Происхождение эволюции. Идея естественного отбора до и после Дарвина
К тому времени, когда Юстиниан задним числом подверг цензуре сочинения Оригена, свой вклад в спор о Книге Бытия внес епископ Аврелий Августин Иппонийский (Блаженный Августин, 354–430). Августин тоже был плодовитым писателем, и его взгляды на разные вопросы со временем менялись, но одной из ключевых его идей являлось то, что если буквальное толкование Библии противоречит логике и разуму (а он считал, что способность рассуждать была дарована людям самим богом, что придавало еще большую значимость этому утверждению), то библейский сюжет следует считать метафорой или аллегорией. Он утверждал, что библейские истории были написаны таким простым языком, чтобы их поняли люди, жившие во время написания Книги Бытия. Эта идея высказана им в пятой книге его грандиозного труда «О Книге Бытия буквально» (De Genesi ad Litteram). Августин пишет, что Книгу Бытия следует толковать так, что животные и растения возникают из воды и земли и «развиваются со временем… каждое в соответствии со своей природой». Он проводит сравнение с тем, как дерево вырастает из семени, пробиваясь из-под земли и превращаясь во взрослое растение. Но он сравнивает это не с развитием, скажем, животного из эмбриона, но с развитием вида из более простого источника. Бог создал потенциальную возможность для живых существ, которые, как им положено, возникли «с течением времени в разные дни, согласно их разновидностям». Это изменения, но не настоящая эволюция, поскольку все было заранее запланировано богом. «В соответствии с теми видами существ, которых Он создал первыми, Бог создает много новых тварей, которых Он не создал тогда… Бог разворачивает поколения, которые Он заложил в творение, когда Он впервые начал его». Развивая аналогию с семенем, Августин пишет:
В [семени] незримо присутствует все, что разовьется в дерево. И таким же образом мы должны представлять себе [происхождение] мира… Это относится не только к Солнцу, Луне и звездам… но также к существам, которых породили вода и земля в их возможности и предназначении, прежде чем они появились с течением времени.
«Растения, птицы и животные несовершенны», замечает Августин, «а созданы в состоянии возможности».
В другом своем труде, «О Книге Бытия» (De Genesi), он пишет: «Полагать, что Бог создал человека из праха телесными руками, очень наивно… Бог не создал человека руками, как и не дышал на него горлом и губами». Несмотря на то что его теология стала одной из основ учения христианской церкви, эти идеи Августина были проигнорированы ради продвижения среди необразованных масс простого библейского сюжета. А что, если бы все пошло иначе? Во второй половине XIX в., уже после публикации книги «Происхождение видов», Генри Осборн поучаствовал в спорах вокруг нее и писал в своем труде «От греков до Дарвина»:
Если бы воззрения Августина остались учением Церкви, то окончательное принятие эволюции произошло бы раньше, чем это случилось, определенно уже в XVIII, а не в XIX веке, и не возникло бы неистовых споров по поводу этой истины Природы… Как бы четко в Книге Бытия ни говорилось о прямом и одномоментном сотворении животных и растений, Августин представляет это в свете учения Аристотеля о первичной причинности и последовательном развитии от несовершенного к совершенному. Этот влиятельнейший учитель церкви тем самым завещал своим последователям взгляды, которые очень схожи с прогрессивными взглядами тех современных богословов, которые приняли теорию эволюции.
Достаточно ли прогрессивными были взгляды этих богословов XIX в., если те рассматривали эволюцию всего лишь с точки зрения учения Аристотеля о первичной причинности и последовательном развитии от несовершенного к совершенному, – уже другой вопрос.
Идеи Аристотеля укоренились в католической церкви к началу XII в., когда ученые-богословы получили доступ к переведенным на латынь исламским источникам, которые, в свою очередь, являлись переводами древнегреческих текстов. Самым влиятельным из этих ученых был еще один святой, Фома Аквинский (1225–1274). Хотя он не соглашался с Августином, что сотворение мира за семь дней следует воспринимать как метафору, и считал буквальной истиной то, что бог создал мир за шесть дней и отдыхал на седьмой, он, судя по всему, соглашался с большинством утверждений Августина, толкуя сюжет Книги Бытия так, что бог перестал создавать новых тварей на седьмой день, в том смысле что все появившиеся позже существа не были первоначальными, потому что у них были предки того же «подобия» – или вида в нашем современном понимании:
Все вещи, которые были созданы с течением времени посредством божественного провидения в творении, управляемом Богом, были созданы в первичном состоянии в соответствии с определенными начальными образцами, как говорит Августин… в тот день, когда Бог сотворил Небо и Землю, Он также сотворил всякое полевое растение, но не в действительности, а таким, каким оно является перед тем, как оно произросло из земли, а именно в возможности.
