себе сильнее меняющее уклад жизни событие, чем полет человека в космос и выход животных на сушу. Переход от одной среды к другой требует радикальных перемен во всех частях и системах тела. Жабры, превосходно поглощающие кислород из воды, в атмосфере бесполезны, а легкие бесполезны в воде. Способы передвижения, в воде ловкие, быстрые и маневренные, неприемлемы на суше — и наоборот. Не случайно появились пословицы «как рыба, вытащенная из воды» и «плавает как топор». И не случайно «недостающие звенья» в палеонтологической летописи, относящиеся к этому периоду, вызывают повышенный интерес.
Если нырнуть поглубже во время, мы обнаружим, что когда-то все живые существа обитали в море, этой соленой и мокрой колыбели. Время от времени в эволюционной истории случалось, что предприимчивые особи из разных групп организмов выходили на сушу, иногда даже в самые сухие из пустынь, и уносили с собой морскую воду в виде собственной крови и клеточных жидкостей. Кроме рептилий, птиц, млекопитающих и насекомых, на суше преуспели скорпионы, улитки, ракообразные (сухопутные крабы и мокрицы), кивсяки и сороконожки, пауки со своими родичами, по меньшей мере три типа червей. Не следует забывать также об источнике углерода — растениях, выигравших авангардный бой, без победы в котором не смогла бы произойти ни одна из упомянутых миграций.
Нам невероятно повезло в том, что палеонтологическая летопись содержит записи о пути исхода рыб на сушу. Как, кстати, и обратного процесса, в течение которого предки китов и дюгоней много позднее бросали с трудом завоеванную сушу и возвращались в море. Звенья, считавшиеся недостающими, в настоящий момент обнаружены и украшают наши музеи.
Говоря, что рыбы выбрались на сушу, следует помнить прежде всего о том, что рыбы, как и рептилии, не представляют собой естественную группу. Рыбы — это все позвоночные, за исключением вышедших на сушу. Поскольку эволюция позвоночных на ранних стадиях происходила в море, не удивительно, что там и осталась большая часть ветвей этой группы. И, даже если они очень далеки от других рыб, мы называем их рыбами. Форель и тунец ближе к человеку, чем к акуле, однако и тех, и других мы считаем рыбами. Двоякодышащие и латимерии ближе к людям, чем к тунцу и форели (и, конечно, акуле), однако и их называют рыбами. Даже акулы ближе к человеку, чем к миногам и миксинам (единственным ныне живущим представителям некогда процветающей группы бесчелюстных рыб). Но и их мы называем рыбами. Позвоночные, предки которых никогда не выходили на землю, выглядят как рыбы, плавают как рыбы (в отличие, например, от дельфинов, которые плывут, изгибая позвоночник вверх и вниз, а не вправо-влево) и, полагаю, на вкус как рыба.
Из примеров с птицами и рептилиями видно, что для эволюциониста естественная группа животных — это такая группа, все члены которой ближе друг к другу, чем к любому организму, не являющемуся членом группы. Птицы — естественная группа, поскольку их последний общий предок не имеет других потомков, кроме птиц, а рыбы и рептилии естественными группами не являются. Последний общий предок всех рыб является также общим предком многих других организмов. Если отталкиваться от акул, то мы, млекопитающие, принадлежим к группе, включающей также современных костистых рыб (в противоположность хрящевым, например акулам). Если отталкиваться от костистых, или лучеперых рыб (лосось, форель, тунец, рыбаангел, вообще все рыбы, которых вы видели, кроме акулы), то мы принадлежим к группе, к которой также относятся все наземные позвоночные, а также так называемые лопастеперые рыбы. Именно от лопастеперых рыб произошли все наземные позвоночные, и потому нам стоит обратить особое внимание на их плавники.
К нашему времени из лопастеперых сохранились только целаканты и двоякодышащие рыбы (ну и, конечно, все наземные позвоночные). Лопастеперыми их называют потому, что их мясистые плавники больше напоминают ноги, чем типичные лучевые плавники хорошо знакомых нам рыб. Недаром книга известного специалиста по целакантам Дж. Л. Б. Смита, южноафриканского ихтиолога, представившего их широкой общественности после того, как в 1938 году при тралении поймали первого живого представителя вида, называлась «Старина Четвероног». Смит писал: «Не нужно особого воображения, чтобы представить себе, какой переполох вызвало бы внезапное появление перед нами исполинского динозавра! Вообще обнаружить какой-нибудь фрагмент далеких эпох считается целым событием. И пусть целакант ростом не с динозавра, его появление во многом еще более поразительно». Целаканты были хорошо известны в виде отпечатков и ископаемых остатков, однако считалось, что они вымерли еще во времена динозавров.
Смит с чувством описал свою первую встречу с целакантом. Взглянуть на этот потрясающий улов и высказать экспертное мнение Смита попросила Марджори Куртенэ-Латимер, обнаружившая рыбу (которую Смит позднее назвал латимерией):
После утомительного путешествия мы прибыли в Ист-Лондон[78] и сразу же направились в музей. Мисс Латимер куда-то вышла, но сторож провел нас внутрь, и мы увидели… целаканта! Силы небесные! Хоть я и был подготовлен, меня в первый миг словно ошеломило взрывом, ноги подкосились, тело стало чужим. Я будто окаменел. Да, никаких сомнений: чешуя, кости, плавники — самый настоящий целакант. Точно внезапно ожила рыба, умершая 200 миллионов лет назад. Забыв обо всем на свете, я смотрел не отрываясь на чучело, потом робко подошел ближе, коснулся его, погладил… Жена молча следила за мной. Вошла мисс Латимер и тепло с нами поздоровалась. Только тут ко мне вернулся дар речи. Не помню точно, о чем я говорил, но смысл моих слов сводился к тому, что не может быть никаких сомнений — это он, да-да, целакант, совершенно точно! Даже я не мог больше сомневаться[79].