Кратка история на почти всичко

16. Самотната планета

Не е лесно да си организъм. Доколкото знаем засега, в цялата вселена има само едно място, което поддържа живот — незабележим аванпост на Млечния път, наречен Земя, но дори и там това става с доста неохота.

От дъното на най-дълбоката океанска падина до върха на най-високата планина — зоната, която обхваща почти цялото известно нам пространство с живот, има само около двайсетина километра — не е много спрямо обширността на космоса като цяло.

За човека дори е още по-зле, тъй като се оказва, че принадлежим към тази част от живите неща, които преди 400 милиона години са взели прибързаното и авантюристично решение да изпълзят от моретата, да станат сухоземни и да дишат кислород. Вследствие на това не по-малко от 99,5% от обитаемото пространство в света по обем според сегашните оценки е по-принцип — а практически напълно — негодно да поддържа живота ни.

Не е само това, че не можем да дишаме във водата, но не сме в състояние да понасяме налягането. Тъй като водата е около 1300 пъти по-тежка от въздуха, налягането се покачва бързо при спускане надолу — с по една атмосфера на всеки десет метра дълбочина. На сушата, ако се изкачите на височина сто и петдесет метра — например на върха на Кьолнската катедрала или Вашингтонския обелиск, — промяната в налягането ще бъде толкова незначителна, че почти няма да я забележите. На същата дълбочина под водата обаче вените ви ще се сплескат, а дробовете ви ще се свият до приблизителните размери на кутия кока кола. Изумително е, че има хора, които наистина се гмуркат до такива дълбочини без дихателни апарати, само за да се забавляват в спорт, наречен свободно гмуркане. Очевидно се смята за освежаващо преживяване вътрешните ви органи да бъдат грубо деформирани (макар вероятно да не е толкова освежаващо, когато те възвръщат предишните си размери при изплуване на повърхността). За да достигнат такива дълбочини обаче, гмуркащите се трябва да бъдат теглени надолу и то доста силно с тежести. Най-дълбокото, до което някой е стигнал без помощ и е останал жив, за да ни разкаже след това, е италианецът Умберто Пелизи, който през 1992 г. се гмурнал до дълбочина седемдесет метра, постоял за част от секундата, и след това се устремил към повърхността. По хоризонтала седемдесет метра превишава с малко дължината на един блок в Ню Йорк Сити. Така че и при най-екстравагантните ни каскади едва ли можем да твърдим, че сме господари на бездната.

Другите организми, разбира се, успяват да се справят с налягането при големи дълбочини, въпреки че как го правят някои от тях е загадка. Най-дълбоката точка в Тихия океан е Марианската падина. Там, на около 11 километра надолу, налягането се увеличава до над един тон на квадратен сантиметър. Успели сме само веднъж за кратко време да изпратим там хора в солиден водолазен съд, а там живеят колонии амфиподи — вид ракообразни организми, подобни на скаридите, но прозрачни, които оцеляват въобще без всякаква протекция. Повечето океани, разбира се, са по-плитки, но дори при средна океанска дълбочина от четири километра налягането е еквивалентно на това да бъдете смачкани под камара от четиринадесет камиона, натоварени с цимент.

Почти всички, включително и авторите на някои популярни книги по океанография, приемат, че човешкото тяло ще бъде смачкано от огромното налягане на дълбокия океан. Всъщност, изглежда, че не е така. Тъй като самите ние до голяма степен сме изградени от вода, а водата е „наистина некомпресируема“ — по думите на Франсиз Ашкрофт от Оксфордския университет — „тялото остава със същото налягане като това на заобикалящата го вода и не се смачква на голяма дълбочина“. Газовете вътре в тялото, особено в дробовете, са тези, които предизвикват проблеми. Те наистина се сгъстяват, въпреки че не се знае при каква точка сгъстяването става фатално. До съвсем наскоро се смяташе, че всеки, който се гмурне до около сто метра, ще умре болезнено, тъй като дробовете му ще имплодират или стената на гръдният кош ще се смачка, но тези, които се занимават със свободно гмуркане, непрекъснато доказват, че не е така. Изглежда, според Ашкрофт, че „човекът навярно има повече прилика с китовете и делфините, отколкото се очакваше“.