Это допускает определенное развитие жизни на Земле с течением времени и даже некое совершенствование отдельных видов в их стремлении к аристотелевскому совершенству. Но самое важное, что здесь категорически отвергается идея возникновение новых видов с момента сотворения мира.
Любопытно, что, хотя Фома утверждал, что бог непосредственно создал все человеческие души, ему было нетрудно примирить это с идеей, что люди подчиняются тем же нормам поведения, что и другие животные. Мэтт Россано из Университета Юго-Восточной Луизианы указал на сходство между некоторыми положениями учения Фомы и идеями современной эволюционной психологии (ранее известной как социобиология). В своем труде «Сумма против язычников» (Summa Contra Gentiles) Фома пишет:
Мы наблюдаем, что у тех животных, к примеру собак, у коих самка сама способна вырастить потомство, самец и самка не остаются вместе после совершения полового акта. Но у всех животных, у коих самка не может вырастить потомство сама, самец и самка живут вместе после полового акта столько, сколько потребуется для выращивания и воспитания потомства. Это свойственно птицам, чьи птенцы неспособны добывать себе пропитание сразу после вылупливания… Посему, как и у всех животных, чей самец остается рядом с самкой до тех пор, пока участие отца необходимо для взращивания потомства, для мужчины естественно быть привязанным к обществу одной постоянной женщины в течение длительного, а не краткого времени.
Фома также понимал важность того, что сегодня мы называем «определенностью отцовства», – уверенности самца в том, что именно его гены переданы следующему поколению:
Каждое животное желает свободно получать удовольствие от сексуального союза так же, как и от еды, чему препятствует наличие либо нескольких самцов на одну самку, либо наоборот… Но у мужчин к этому особое отношение, поскольку мужчина естественно желает быть уверенным в своем потомстве… Причина, по которой жене не разрешается иметь более одного мужа единовременно, в том, что в противном случае отцовство было бы неопределенным.
Фома, однако, не задается вопросом, почему отцовство так важно для мужчины, если все предопределено богом. Он считает, что это естественное желание, но тут есть намек – больше чем намек – на основополагающую особенность современной теории эволюции, которая пытается ответить, почему возникли такие «естественные» модели поведения. Теория эволюции объясняет это стремлением каждого отдельного животного максимально повысить шансы на передачу копий своих генов следующему поколению, ведь такое копирование является важнейшим фактором эволюции путем естественного отбора. «Естественное» поведение кажется нам естественным только потому, что оно является успешным с точки зрения эволюции. Ничего не зная о генах, Фома явно распознал причины такого поведения в животном мире, а также понял, что в этом отношении между поведением людей и животных нет никакой разницы. Трудно не прийти к выводу, что, если бы такому проницательному и умному человеку, как Фома, представили доказательства, доступные шесть веков спустя Чарльзу Дарвину, он бы принял идею эволюции путем естественного отбора (или додумался бы до нее сам), даже если бы по-прежнему считал, что бог является создателем человеческих душ. К сожалению, на протяжении этих шести веков большинство людей, определявших учение Церкви, были не такими проницательными и умными, как Фома, и официальная точка зрения сводилась к тому, что окружающий нас мир постоянен, неизменен и создан богом. В том, что касалось жизни, все придерживались образа цепи или лестницы. Все виды имели свое определенное место в качестве звена цепи или ступени лестницы, которая шла от самого бога вниз, к ангелам, людям (по большей части смертным, но с сотворенной из духа душой), животным, растениям и минералам. Этот образ имел огромное влияние на правящие классы следующих после Фомы столетий, поскольку он позволял утверждать, что и в обществе место каждого человека как звена великой цепи бытия предопределено богом. Неважно, был ли ты аристократом или крестьянином, королем или нищим, ты должен был просто принять свою участь, потому что так распорядился бог. Греховным считалось не только опускаться и вести себя как животное, но и в равной мере иметь претензии, не соответствующие твоему положению в обществе, и думать или действовать так, как если бы ты был ровней представителям более привилегированного класса. Поэтому элиты были кровно заинтересованы в поддержке этой идеи.
