И вот один из них: почему все живые существа предположительно произошли от одного общего предка? Были ли другие первичные организмы, которые просто не сумели выжить? Вполне возможно, что жизнь на Земле зарождалась не один раз, и не исключено, что мы с вами стали результатом древнейшего отбора. Я вернусь к этой идее в конце своей книги – в главе 36.
12. Биоразнообразие в порядке вещей
В последние годы ученые тратят немало усилий на изучение биоразнообразия Земли, общего разнообразия жизни. Часто люди говорят о биоразнообразии с точки зрения экологии и охраны природы, однако вопрос стоит гораздо шире. Биоразнообразие можно измерить. Оно является мерилом эволюции. Это главный показатель популяций всех видов, которые существуют на сегодняшний день, и всех тех, кто исчез в результате вымирания.
Взглянув на окаменелости, мы можем увидеть, что с момента зарождения жизни расцвет биоразнообразия начался примерно 3,5 млрд лет назад: Древо жизни постепенно становилось все более ветвистым. Если действительно все мы – потомки одного общего предка, то этого следовало ожидать. С появлением каждого нового поколения есть шанс возникновения мутаций, которые могут оказаться полезными для потомства. Если мутация выгодна организму и организм со своими генами выживает достаточно успешно для дальнейшего размножения, эти гены передаются следующему поколению. Если день за днем это вновь и вновь происходит по всей Земле, в конечном итоге это приведет к появлению все новых и новых видов, рассредоточенных по планете.
Подтверждение такой тенденции не было намечено заранее. Если мир и все виды животных и растений были созданы в один момент некоей сверхъестественной силой или явлением, то, копаясь в земной коре, мы не могли ожидать ничего, кроме окаменелостей уже знакомых нам, существующих в настоящий момент видов. Ведь если в истории Земли были некие этапы, о которых говорит Библия, то мы бы находили огромное количество окаменелых останков вымерших видов в более низких слоях скальных образований, после них следовал бы пустой слой переходного периода (соответствующий изгнанию из Эдема или, возможно, Всемирному потопу), а затем, в более поздних слоях, нам попадались бы только современные виды живых организмов. Однако это даже отдаленно не напоминает то, что мы наблюдаем сегодня.
Никакого разделения допотопных и послепотопных слоев не наблюдается. То, что мы видим вместо этого, – единый массив, демонстрирующий нам тенденцию к постепенному увеличению биоразнообразия. Это именно то, что предсказывает дарвиновская эволюция. Каждое новое поколение, несущее в себе новые возможности небольших изменений, приводит к постепенному распространению «пригодных» признаков, которые помогают видам конкурировать. Распространение в относительно незаселенных местах обитания и изоляция небольших популяций стимулируют появление новых видов. Чем больше различных видов живых существ появляется на свет, тем больше различных экосистем и энергетических ресурсов может быть использовано. Насколько мы можем судить, замедлять естественный рост биоразнообразия могут катастрофы, такие как столкновение с астероидом, немассовые вымирания, например вследствие обширных оползней, ну и, конечно, мы. Люди, по-видимому, до сих пор являются причиной массовых вымираний.
Конечно, доказательства не безупречны. Анализируя окаменелости, найденные по всему миру, мы понимаем, что наши находки составляют ничтожный процент по сравнению с ненайденными свидетельствами. Ведь, если окаменелому захоронению группы организмов целых три миллиарда лет, шансы на обнаружение таких захоронений невелики. Не каждое захоронение переживет такое длительное путешествие во времени. Тектонические плиты постоянно смещаются и передвигаются. Земли затапливаются и обмелевают, и так по нескольку раз. Чем дольше окаменелые останки находятся в земле, тем больше у них шансов на повреждение, разрушение или исчезновения. Но тем не менее, даже принимая во внимание это обстоятельство, мы считаем, что более поздние окаменелости демонстрируют большее биоразнообразие.
Во главе этого разнообразия стоит энергия. В преподавании предметов естественно-научного цикла мы обычно говорим, что энергия – это то, что заставляет объекты двигаться, бежать, а события – случаться. Та к же и с живыми системами. Они (и мы, конечно) нуждаются в энергии, чтобы жить, двигаться, расти и размножаться. Если мы спросим себя: «Какая энергия более всего доступна для живых существ?», то остановимся, по крайней мере, на двух источниках. Первый – это солнечный свет. Второй – внутренняя энергия Земли. То же, вероятно, справедливо и для жизни в других мирах (если она существует), и позже мы поговорим об этом.
Неважно, кто вы – зеленое растение или кто-то, кто питается зелеными растениями, а может быть, вы тот, кто ест тех, кто питается зелеными растениями, – в любом случае, максимальное количество солнечного света вы найдете в районе экватора. И потому неудивительно, что в тропическом лесу и возле тропических коралловых рифов живых организмов гораздо больше, чем на бескрайних ледяных просторах Арктики и Антарктики, ну, если не брать в расчет человеческие полярные станции, конечно. Наряду с огромной численностью живых существ, в районах вблизи экватора наблюдается гораздо большее разнообразие видов по сравнению с северной и южной околополюсными областями.
Кроме того, существует определенная градация разнообразия. В амазонских тропических лесах разнообразие живых организмов на квадратный метр или гектар больше, чем в тропических лесах Белиза или Гватемалы. Зато в них, в свою очередь, палитра разнообразия шире, чем в бореальных лесах Северной Канады. На острове Северный Новой Зеландии, расположенном ближе к экватору, разнообразие чуть больше, чем на острове Южном, находящемся ближе к Южному полюсу. Конечно, есть и другие местные факторы, в частности, ливни, но в целом такая тенденция все же сохраняется. В принципе, вы можете и сами обнаружить доказательства этого явления: если вы живете в США, сравните заросли на заболоченных территориях Луизианы с растительностью в верховьях реки Миссисипи в штате Миннесота.
Районы Земли, где количество потребляемой энергии больше, также демонстрируют большее биоразнообразие. Такая тенденция к уменьшению биоразнообразия по мере удаления от экватора является еще одним свидетельством эволюции. Эти экосистемы существовали в течение долгих, долгих лет, и чем дольше экосистема функционирует, тем больше организмов в ней появляется. Наращивая численность, они несут в себе больше мутаций и больше вариаций. Изменения в каждом новом поколении на протяжении долгих лет в конечном итоге приводят к формированию биологически разнообразной экосистемы.
Внутренняя энергия Земли может проявлять себя по-разному в отношении рассчитывающих на нее организмов. Ядерный распад природных радиоактивных элементов, таких как уран и торий, поддерживает ядро планеты в расплавленном состоянии. Мы можем почувствовать эту энергию, когда тепло подбирается слишком близко к поверхности земли. Она приводит в действие гейзеры, гидротермальные биотопы, вулканы и вызывает землетрясения. Однако за последние несколько десятилетий ученые обнаружили, что эта энергия также питает целые экосистемы на дне океана – доселе неизвестные области биологического разнообразия.