Много други неща обаче могат да се случат не както трябва. По времето на водолазните костюми — тези, които са били свързани с повърхността посредством дълги маркучи — водолазите понякога ставали жертва на ужасното явление, известно като „изстискване“. Това ставало, когато повърхностната помпа спирала да работи, което причинявало катастрофална загуба на налягане в костюма. Въздухът напускал костюма с такава сила, че безпомощният водолаз буквално бил изсмукван към каската и маркуча. Когато го извадели на повърхността, „всичко, което било останало в костюма, било костите му и остатъци от плът“ — пише биологът Дж. Б. С. Холдейн през 1947 г., като добавя за невярващите „това наистина се е случвало.“

(Между другото, първоначалната водолазна каска, конструирана през 1823 г. от англичанина Чарлз Дийн, била предназначена не за гмуркане, а за огнеборците. Наричала се „димна каска“, но тъй като била направена от метал, била гореща и неудобна и, както Дийн скоро установил, огнеборците нямали особено желание да влизат в горящи сгради с каквато и да е формено облекло, и особено с нещо, което се нагрявало като чайник и те правело тромав. За да не загуби инвестицията си в това облекло, Дийн го пробва под вода и открива, че е идеално при подводни спасителни работи.)

Най-големият страх, свързан с дълбокото обаче, били конвулсиите от кесонна болест — не само защото са неприятни, макар че наистина са такива, а защото вероятността да се получат е голяма. Във въздуха, който дишаме, има 80% азот. Когато човешкото тяло попадне под налягане, азотът става на малки мехурчета, които попадат в кръвта и тъканите. Ако налягането бъде променено твърде бързо — както при много бързо изплуване на водолаз — мехурчетата, останали в тялото, ще започнат да пръскат и искрят точно както при току-що отворена бутилка шампанско, като запушват малките кръвоносни съдове и отнемат кислорода на клетките, причинявайки толкова мъчителна болка, че пострадалите се прегъват на две в агония.

Кесонната болест е професионално заболяване при гмурците за сюнгери и перли от незапомнени времена, но не привличала особено внимание в Западния свят до деветнайсети век, а ако това ставало, то било само сред хора, които въобще никога не се мокрели (или поне не били много мокри и то обикновено само до глезените). Това били т.нар. кесонни работници. Кесоните (които всъщност дали името на описаното страдание) били отворени отдолу сухи камери, които се използвали в речните корита, за да улесняват построяването на междинни мостови опори. Те били пълни с компресиран въздух и често след като работниците излизали след продължителен период на работа в това изкуствено налягане, изпитвали леки симптоми на изтръпване или сърбеж по кожата. Но някои от тях изпитвали по-продължителна болка в ставите и понякога припадали в агония, а се случвало и никога да не се изправят отново.

Всичко това било много озадачаващо. Понякога работниците си лягали и се чувствали добре, но се събуждали парализирани. Понякога въобще не се събуждали. Ашкрофт разказва история, свързана с директорите на нов тунел под Темза, които имали банкет, за да честват предстоящия край на строежа му. Те били смаяни, когато шампанското не започнало да искри, когато било отпушено в компресирания въздух на тунела. Обаче, когато накрая излезли на чист въздух вечерта в Лондон, мехурчетата изведнъж започнали да бълбукат в храносмилателния им тракт.

Освен напълно да се избягва среда с високо налягане, има само две решения, които са надеждни срещу кесонната болест. Първото е да се излагате на промяна в налягането само за много кратко време. Ето защо свободно гмуркащите се, които споменах по-рано, могат да се спускат до дълбочини от сто и петдесет метра без странични ефекти. Те не остават достатъчно дълго, за да може азотът в тяхното тяло да се разтвори в тъканите им. Другото решение е да изплуват нагоре на внимателно преценени етапи. Това позволява на малките мехурчета азот да се разпръснат безопасно.