В этой христианизированной версии мира Платона и Аристотеля ни один вид не мог переместиться с одного места в цепи на другое, потому что свободных звеньев не было и каждое звено или каждая ступень лестницы были заняты определенным видом, причем виды на соседних ступенях были очень похожи друг на друга. Эта идея оставалась основным положением биологической мысли вплоть до XVIII в. Как нигде лучше влияние этих представлений отражено в строках Александра Поупа из поэмы «Опыт о человеке» (An Essay on Man), опубликованной в 1733 г.:
О, цепь существ! Бог – первое звено,
Над нами духи, ниже нас полно
Птиц, рыб, скотов и тех, кто мельче блох,
Тех, кто незрим; начало цепи – Бог,
Конец – ничто; нас к высшему влечет,
А низших к нам, вот правильный расчет.
Одну ступень творения разрушь –
И все падет, вплоть до бессмертных душ;
Хоть пятое, хоть сотое звено
Изъяв, ты цепь разрушишь все равно[7].
Но к тому времени идею биологической эволюции и изменения видов уже вполне четко отстаивал один из величайших гениев XVII в., ключевой деятель научной революции, которая началась в середине предыдущего столетия.
Глава 2
Мнимый рассвет
Пробуждение Западной Европы, известное как Ренессанс, было связано с крахом Восточной Римской империи (Византии) в XV в. и проникновением в Италию и дальше на запад грекоязычных ученых, которые привезли с собой идеи и сочинения, давшие толчок возрождению цивилизации. Свою роль тут сыграли и другие факторы, не в последнюю очередь – разработанная в том же веке Иоганном Гутенбергом технология печати наборными литерами, но каковы бы ни были причины, к началу XVI в. Ренессанс в Европе шел полным ходом.
На старте этого интеллектуального расцвета работы античных мыслителей признавались наилучшим описанием миров живого и неживого; считалось, что древние греки, такие как Аристотель, интеллектуально превосходили своих преемников XVI в., которые всего лишь заново открывали то, что уже было известно. Но вскоре все изменилось. Датой начала научного Ренессанса можно считать 1543 г., когда Николай Коперник опубликовал свой революционный труд «О вращении небесных сфер» (De revolutionibus orbium coelestium), в котором говорилось, что Земля вращается вокруг Солнца, а Андреас Везалий – не менее важный (но менее известный) трактат «О строении человеческого тела» (De humani corporis fabrica), где было представлено первое точное описание человеческого тела по данным препарирования трупов. Людям с незашоренным взглядом отныне было ясно, что Земля – это просто планета, а человек всего лишь животное. Увы, но на протяжении еще нескольких веков воззрения большинства на место человека в природе оставались консервативными. Однако начало было уже положено.
Первые шаги к пониманию того, что эволюция действительно существует, были сделаны благодаря исследованию окаменелостей – ископаемых остатков некогда живых существ, сохранившихся в древних породах. Но это простое утверждение требует расшифровки. Во-первых, людям нужно было осознать, что окаменелости – это остатки живых существ; во-вторых, что породы являются древними. В начале XVII в. ни то ни другое еще не было общепризнанным фактом. Разумеется, к тому времени многие уже знали о существовании окаменелостей. Среди мыслителей, которые ломали голову над их происхождением, был и Леонардо да Винчи (1452–1519). Одной из главных сбивавших с толку загадок было наличие отпечатков, похожих на морские раковины, на камнях, найденных на высокогорьях, вдали от океанов. Во времена Леонардо считалось, что эти отпечатки, часто похожие на разных живых существ, а не только на раковины, были всего лишь узорами, которые сформировались во время образования самих пород, или что они, возможно, продолжают формироваться до сих пор в результате некоего таинственного влияния звезд или Луны. Леонардо отвергал это объяснение. Он не знал, как возникли окаменелости, но был уверен, что их происхождение не было сверхъестественным. В начале XVI в. он отмечал в своей записной книжке:
Мнение о том, что эти раковины были созданы и продолжают непрерывно создаваться в местах, подобных этим, силами местной природы или силой небес… не может возникнуть в мозге, обладающем хоть сколь-нибудь заметной способностью к рассуждению.
