Теперь представим, что климат изменился, в этой местности стало теплее, снег исчез. Белые зверьки станут отчетливо видны большую часть года, а густой мех в новых условиях — только помеха. Теперь в преимущественном положении окажутся те из них, у которых более темная окраска и менее густой мех, а самые белые и пушистые окажутся в затруднительном положении. Каждая благоприятная мутация будет подхватываться и закрепляться в процессе естественного отбора весь этот неблагоприятный период.
Если это изменение климата наступит слишком быстро и не случится никакой благоприятной мутации, особи этого вида могут быть истреблены. Но если мутация окажется полезной и хватит времени, чтобы она могла широко распространиться, эти животные смогут пережить трудное время и адаптироваться, поколение за поколением, к новым условиям. Этот процесс приспособления к меняющимся условиям называется изменчивостью видов.
Вернемся к нашему примеру. Возможно, что эта перемена климата не затронет всей территории, на которой обитает данный вид, скажем, произойдет на одной стороне обширного морского залива или горной гряды, или любой подобной естественной преграды, и не случится на другой. Какое-нибудь теплое океаническое течение наподобие Гольфстрима может изменить направление, неся с собой тепло только на одну сторону такого барьера, оставляя другую по-прежнему холодной. Тогда с холодной стороны у животных одного вида мех будет становиться, по возможности, все более густым и белым, тогда как с другой стороны мех у того же вида животных будет изменяться в сторону более коричневой окраски и меньшей густоты.
Одновременно с этим будут происходить и другие видоизменения, например, появление различий в строении лапы, потому что одним животным — представителям этого вида — придется разгребать лапами снег в поисках пищи, в то время как другие большую часть года будут бегать по голой земле. Скорее всего разница в климате повлечет за собой отличия в питании, что в свою очередь отразится на зубах и пищеварительных органах этих животных. Кроме того, могут измениться вслед за изменением меха потовые и сальные железы, а это повлияет на строение выделительных органов и всего обменного процесса в организме.
И так — во всем строении организма. Может наступить момент, когда два отдельных представителя прежде единого вида будут настолько непохожи друг на друга, что их со всей определенностью можно будет отнести к разным видам. И причина этому — накопление индивидуальных и мутационных признаков. Подобное ветвление видов на протяжении нескольких поколений на два вида или более называется разделением видов.
В том юном мире, когда пылающее солнце поднималось и садилось за треть нынешнего дня, когда теплые моря огромными приливами накатывались на песчаные и илистые берега каменистых земель, а воздух был плотным от испарений и облаков, ранняя жизнь неизбежно должна была видоизменяться, и появление новых видов происходило с большой скоростью. Жизнь, вероятно, была такой же быстрой и короткой, как те дни и годы. Новые поколения, отсеваемые естественным отбором, чередовались друг с другом в более высоком темпе, чем в нашу эпоху.
У людей естественный отбор происходит значительно медленнее, чем у любого другого существа. Чтобы вырасти и обзавестись потомством, среднему западноевропейцу требуется двадцать и более лет. В животном мире в большинстве случаев потомство появляется уже через год после рождения и даже менее. Однако у простейших живых организмов, которые появились в первобытных морях, рост и размножение были делом нескольких коротких часов или даже нескольких коротких минут. Соответственно видоизменение и разделение видов также было исключительно быстрым. Жизнь уже успела сложиться во множестве разнообразных форм к тому моменту, когда она смогла оставить первые следы на ископаемых породах.
Летопись окаменелостей, таким образом, не начинается с какой-либо группы тесно связанных форм, от которой произошли все последующие существующие формы живых существ. Она берет свое начало в Море, в котором уже представлены почти все основные деления животного царства. Растения уже в то время были растениями, а животные — животными.
Брахиоподы, которые питались в основном той же пищей, что и современные мидии и устрицы, уже успели обзавестись панцирем; огромные водяные ракоскорпионы ползали среди водорослей; прятались, спасаясь от опасности, в свои раковины трилобиты. В те древние времена прибрежная тина так же кишела инфузориями и другой микроскопической живностью, как и любая нынешняя лужа. В океане, как и сейчас, обитало великое множество крошечных прозрачных, зачастую фосфоресцирующих живых существ.