Много от това, което знаем за оцеляване при екстремни условия, се дължи на изключителния екип от баща и син — Джон Скот и Дж. Б. С. Холдейн. Дори според взискателните стандарти на британските интелектуалци и двамата били изключително ексцентрични. По-възрастният Холдейн е роден през 1860 г. в аристократично шотландско семейство (брат му бил виконт Холдейн), но прекарал повечето от кариерата си в сравнително скромен живот на професор по физиология в Оксфорд. Известен бил с разсеяността си. Веднъж, след като съпругата му го била пратила на горния етаж, за да се преоблече за официална вечеря, той не се върнал и бил намерен да спи в леглото си по пижама. Когато го събудили, Холдейн обяснил, че щом почнал да се съблича, решил, че е време за лягане. Идеята му за почивка била да отиде в Корнуол, за да изучава глистите у миньорите. Романистът Олдъс Хъксли, внук на естествоизпитателя Т. Х. Хъксли, който живял у семейство Холдейн известно време, го пародирал, малко безжалостно, в образа учения Едуърд Тантамаунт в романа си Контрапункт.

Приносът на Холдейн за гмуркането било да изчисли интервалите за почивка, необходими за да се излезе на повърхността от дълбочини, без да се пострада от кесонна болест, но интересите му се разпростирали из цялата физиология — от изучаване на височинната болест при алпинисти до проблемите с инфаркта в пустинята. Имал особен интерес към въздействието на токсичните газове върху човешкото тяло. За да разбере по-добре как изтичането на въглеродния оксид убива миньори, той методично се тровел, като внимателно взимал и измервал собствените си кръвни проби през цялото време. Отказал се чак когато бил на ръба да изгуби контрол върху мускулите си и нивото на сатурация в кръвта му достигнало 56% — ниво, което, както пише Тревър Нортън в забавната история на гмуркането Звезди под морето, било съвсем близо до сигурна смърт.

Синът на Холдейн, Джак, известен на бъдещите поколения като Дж. Б. С, бил изключителен гений, който проявявал интерес към работата на баща си почти от бебешка възраст. На тригодишна възраст бил чут как пита недоволно баща си: „Но това оксихемоглобин ли е или въглеродохемоглобин?“ През младежките си години младият Холдейн помагал на баща си в експериментите. Когато станал тийнейджър, двамата често тествали газове и газови маски, като се редували, за да видят колко могат да издържат, преди да припаднат.

Въпреки че Дж. Б. С. Холдейн никога не получил диплома по точните науки (изучавал класически езици и литератури), станал блестящ учен, най-вече в Кеймбридж. Биологът Питър Медъуор, който прекарал живота си сред умствени олимпийци, го нарекъл „най-умният човек, когото съм познавал“. Хъксли пародирал и младия Холдейн в романа си Шутовско хоро, но също използвал идеите му за генетичното манипулиране на хората като основа за сюжета на Прекрасният нов свят. Сред многото му други постижения Холдейн изиграва централна роля в съчетаване на дарвиновите принципи на еволюцията с работата на Грегор Мендел в областта на генетиката, за да се получи това, което генетиците наричат съвременен синтез. Може би е уникално сред човешките създания, но за младия Холдейн Първата световна война била „едно приятно преживяване“ и открито признавал, че „се радвал на възможността да убива хора.“ Самият той бил раняван два пъти. След войната започнал успешно да популяризира науката и написал двайсет и три книги (както и над четиристотин научни работи). Книгите му и сега са наистина интересни и инструктивни, въпреки че не винаги се намират лесно. Също така станал ентусиазиран марксист. Изказвано е предположението, и то не съвсем цинично, че това било просто от инстинкт на опозиционерство, и че ако е бил роден в Съветския съюз, е щял да бъде страстен монархист. Във всеки случай, повечето от статиите му първо се появявали в комунистическия Дейли Уъркър.