Полтора века спустя мозг, в избытке наделенный способностью к рассуждению, разрешил эту головоломку.
Роберта Гука иногда называли «лондонским Леонардо». Как и Леонардо, он был эрудитом: внес значительный вклад в развитие астрономии и микроскопии, вместе с архитектором Кристофером Реном занимался восстановлением Лондона после Великого пожара 1666 г. (многие «церкви Рена» – его работа) и был первым популяризатором науки, чью книгу «Микрография» (Micrographia) Сэмюэл Пипс назвал «самой изощренной книгой, какую ему довелось прочитать в жизни». Но мы сосредоточимся на работах Гука в области биологии и наук о Земле, которые остались практически незамеченными при его жизни.
Гук родился в 1635 г. в городке Фрешуотере на острове Уайт. Место его рождения сыграло важную роль, потому что обнаженные меловые породы высоких прибрежных скал острова изобилуют раковинами; их много даже на утесах, расположенных намного выше уровня моря. Позже Гук вспоминал, как разыгралось его детское любопытство, когда он увидел высоко над водой слой породы, «изобиловавший разнообразными ракушками устриц, морских блюдечек и нескольких типов береговых улиток»[8]. В то время в основном считалось, что это было как-то связано с библейским потопом, но как именно, оставалось неясным.
Отца Гука, священника церкви Всех святых, могла бы вполне устроить библейская версия событий. Именно он занимался обучением маленького Роберта, который считался слишком болезненным, чтобы отправиться в школу-пансион, как его старший брат. Пока Роберт рос, гражданская война опустошила бо́льшую часть основной территории Англии, но остров Уайт остался нетронутым. В 1648 г. отец Гука умер, и тринадцатилетний Роберт переехал в Лондон со скромным наследством, которое позволило ему поступить в Вестминстерскую школу, где он блестяще учился, особенно преуспев в изучении математики. После казни Карла I в январе 1649 г. парламент взял власть в свои руки и восстановил порядок в стране. В 1653 г. восемнадцатилетний Гук поступил в Оксфордский университет. Но экзамен на степень бакалавра он так и не сдал и вместо этого стал помощником в группе «джентльменов-философов», состоявшей из профессоров университета, которые интересовались тем, что мы сегодня называем наукой. Он черпал знания скорее из общения с этими мужами, чем из формальных лекций, и стал более чем просто ассистентом для самого выдающегося ученого из них, Роберта Бойля (1627–1691). Гук фактически выступил в роли партнера Бойля в ряде экспериментов. Когда после реставрации Карла II и окончания всевластия парламента в 1661 г. было основано Лондонское королевское общество, Гук стал там куратором экспериментов именно благодаря этим своим связям. Он быстро превратился в того, кто обеспечивал слаженную работу всей организации – демонстрировал опыты во время регулярных собраний членов Королевского общества (многие из них были теми самыми джентльменами, на которых он работал в Оксфорде), а также проводил собственные эксперименты. Хотя интересы Гука были весьма обширными, поначалу он сосредоточился на исследованиях с использованием недавно изобретенного микроскопа. То, что он сам называл своими «первыми дерзновениями», привело к публикации его великой книги «Микрография» в начале 1665 г. В предисловии Гук недвусмысленно обозначил свою приверженность механистической интерпретации природы, ни разу не упомянув о богах или таинственных духах:
Возможно, мы сможем разобрать все тайные механизмы Природы почти так же, как мы способны разбирать механизмы, которые произведены посредством Искусства [то есть искусности] и управляются колесами, двигателями и пружинами, изобретенными человеческой смекалкой.
К моменту публикации «Микрографии» Гук уже провел исследования различных окаменелостей и пришел к выводу, что эти ископаемые остатки действительно когда-то были живыми, но после своей гибели
…были погружены в некую грязь, или глину, или в способствующую окаменению воду, или в какую-то иную субстанцию, которая с течением временем осела и затвердела в виде таких отпечатков ракушек.
