Краткая история почти всего на свете

Казалось бы, понимание невозможности познать все до конца вызывает разочарование, приводит в уныние и, возможно, даже ужасает, но оно точно так же может быть невероятно захватывающим. Мы живем на планете, полной неожиданностей. Какой мыслящий человек захочет, чтобы было иначе?
Что почти всегда больше всего захватывает в любом популярном изложении разрозненных предметов современной науки, так это когда осознаешь, какое множество людей готовы посвятить жизнь самым запутанным, не поддающимся пониманию направлениям исследования. В одном из своих очерков Стивен Джей Гоулд отмечает, как один из его персонажей, Генри Эдвард Крэмптон, провел 50 лет, с 1906 года до своей смерти в 1956 году, спокойно изучая в Полинезии род улиток, называемый Partula. Год за годом Крэмптон снова и снова измерял до мельчайшей степени — до восьми разрядов десятичной дроби — завитки, дуги и изгибы бесчисленных Partula, сводя результаты в подробнейшие таблицы. За одной-единственной строчкой таблицы Крэмптона стоят недели измерений и расчетов.

Стараясь привести дела в соответствие с требованиями нового века, один из основателей журнала «Уайрд» (Wired) Кевин Келли начал новое дело, названное Фондом новых видов, имея целью получение сведений и занесение в базу данных всех живых организмов. Стоимость такого предприятия оценивается где-то от 2 млрд до 50 млрд долларов. На весну 2002 года у фонда было всего 1,2 млн долларов и 4 постоянных сотрудника.
Если, как подсказывают цифры, нам, возможно, предстоит открыть еще сотню миллионов видов насекомых, а темпы открытий останутся на нынешнем уровне, то в конечном итоге нам потребуется чуть более 15 тысяч лет. На оставшуюся часть царства животных, возможно, уйдет чуть больше.

Споры и реорганизации того же рода можно найти во всех остальных разделах живого мира, так что поддерживать в порядке все ярлыки далеко не такое простое дело, как можно подумать. С учетом этого весьма удивительно, что мы не имеем ни малейшего — «даже в первом приближении», по словам Эдварда О. Вильсона — представления о числе видов живых существ на нашей планете. Оценки разнятся от 3 до 200 миллионов. Еще удивительнее, как утверждается в материале журнала «Экономист», что 97 % видов растений и животных планеты, возможно, еще ожидают своего открытия.
Из живых существ, которые нам действительно известны, более 99 из 100 описаны лишь отрывочно — вот как оценивает наши знания Вильсон: «научное название, горстка образцов в музее, несколько отрывочных описаний в научных журналах». В «Многообразии жизни» он оценивает число всех известных видов организмов — растений, насекомых, микробов, водорослей, в общем, всех вместе — в 1,4 млн, но добавляет, что это всего лишь предположение. Другие авторитеты называют чуть большее количество известных видов — где-то от 1,5 до 1,8 млн, но нет никакого центрального реестра, так что количество негде проверить. Словом, мы оказываемся в таком удивительном положении, когда, по существу, не знаем, что же мы действительно знаем.
В принципе можно было бы обратиться к экспертам, специализирующимся в каждой отдельной области, спросить, сколько видов насчитывается в их сфере, затем сложить итоговые суммы. Многие фактически так и делали. Проблема в том, что редко когда двое опрашиваемых сойдутся в ответе. Одни источники насчитывают семьдесят тысяч известных видов грибов, другие называют 100 тысяч — почти в 1,5 раза больше. Можно найти уверенные утверждения, что количество описанных видов земляных червей составляет 4000, и не менее уверенные утверждения, что их количество достигает двенадцати тысяч. Что до насекомых, их число варьируется от 750 до 950 тысяч. Это, понятно, говорится о числе известных видов. Для растений общепринятое количество колеблется от 248 до 265 тысяч. Это может показаться не таким уж большим расхождением, но оно в двадцать раз больше числа цветковых растений во всей Северной Америке.
Наведение порядка — не самая легкая задача. В начале 1960-х годов Колин Гроувз из Австралийского национального университета предпринял систематический обзор 250 с лишним известных видов приматов. Много раз оказывалось, что одни и те же виды описывались не единожды — иногда несколько раз, причем ни один из исследователей не знал, что имеет дело с животным, уже известным науке. Чтобы все распутать, Гроувзу потребовалось четыре десятка лет, а ведь это была сравнительно небольшая группа легко различимых существ, которые обычно не вызывают споров. Одному богу известно, каким бы был результат, если бы кто-нибудь попытался предпринять нечто подобное в отношении лишайников, которых, по оценкам, на планете насчитывается двадцать тысяч разновидностей, или пятидесяти тысяч видов моллюсков, или четырехсот с лишним тысяч жуков.
Что несомненно, так это то, что живых существ вокруг великое множество, хотя оценки их действительного количества неизбежно основываются на экстраполяциях — порой очень приблизительных. В ходе хорошо известного опыта, поставленного в 1980-х годах, Терри Эрвин из Смитсоновского института окутал в Панаме облаком инсектицидов участок тропического леса из 19 деревьев, а потом собрал все, что упало в его сетки с их крон. Улов (фактически, уловы, поскольку он повторял свой опыт в разные времена года, чтобы удостовериться, что отлавливал и мигрирующие виды) составил 12 тысяч представителей жуков. Исходя из распространения жуков в других местах, количества других видов деревьев в лесу, количества лесов в мире, количества других разновидностей насекомых и так далее по долгой цепи переменных величин, он оценил количество видов насекомых на планете в 30 млн — это число он позднее считал слишком заниженным. Другие, пользуясь теми же или подобными данными, получали оценки 13 млн, 80 млн или 100 млн разновидностей насекомых, в заключение подчеркивая, что как бы тщательно ни подходили они к этим оценкам, в них содержится по меньшей мере столько же предположительного знания, сколько научного.