Докато основните интереси на баща му били свързани с миньорите и отравянията, младият Холдейн бил обсебен от спасяването на подводниците и водолазите от неприятните последици, свързани с работата им. С финансиране от Адмиралтейството закупил камера за декомпресия, която наричал „казана с налягане“. Това било метален цилиндър, в който трима души наведнъж можели да бъдат затворени и подложени на различни тестове, като всичките били болезнени и почти всичките били опасни. От доброволците се изисквало да седят в ледена вода, докато дишат „анормална атмосфера“, или били подлагани на бързи промени в налягането. В един експеримент Холдейн симулирал опасно бързо изкачване, за да види какво ще се случи. Това, което станало, е, че пломбите в зъбите му експлодирали. „Почти всеки експеримент“ — пише Нортън — „приключвал с припадък, кървене или повръщане.“ Камерата, фактически, била звукоизолирана, така че единственият начин за човека вътре да сигнализира за болка или страдание било да чука настоятелно по стената й или да показва бележки през малък прозорец.

При друг случай, докато се тровел с повишени нива кислород, Холдейн получил толкова силен припадък, че му се счупили няколко прешлена. Деформиране на дробовете било рутинен риск. Спукани тъпанчета били обичайно явление, но, както Холдейн убедително отбелязва в едно от есетата си — „тъпанчето обикновено зараства; а ако остане дупка, макар и да си малко глух, можеш да издухваш цигарен дим от въпросното ухо, което прави впечатление в обществото.“

Изключителното във всичко това не е, че Холдейн имал желанието да се подлага на такива рискове и неприятности в името на науката, а че без никакви проблеми придумвал колегите си и близките си да влизат в камерата. По време на подобно спускане жена му веднъж получила припадък, който продължил тринайсет минути. Когато накрая конвулсиите й на пода приключили, изправили я на крака и я отпратили да сготви за вечеря. Холдейн с охота наемал всеки, който бил наоколо, включително и при един незабравим случай склонил бившия премиер на Испания, Хуан Негрин. Д-р Негрин след това се оплакал от незначително изтръпване и „странно кадифенообразно усещане в устните“, но иначе изглежда, че останал невредим. Би трябвало да се смята за голям късметлия. Подобен експеримент с недостиг на кислород причинил у Холдейн загуба на чувствителност в задните му части и в долната част на гръбнака за шест години.

Сред многото специфични занимания на Холдейн било и тровенето с азот. По причини, които още не разбираме добре, под дълбочина от трийсетина метра азотът става мощен интоксикант. Известно е, че под неговото въздействие се е случвало водолазите да предлагат шнорхелите си на минаващи риби или да решават, че трябва да изпушат една цигара. Също причинявал неестествени промени в настроението. В един тест Холдейн отбелязва, че субектът „алтернативно изпадаше в депресия или повишено настроение, като в един момент умоляваше да бъде декомпресиран, тъй като се чувства «ужасно зле», а в следващата минута започваше да се смее или да се опитва да оспорва умението на колегата си да провежда теста.“ За да измери степента на влошаване у субекта, учен трябвало да влезе в камерата заедно с доброволеца, за да проведе прости математически тестове. Но след няколко минути, както по-късно Холдейн си спомня, „тестващият бил обикновено толкова интоксикиран, колкото и тестваният, и често забравял да натисне бутона на хронометъра си или да си води нужните бележки“. Причината за опиянението дори и сега е загадка. Смята се, че навярно е същата, която причинява алкохолното отравяне, но тъй като никой със сигурност не знае какво го причинява, ние няма да се правим на по-умни. Във всеки случай, ако не се внимава, много е лесно да се изпадне в беда, щом се напусне повърхността на Земята.