Позже он подробно развил эту идею в серии лекций для Королевского общества, посвященных так называемым «землетрясениям» – этим термином Гук обозначал все виды изменений на поверхности Земли[9]. Он решительно заявлял, что окаменелости являются либо органической материей, которая сама превратилась в камень, либо отпечатками живых существ, и, как Леонардо, презирал всех, кто думал иначе. Идея о том, что они образовались «в результате некоего чудесного небесного воздействия и процессом их формирования управляют свойства и расположение неподвижных звезд и планет», указывал он, «фантастична и безосновательна».
Примерно в то же время (но, что, возможно, немаловажно, после публикации «Микрографии») датский ученый Нильс Стенсен, чаще упоминаемый под латинизированным именем Николас Стено, также пришел к выводу, что окаменелости – это остатки живых существ. Он родился в 1638 г., получил медицинское образование и в 1669 г. опубликовал свою единственную значимую научную работу. Она называлась «Предварительная диссертация о твердом, естественно содержащемся в твердом» (De solido intra solidum naturaliter contento dissertationis prodromus). Твердым, естественно содержащимся в твердом, были окаменелости; он уделил особое внимание так называемым «языковидным камням» и сделал верный вывод, что это окаменевшие зубы акул. Он рассуждал, что породы, в которых их нашли, видимо, находились под водой, и, поскольку такие породы многослойны, должно быть, произошло несколько великих наводнений, последнее из которых можно отождествить с библейским потопом.
Идеи Стено привлекли внимание ученых в Англии, потому что его работу перевел и популяризировал секретарь Королевского общества Генри Ольденбург. Ольденбург не питал симпатий к Гуку и приписал Стено идеи из ранних лекций Гука о землетрясениях. Даже если знание о них всего лишь позволило Стено утвердиться в его взглядах относительно окаменелостей, благодаря активному продвижению Ольденбурга книга датчанина затмила более раннюю и полную работу Гука. Стено не представился шанс ответить на возможную критику со стороны Гука, потому что он бросил науку («диссертация», о которой говорилось в названии его книги, так и не была написана), стал католическим священником и фанатичным аскетом и умер в возрасте 48 лет, отчасти из-за суровых постов и обетов.
Но Гук продвинулся гораздо дальше Стено в понимании причин того, почему морские окаменелости находили так далеко от воды и так высоко над уровнем моря. Описав окаменелости, которые находят на вершинах самых высоких холмов, в недрах самых глубоких шахт и в каменоломнях вдали от моря, он пояснял, что они могли появиться только в том случае, если поверхность Земли со временем «трансформировалась и меняла свое Естество». «Участки, которые прежде были морем, стали сушей, а те, что прежде были сушей, стали морем; многие горы были долинами, а долины – горами».
Он также раскрывал, что подразумевалось им под словами «с течением времени»:
Я полагаю, что все они были образованы не одновременно, а скорее последовательно, одни в одну, другие в иную мировую эпоху, о чем, должно быть, можно отчасти узнать по количеству или толщине покрывающей их почвы или отложений, пригодных для растительности.
Он понял не только то, что Земля должна быть намного старше тех нескольких тысяч лет, которые отводили ей библейские богословы его времени, но и то, что слои горных пород могут быть датированы при измерении глубины их залегания. О значимости открытий Гука в области геологии и определения возраста Земли мы поговорим в следующей главе, но его идеи относительно эволюции были, как ни удивительно, еще более глубокими.
Гук читал лекции о «землетрясениях» на протяжении последних четырех десятилетий XVII в., и после его смерти они были собраны и опубликованы его другом Ричардом Уоллером под названием «Посмертные работы Роберта Гука» (The Posthumous Works of Robert Hooke). Книга вышла в 1705 г., за полтора века до «Происхождения видов», но изложенные в ней революционные идеи относительно развития жизни, судя по всему, остались незамеченными. Гук догадался, что ископаемые аммониты являлись остатками живых существ, а так как таких моллюсков уже не существовало, это означало, что они могли вымереть. Это наблюдение подсказало ему, что с течением времени могут появляться новые виды:
В прошедшие эпохи существовало множество видов существ, которых мы не находим в настоящем, и посему вполне вероятно, что ныне могут существовать разнообразные новые виды, которых не было изначально.