Таксономию называют то наукой, то искусством, но в действительности это поле боя. Даже сегодня степень беспорядка в системе выше, чем представляет большинство людей. Взять такую категорию, как тип, подразделение, характеризующее самые основные особенности строения организма. Лишь несколько типов хорошо известны, такие как моллюски (включающие клемов и улиток), членистоногие (насекомые и ракообразные) и хордовые (мы сами и все другие животные с позвоночником или протопозвоночником); далее дело быстро идет к неизвестности. Среди малоизвестных можно назвать гнатостомулид (морские черви), кишечнополостных (медузы, актинии и кораллы) и нежных приапулид (или крошечных «пенисообразных червей»). Знакомы они или нет, но все же являются основными подразделениями. Вместе с тем очень мало согласия в том, сколько существует типов или сколько их должно быть. Большинство биологов останавливаются на 30, однако некоторые считают, что надо ограничиться 20, тогда как Эдвард О. Вильсон в книге «Многообразие жизни» доводит их число аж до восьмидесяти девяти. Все зависит от того, по какому признаку вы решили определять подразделения, — являетесь ли вы «объединителем» или «размежевателем», как говорят в среде биологов.
На более привычном уровне видов возможностей для разногласий еще больше. Называть ли вид трав Aegilops incurva, Aegilops incurvata или Aegilops ovata, возможно, не тот вопрос, который породит страсти среди несведущих в ботанике, но в соответствующих кругах он может стать источником жарких споров. Дело в том, что существует 5 тысяч видов трав, и многие из них выглядят почти одинаково даже в глазах тех, кто разбирается в травах. В результате некоторые виды открывались и получали названия по крайней мере раз 20, и, кажется, вряд ли найдешь и одну, которая не определялась хотя бы дважды. В двухтомном «Указателе трав Соединенных Штатов» на 200 напечатанных мелким шрифтом страницах разбираются синонимии — так в мире биологов называются неумышленные, но довольно распространенные дублирования. И это относится только к травам одной страны.

Как и большинство созданий, процветающих в суровых условиях, лишайники растут медленно. Чтобы вырасти до размеров рубашечной пуговицы, лишайнику может потребоваться более полстолетия. А те, что размером с обеденную тарелку, как пишет Дэвид Аттенборо, «возможно, насчитывают сотни, а то и тысячи лет». Трудно представить более скудное существование. «Они просто существуют, — добавляет Аттенборо, — подтверждая трогательный факт, что даже на самом примитивном уровне жизнь, очевидно, протекает просто ради самой себя».
Легко упустить из виду эту мысль — что жизнь просто есть. Как люди, мы склонны полагать, что жизнь должна иметь смысл. Мы строим планы, к чему-то стремимся, испытываем желания. Хотим без конца пользоваться всеми благами дарованного нам пьянящего существования. Но что есть жизнь для лишайника? И все же его стремление существовать, быть, ничуть не слабее нашего — можно утверждать, что даже сильнее. Если бы мне сказали, что придется десятки лет оставаться пушистым налетом на каком-нибудь камне в лесной глуши, думаю, что у меня пропала бы всякая воля к жизни. А у лишайников не пропадает. Подобно практически всем живым существам, они будут подвергаться различным невзгодам, терпеть любые обиды ради лишнего мгновения жизни. Словом, жизнь хочет быть. Но — и тут интересный момент — большей частью она не хочет, чтобы ее было много.
Пожалуй, это несколько странно, потому что у жизни была уйма времени, чтобы проявить свои амбиции. Если представить 4500 млн лет истории нашей планеты сжатыми в один обычный земной день, то жизнь начинается очень рано — с появлением первых простейших одноклеточных организмов около 4 часов утра. Но затем она стоит на месте в течение следующих 16 часов — почти до половины девятого вечера. Только когда уже прошло пять шестых суток, у Земли появляется возможность показать Вселенной что-то большее, чем оболочку, кишащую микробами. Тогда, наконец, появляются первые морские растения, а через 20 минут медузы и загадочная эдиакарская фауна, впервые открытая Реджинальдом Сприггом в Австралии. В 21:04 на сцену выплывают трилобиты и почти вслед за ними хорошо сложенные существа Берджесских сланцев. Перед самыми десятью часами на суше начинают подниматься растения. Вскоре, менее чем за 2 часа до конца дня, появляются первые сухопутные животные.
Благодаря продолжавшейся минут десять ласковой, полной благоухания погоде Земля около 22:24 покрывается огромными каменноугольными лесами, чьи остатки составляют все доступные нам запасы угля; тогда же появляются первые крылатые насекомые. Динозавры взгромождаются на сцену перед одиннадцатью часами и царят там примерно три четверти часа. За 21 минуту до полуночи они исчезают, и наступает век млекопитающих. Люди появляются за минуту и 17 секунд до полуночи. В этом масштабе вся наша писаная история продолжалась бы не более нескольких секунд, а жизнь отдельного человека всего мгновение. На протяжении этого весьма и весьма ускоренного дня материки передвигаются с места на место, опрометчиво сталкиваясь друг с другом. Вздымаются и исчезают горы, приливают и отливают океанские воды, наступают и отступают ледники. И среди всего этого примерно трижды в минуту где-нибудь на планете происходят вспышка и хлопок, свидетельствующие о столкновении с астероидом размером с мэнсонский, а то и больше. Удивительно, что в такой осыпаемой ударами и неустойчивой среде может хоть что-то выжить. На самом деле очень немногим удается протянуть здесь долго.
Пожалуй, еще более впечатляющим способом осознать всю недавность нашего присутствия в этой исторической картине, растянувшейся на 4,5 миллиарда лет, было бы как можно шире развести руки, представив, что это условно означает всю историю Земли. В этом масштабе, как пишет Джон Макфи, расстояние от кончиков пальцев одной руки до запястья другой будет докембрием. Вся сложная жизнь находится в одной кисти руки, «а человеческую историю можно было бы ликвидировать одним взмахом пилки для ногтей средней насечки».