Но суша за линией приливов по-прежнему оставалась каменистой пустыней без каких-либо признаков жизни.
Глава третья
Жизнь и климат
1. Жизнь и вода: водные растения.
2. Появление наземных животных.
3. Почему жизнь должна постоянно изменяться
1
Повсюду, куда доходила береговая линия, была жизнь, и эта жизнь продолжалась в воде, около воды и с водой — ее домом, ее средой обитания и основополагающей потребностью.
Первичные формы жизни, студенистые и незащищенные, погибали, оказавшись вне воды, как высыхает и погибает медуза, выброшенная волной на пляж. Высыхание в те дни было фатальной угрозой для жизни, от которой поначалу у нее не было защиты. Но в мире дождевых заводей, мелководья и приливов любые отклонения и проявления изменчивости, которые помогали организму продержаться на время отлива или пересыхания водоема и сохранить жидкость в своей структуре, сохранялись и усиливались с течением времени. В те времена в любой момент живые существа рисковали быть выброшенными на берег или оказаться в пересыхающем водоеме. Но, с другой стороны, им приходилось держаться поблизости от берегов и отмелей, потому что им необходим был воздух (конечно, растворенный в воде) и свет.
Без воды ни одно живое существо не может дышать, не может переваривать пишу. Мы говорим, что для дыхания необходим воздух, но в действительности для дыхания всему живому необходим кислород, растворенный в воде. Воздух, которым мы с вами дышим, сначала должен раствориться в жидкости внутри наших легких; также и пища, которую мы съедаем, прежде разжижается, а затем усваивается. Водные животные, которые всегда живут в воде, дышат посредством свободного колебания открытых жабр, которыми они извлекают воздух, растворенный в этой воде.
Но животное, которое в любой момент может оказаться вне воды, должно каким-то образом защитить свое тело и дыхательный орган от пересыхания. Прежде чем морские водоросли смогли выбраться из раннепалеозойских морей на приливную линию побережья, им пришлось создать более плотный внешний покров для сохранения жидкости. Прежде чем предок ракоскорпиона смог выжить, оказавшись на берегу после отлива, ему пришлось приобрести свой защитный панцирь. Трилобиты же обзавелись плотной оболочкой и научились сворачиваться в первую очередь для защиты от пересыхания и уж потом — друг от друга и от врагов. И когда вскоре (как мы заметим, поднимаясь вверх по напластованиям палеозойских отложений) появились рыбы — первые из позвоночных животных, некоторые из них уже успели приспособиться к риску временно оказаться на суше, защитив свои жабры жаберными покрышками и обзаведясь примитивным плавательным пузырем.
В это же время водоросли и другие растения, которые пытались адаптироваться к приливной среде, также подбирались и к области более яркого света. Свет для растений имеет первостепенную важность. Любое изменение в их строении, которое удерживало и направляло бы их к свету вместо того, чтобы во время прилива бесформенным комком катиться обратно в воду, было бы огромным преимуществом. И мы обнаруживаем, что у растений начинают появляться корневая система и волокнистая структура, а затем и древесная кора.
Ранние растения размножались спорами, которые выпускались в воду, разносились водой и могли прорастать только под водой. Они, подобно большинству современных низших растений, были привязаны условиями своего жизненного цикла к водной среде. Но и здесь огромную выгоду принесло появление у спор защитной оболочки, предохранявшей их от пересыхания. Теперь растения могли размножаться в воздушной среде, не рассевая споры непосредственно в воду. Как только эта способность закрепилась у растений, они расстались с мелководьем и начали освоение суши, купаясь в солнечном свете, далеко от морских штормов и волнений.
Основные видовые отличия у высших растений указывают на те стадии, которые они прошли, освобождаясь от необходимости жить в воде. В этом не последнюю роль сыграла появившаяся у растений древесина, а также способ воспроизводства, предотвращающий угрозу высыхания. Низшие растения по-прежнему остаются узниками водной стихии. Низшим мхам приходится жить в сырости, и даже появление спор у папоротников требует на определенной стадии исключительной влажности. Высшим растениям удалось вырваться на свободу; чтобы жить и размножаться, им достаточно того, чтобы почва была лишь немного влажной. Они полностью справились с задачей жить вне воды.