Което ни връща (е, почти) към по-раншното ни заключение, че Земята не е най-благоприятното място за един организъм, макар и да е единственото място. От незначителната по големина повърхнина на планетата, която е достатъчно суха, за да се стои върху нея, учудващо голяма част е твърде гореща или суха, или стръмна, или на високо, за да може да служи за тази цел. Трябва да се признае, че отчасти това е наша грешка. Човешкият вид е учудващо негоден да се адаптира. Като повечето животни ние не обичаме наистина горещите места, но поради това, че се потим изобилно и лесно получаваме удар, сме особено уязвими. В най-лошите случаи — пеш и без вода в гореща пустиня — за около шест или седем часа повечето хора ще изпаднат в делириум и ще се катурнат, вероятно за да не се изправят никога отново. Не сме по-малко безпомощни при среща със студа. Като повечето бозайници хората са добри при генерирането на топлина, но — тъй като почти не сме окосмени — не сме добри в запазването й. Дори при доста меко време половината от калориите, които изгаряме, отиват за поддържане на телесната ни топлина. Разбира се, че можем да неутрализираме тези слабости до голяма степен чрез използване на дрехи и подслон, но дори и така, тези части от Земята, за които имаме готовност или вече можем да живеем, наистина са скромни: само 12% от цялата суша и само 4% от цялата повърхнина, ако се включат и моретата.

Все пак, когато вземем предвид условията другаде в познатата ни вселена, чудното не е че използваме толкова малко от планетата ни, а че сме успели да намерим планета, която малко да използваме. Само трябва да погледнем собствената ни Слънчева система — а дори и Земята в определи периоди на историята й — за да оценим, че повечето места са по-сурови и по-негодни за живот, отколкото нашето кълбо — с мек климат и много вода, изглеждаща красиво синя.

Засега космическите учени са открили само около седемдесет планети извън Слънчевата система от около десетте милиарда трилиона, които се смята, че са някъде там в космоса, така че хората едва ли могат да имат претенции да говорят с вещина по въпроса, но изглежда, че ако искаш да намериш планета, подходяща за живот, трябва да си ужасен късметлия, и колкото по-напреднал е животът, толкова повече късмет ти трябва. Различни изследователи са идентифицирали около две дузини изключително полезни особености, които сме имали на Земята, но това е кратък обзор, така че ще ги сведем до основните четири. Те са:

Отлично местоположение. Ние сме едва ли не до свръхестествена степен на подходящото разстояние от подходящата звезда — такава, която е достатъчно голяма, за да излъчва много енергия, но не е толкова голяма, че самата тя да изгори бързо. Любопитна особеност от физична гледна точка е, че колкото е по-голяма звездата, толкова тя е по-краткотрайна. Ако слънцето ни бе десет пъти по-голямо, то щеше да се изчерпи след десет милиона вместо за десет милиарда години и ние нямаше да сме тук сега. Също имаме късмета, че орбитата на планетата ни е точно тук. Ако бяхме по-близо до слънцето, всичко на Земята щеше да се е изпарило. Ако бяхме по-надалеч, всичко щеше да е замръзнало.

През 1978 г. астрофизик на име Майкъл Харт направил известни изчисления и стигнал до заключението, че Земята е щяла да бъде необитаема, ако е с 1% по-далече от или с 5% по-близо до Слънцето. Това не е много, но фактически не е и точно. Цифрите са били прецизирани и сега са по-щедри — 5% по-близо и 15% по-далече се смятат за по-точна оценка за зоната ни на обитаемост — но и това е малък диапазон.29

За да оценим, колко малък е този диапазон, трябва само да погледнем към Венера. Венера е със само 40 милиона километра по-близо до Слънцето отколкото сме ние. Топлината на Слънцето я достига само с две минути преди да ни докосне. По размер и състав Венера наподобява много Земята, но малката разлика в разстоянието на орбитите до Слънцето се оказало съществено за нея. Оказва се, че през ранните години на Слънчевата система Венера е била само малко по-топла от Земята и вероятно е имала океани. Но тези няколко градуса на допълнителна топлина означавали, че Венера не е могла да задържи водата на повърхността си, което довело до катастрофални последици за климата й. При изпаряване на водата й водородните атоми изчезнали в пространството, а кислородните атоми влезли в комбинация с въглерода, за да образуват плътна атмосфера от парниковия газ CO₂. На Венера станало горещо. Въпреки че хората на моята възраст могат да си спомнят за времето, когато астрономите се надяваха, че Венера може да таи живот под дебелите си облаци, а навярно и вид тропическа зеленина, сега знаем, че има твърде сурова околна среда, за да има какъвто и да е живот, за който логически можем да предполагаме. Температурата на повърхността й възлиза на изгарящите 470 градуса по Целзий (около 900 градуса по Фаренхайт), което е достатъчно горещо за топене на олово, а атмосферното налягане на повърхността е деветдесет пъти това на Земята, или над това, което всяко човешко тяло би издържало. Не притежаваме технологията за изработване на екипи и дори на космически кораби, които биха ни дали възможност да я посетим. Данните ни за повърхността на Венера се основават на далечни радарни изображения и на стряскащи шумове, изпратени от съветска космическа сонда без екипаж, която с надежда била пусната в облаците на планетата през 1972 г., и която функционирала само час, преди завинаги да спре да работи.

