Вдумчивый и внимательный читатель наверняка отметил, что почти все эволюционные истории, о которых шла речь в предыдущих главах, построены примерно по одному и тому же плану: некое существо изменило свой образ жизни (или проникло в принципиально новую среду обитания), в результате чего стало из плавающего (бегающего, летающего) ползающим (сидячим, роющим), и поэтому форма и строение его тела (жабры, артерии, ложноножки, челюсти) преобразовались в определенном направлении. Так биологи рассуждали во времена Дарвина и Геккеля, возможно, не сильно задумываясь над очень простым вопросом: а как именно произошли эти изменения? Кардинальная смена образа жизни и поведения — это очень важное событие в истории любой группы животных, но если говорить о причинах эволюционных изменений, то это скорее внешний толчок или стимул, но не механизм преобразований.

То, что причина причине рознь, прекрасно понимал умнейший древний грек Аристотель. К примеру, я захожу в лифт, нажимаю нужную мне кнопку, и он везет меня вверх на мой четвертый этаж. Было ли нажатие кнопки причиной моего движения? И да и нет. Аристотель сказал бы, что причин было несколько. Первая причина (целевая) состояла в моем желании оказаться дома. Вторая причина (материальная) — наличие в доме лифта и соответствующей кнопки, запускающей его движение. Но ведь лифт поднимается не силой мысли, а с помощью электромотора, работающего, в конечном итоге, за счет электромагнитного взаимодействия, происходящего на недоступном нашим чувствам уровне элементарных частиц. Не будь этого взаимодействия, шагать бы мне четыре этажа по лестнице. Аристотель назвал бы его производящей причиной[150].

Этот бытовой пример показывает, что понять причину не так просто, как может показаться на первый взгляд. Вот почему для решения эволюционных загадок недостаточно указать на конкретные изменения в образе жизни организмов, надо добраться до производящих причин, которые позволили им адаптироваться к новой среде обитания. Эти причины действуют в основном на молекулярно-генетическом или эмбриологическом уровнях, и для их изучения необходимо обратиться к экспериментальным методам. Стремление отыскать причины и механизмы наблюдаемых событий макромира на более элементарных уровнях, в микроскопической вселенной, населенной невидимыми простому глазу объектами (хромосомами, молекулами, генами, вплоть до отдельных атомов), свойственно не только биологам. Физики и химики упорно пытаются проникнуть все глубже и глубже в микромир, туда, где взаимодействуют между собой разнообразные элементарные частицы.

В то время, когда было опубликовано первое издание «Происхождения видов», генетики как науки еще не существовало, и таким понятиям, как «хромосома», «мутация», «кроссинговер», только предстояло обогатить профессиональный словарь биологов. А вот эмбриология в эпоху Дарвина уже была и двигалась вперед семимильными шагами. Благодаря накоплению сведений о зародышевом развитии различных организмов исследователи уже довольно давно стали догадываться, что на ход эволюционного процесса огромное влияние оказывают какие-то события и преобразования, происходящие с эмбрионами в яйце, икринке или материнском организме.

Вообще говоря, эмбриональное развитие — штука тонкая, оно происходит в соответствии со сложной и отлаженной на протяжении миллионов лет генетической программой, которая строго предопределяет время и место отдельных событий. Закладка и развитие всех органов зародыша происходят в определенном порядке, за соблюдением которого строго надзирают соответствующие гены. В результате выполнения этой программы в должное время на свет появляется новое живое существо, обладающее всеми признаками своего вида, и только в сказках возможны ситуации, подобные описанной Пушкиным:

Но нет совершенства на земле. В эмбриогенезе изредка случаются сбои и самые разные неожиданности. Обычно такие нарушения нормального хода программы оканчиваются гибелью эмбриона, но порой на белый свет появляется уродливое и плохо приспособленное к жизни существо, и неизвестно еще, какой исход лучше — погибнуть в стадии зародыша или влачить жалкое существование в негостеприимном и враждебном мире. Это, конечно, не «неведома зверюшка», поскольку даже самые невероятные уродцы, все эти двухголовые телята, гидроцефалы, анэнцефалы и прочие экспонаты Кунсткамеры, все же подобны своим родителям. Слониха не может родить носорога, а из яйца курицы не выведется страусенок. Людские «уроды» пугают нас именно своим искаженным человекоподобием, деформацией привычного человеческого обличья.

Но бывают ситуации, в которых нарушение нормального эмбриогенеза оказывается неожиданно полезным. Рождается «перспективное чудище», как называл такие создания немецкий палеонтолог Отто Шиндевольф. Подобный «гадкий утенок» может оказаться хорошо приспособленным к нетипичной для своих сородичей среде обитания, где его и ожидает большой эволюционный успех. Один в поле не воин, но если предположить, что данное нарушение эмбриогенеза случается в популяции с определенной, пусть и невысокой, частотой, то «уроды» вполне имеют шанс найти свою вторую половину, дать потомство, расплодиться и в итоге стать родоначальниками совершенно новой группы организмов. Теория этого не исключает, хотя о том, насколько реален такой сценарий в природе, до сих пор ведутся споры. Хорошие примеры дает искусственный отбор, которому человек подвергает сорта культурных растений и породы одомашненных животных. Таксы с их короткими конечностями оказались полезными в качестве норных охотничьих собак. Пропорции туловища позволяют им забраться в барсучью или лисью нору, чтобы разделаться с ее хозяином. Вот почему столь очевидное уродство, оказавшись востребованным человеком, положило начало популярной породе собак. Такая же логика применима и к естественному отбору, надо лишь только, чтобы новоявленный «урод» был действительно хорошо приспособлен к условиям обитания, успешно добывал корм, спасался от врагов и приносил потомство. Волк с короткими, как у таксы, лапами едва ли сумел бы выжить в природе, его судьба была бы плачевной.