Если классификация Воуза чему-то нас учит, так это тому, что живой мир многообразен и большая часть этого многообразия принадлежит малым, одноклеточным и неведомым существам. Для людей естественно рассматривать эволюцию как длинную, никогда не прекращающуюся цепь усовершенствований, направленную в сторону крупных и сложных форм, — словом, в нашу с вами сторону. Мы себе льстим. Подлинное многообразие эволюции заключено в мире малых масштабов. Мы, крупные существа, всего лишь счастливая случайность, интересная побочная ветвь. Из тех 23 главных подразделений живого мира только 3 — растения, животные и грибы — достаточно велики, чтобы разглядеть их невооруженным глазом, и даже они включают виды микроскопических размеров. В самом деле, согласно Воузу если суммировать всю биомассу планеты — все живое, включая растения, микробы, составят по крайней мере 80 %, а то и больше. Мир принадлежит очень малым — и очень давно.

Общее число бактерий было невелико не из-за отсутствия интереса. Бактерии иногда страшно трудно выделить и исследовать. Только один процент из них будет расти на питательной среде. Принимая во внимание, как необыкновенно легко они приспособляются в естественных условиях, странно, что единственным местом, где они не желают жить, похоже, является чашка Петри. Уложите их на слой агар-агара, ублажайте их чем угодно, но большинство будет просто лежать, отвергая любые побуждения к росту. Всякая бактерия, процветающая в лаборатории, по определению является отклонением от нормы, и тем не менее почти исключительно такие организмы изучаются микробиологами. По словам Воуза, это все равно что «изучать животных, посещая зоопарки».

С панспермией, как называют теории внеземного происхождения жизни, возникают две проблемы. Первая состоит в том, что она не дает ответа ни на один вопрос о возникновении жизни, а лишь переносит ответ куда-то еще. Вторая состоит в том, что панспермия иногда толкает даже самых почтенных ее приверженцев на такие спекуляции, которые вполне можно назвать безрассудными. Один из первооткрывателей структуры ДНК Фрэнсис Крик и его коллега Лесли Орджел высказали предположение, что Землю «преднамеренно засеяли жизнью разумные инопланетяне», — идею, о которой Гриббин говорит, что она «находится на грани научного приличия», или, иными словами, это фантазия, которую сочли бы совершенно безумной, если бы ее высказал не нобелевский лауреат, а кто-нибудь другой.

Одной из самых больших неожиданностей в науках о Земле за последние десятилетия стали открытия, касающиеся периода земной истории, в котором возникла жизнь. До 1950-х годов считалось, что жизнь существует менее 600 млн лет. К 1970-м годам несколько смельчаков сочли, что она, возможно, берет начало 2,5 млрд лет назад. Но вот ныне признаваемый срок в 3,85 млрд лет представляется потрясающе ранним. Поверхность Земли затвердела только 3,9 млрд лет назад. «Из такой быстроты мы можем лишь заключить, что жизни бактериального уровня „не трудно“ развиваться на планетах, имеющих соответствующие условия», — отмечал в 1996 году на страницах «Нью-Йорк таймс» Стивен Джей Гоулд. Или, как он выразился в другом случае, трудно не прийти к заключению, что «жизни, возникающей при первой возможности, химически предначертано быть».
Жизнь действительно возникла так быстро, что некоторые авторитеты думают, что ей, должно быть, помогли — возможно, сильно помогли. Идея, что земная жизнь пришла из космоса, имеет удивительно долгое и даже порой знатное прошлое.