Така че, ето какво става, когато се приближите с две светлинни минути по-близо до Слънцето. Отпътувайте по-навън и проблемът няма да е горещината, а студът, както Марс смразяващо показва. Той също някога е бил по-приятно място, но не успял да задържи полезна атмосфера и се превърнал в безполезна пустош.

Но да сте на правилното разстояние от Слънцето не е цялата работа, иначе Луната щеше да бъде гориста и красива, а очевидно не е. За това е нужно да имате:

Правилния вид планета. Не си представям, че много геолози, ако бъдат запитани за нещата, които са благодарни че имат, ще включат живеенето на планета с разтопена вътрешност, но е почти сигурно, че без тази магма, която бушува под нас, ние сега нямаше да сме тук. Освен всичко друго, тази подвижна вътрешност е довела до изпускане на газове, което е спомогнало за създаването на атмосферата, и ни е осигурила магнитно поле, което ни предпазва от космическа радиация. Тя така също ни е дала тектониката на плочите, която непрекъснато обновява и нагъва повърхността. Ако Земята беше напълно гладка, навсякъде щеше да бъде покрита с вода до дълбочина от четири километра. Може би щеше да има живот в този самотен океан, но със сигурност нямаше да има бейзбол.

Освен полезната вътрешност, имаме подходящите елементи в правилните пропорции. В най-буквалния смисъл сме създадени от правилната материя. Това е толкова важно за нашето благоденствие, че ще го разгледаме по-детайлно след минута, но първо трябва да разгледаме останалите два фактора, като започнем с този, който често се пренебрегва.

Ние сме планета близнак. Малцина са тези, които обикновено мислят за Луната като за планета спътник, но тя фактически е това. Повечето луни са мънички по отношение на тяхната планета господар. Например спътниците на Марс — Фобос и Деймос, са с диаметър само около десет километра. Луната ни обаче е над четвърт от диаметъра на Земята, което означава, че планетата ни е единствената в Слънчевата система със спътник със значим размер, сравнена със себе си (освен Плутон, който не се брои, тъй като Плутон сам по себе си е толкова малък), а това има голямо значение за нас.

Без стабилизиращото влияние на Луната Земята би се клатушкала като завъртян пумпал с бог знае какви последици за климата и времето. Стабилизиращото гравитационно влияние на Луната поддържа въртенето на Земята с правилната скорост и ъгъл, като осигурява вида стабилност, нужен за продължително и успешно развитие на живот. Това няма да продължи вечно. Луната ни се изплъзва с около 4 сантиметра годишно. След около два милиарда години тя ще се е отдалечила толкова много, че вече няма да поддържа стабилността ни и ще трябва да намерим някакво друго решение, но междувременно трябва да я смятаме за нещо повече от просто една приятна гледка в нощното небе.

Дълго време астрономите приемали, че Луната и Земята или били образувани заедно, или че Земята е взела в плен Луната, докато се носела наоколо. Сега смятаме (нека да си припомним първите глави) че преди около 4,5 милиарда години обект с марсиански размери се ударил в Земята, като издухал достатъчно материал, за да създаде Луната от отломките. Очевидно, че това е било много благоприятно за нас — и най-вече, защото станало толкова отдавна. Ако се е било случило през 1896 г. или миналата сряда, ясно е, че нямаше да сме толкова доволни. Това ни довежда до четвъртото ни и в много отношения изключително важно съображение:

Подходящо разписание на събитията във времето. Вселената е невероятно изменчиво и пълно със събития място, а съществуването ни в нея е едно чудо. Ако една дълга и невъобразимо сложна поредица от събития, простираща се назад около 4,6 милиарда години, не е действала по определен начин в определеното време — нека да вземем един очевиден пример, ако динозаврите не са били пометени от метеор, тогава, когато това е станало — сега можеше да сте с дължина 15 сантиметра, с опашка и мустаци, и да четете това в дупка.