И:
Поскольку мы обнаруживаем, что некоторые типы животных и растений свойственны лишь определенным местам и не встречаются в других местах, то вполне возможно, что, когда такое место поглощается [морем], все эти живые существа уничтожаются вместе с ним.
Как он мог объяснить появление этих новых видов? При помощи изменений окружающей среды:
Многие новые разновидности могли быть порождены одним видом, что было вызвано изменением почвы, в которой это произошло, ибо мы находим, что изменения в климате, почве и питательной среде часто приводят к очень большим изменениям в телах, подверженных их воздействию.
Его обобщающий вывод, пусть и не совсем дарвиновский, определенно замечателен, особенно если учитывать то, что он родился за двести лет до возвращения великого натуралиста из кругосветного путешествия на корабле «Бигль»:
Несомненно, в природе есть множество видов, которых мы никогда не видели, и, возможно, в прошедшие мировые эпохи существовало много таких видов, которых не существует в настоящем, и ныне существует много вариаций видов, которые не существовали в прошлые времена… Кажется абсолютно абсурдным полагать, что с начала времен вещи пребывают в том же состоянии, в котором мы их находим сегодня.
Все это было опубликовано в 1705 г. Гук понял, что история Земли очень продолжительна, что имели место процессы, которые мы сегодня называем массовыми вымираниями, и что после таких вымираний появлялись новые виды. Но это был мнимый рассвет. Оставаясь в полном неведении относительно достижений Гука, ученые XVIII в. должны были самостоятельно прокладывать себе путь к пониманию эволюции.
Прежде чем развить полноценную теорию эволюции, им было нужно четкое понимание концепции видов и их взаимоотношений друг с другом. Первое подробное описание такого рода сделал шведский ботаник Карл Линней в 1750-х гг., но он опирался на более ранние работы Джона Рея, чуть более старшего современника Роберта Гука.
Рей происходил из скромной, но небедной семьи. Он родился в 1627 г. в графстве Эссекс и был сыном кузнеца и «травницы» (своего рода знахарки, лечившей деревенских больных); его родители были уважаемыми членами небольшой сельской общины. Приходской священник обратил внимание на тягу маленького Джона к знаниям и устроил его в школу в соседнем городке Брейнтри, где местный викарий, выпускник кембриджского Тринити-колледжа, взял Рея под свое крыло и в 1644 г. помог ему поступить в Кембридж. Это удалось только потому, что Рей был принят туда в качестве студента, который оплачивал свое обучение, прислуживая ученым мужам. В 1648 г., по окончании курса, он должен был принять духовный сан и стать священником, но в тот момент между университетом и парламентом разгорелся религиозный конфликт, епископат был упразднен, и рукоположение Рея так и не состоялось, однако он получил место в Тринити-колледже. До 1660 г. он довольно успешно занимался педагогической деятельностью и зарабатывал достаточно, чтобы купить своей матери дом в ее родной деревне, когда она овдовела в 1655 г. Работая в Тринити-колледже, он жил в комфортных условиях и имел все возможности для реализации своих научных устремлений, все больше склоняясь к классификации сходств и различий между растениями, в чем ему помогали интересующиеся этой темой студенты. Но после политических изменений конца 1650-х гг. и восстановления монархии все прежние церковные институции, включая епископат, были восстановлены, и Рей был рукоположен, твердо намереваясь стать приходским священником. Затем последовали новые перемены. В рамках усилий по общей реорганизации церкви революционный парламент упразднил епископат законом, предписывавшим всем священнослужителям принести особую клятву, или ковенант. Теперь же Карл II приказал всем священнослужителям формально заявить, что этот акт был незаконным и их клятва является недействительной. Хотя сам Рей не «принимал ковенант», он считал, что такая клятва является обязательством перед Богом и поэтому не может быть нарушена или отменена, и отказался делать подобное заявление. Предвидя реакцию властей, он ушел из колледжа и стал заштатным священником. Будучи священнослужителем, он не мог занимать светских должностей, но и служить в церкви он не мог он из-за неприязни к клятвопреступникам и королю, который подстрекал нарушать клятву.