Не знаем със сигурност, тъй като нямаме нищо, с което да сравним съществуването ни, но е очевидно, че ако искаме да станем едно сравнително развито, мислещо общество, трябва да сме в правилния край на доста дълга серия от резултати, които включват подходящи периоди на стабилност, осеяни с нужното количество напрежение и предизвикателства (ледниковите периоди като че ли са особено полезни в това отношение) и с абсолютна липса на истински катаклизми. Както ще видим в останалите страници, имаме голям късмет да се намираме в това положение.

И в този дух, нека да разгледаме накратко елементите, от които сме изградени.

Има 92 елемента, които съществуват в естествен вид на Земята, плюс още около 20, създадени в лаборатории, но някои от тях можем веднага да оставим настрана — както всъщност правят и самите химици. За много от земните химикали се знае изненадващо малко. Астатинът, например, практически е неизследван. Има име и място в периодичната таблица (до това на полония на Мария Кюри), но почти нищо друго. Проблемът не е в научното безразличие, а в неговата рядкост. Просто няма много астатин. Най-изплъзващият се обаче е елементът франций, който е толкова рядък, че се смята, че цялата планета може би съдържа във всеки даден момент по-малко от двайсет атома франций. Общо само около трийсет от елементите, които се срещат в естествен вид, са разпространени на Земята, и само половин дузина са от съществено значение за живота.

Както може да се очаква, кислородът е елементът, който се намира в най-голямо изобилие — съставлява почти 50% от земната кора, но след него относителното изобилие на елементите е изненадващо. Кой би могъл да предположи, например, че силицият е вторият най-разпространен елемент на Земята, и че титанът е десети. Разпространеността няма много общо с това дали те са добре познати и как ги използваме. Много от по-неизвестните елементи са всъщност по-разпространени от тези, за които се знае много. Има повече церий на Земята отколкото мед, повече неодим и лантан, отколкото кобалт и азот. Калаят едва влиза в топ-петдесетте, обграден с такива относително редки елементи като празеодим, самарий, гадолиний и диспрозий.

Разпространеността също няма голяма връзка с това дали елементите лесно се откриват. Алуминият е четвъртият най-често срещан елемент на Земята, като съставлява около десета от всичко, което е под краката ни, но никой не подозирал за съществуването му, докато не бил открит през деветнайсети век от Хъмфри Дейви, но дълго след това бил третиран като рядък и скъпоценен. Конгресът едва не покрил с лъскаво фолио от алуминий Вашингтонския обелиск, за да покаже каква изискана и просперираща нация сме били станали, а френското кралско семейство в същия период изоставило държавния сервиз от сребърни прибори и го заменил с алуминиеви. Бил последната дума на модата, макар че ножовете не режели.

Разпространеността не е непременно свързана със значимостта. Въглеродът е едва петнайсетият най-често срещан елемент, като възлиза на скромните 0,048% от земната кора, но щяхме да сме безпомощни без него. Това, което отличава въглеродът, е, че той безсрамно се чифтосва с всичко. Той е сластолюбецът в атомния свят, като се лепи за доста други атоми (включително и за самия себе си) и се прикрепва здраво, като образува като при танца конга здрави молекулярни вериги — истинският трик на природата за изграждането на протеини и ДНК. Както пише Пол Дейвис: „Ако не беше въглеродът, животът така, както го познаваме, нямаше да бъде възможен.“ Въпреки това, въглеродът не се намира в такова изобилие дори при човека, който жизнено зависи от него. На всеки 200 атома в тялото ни 126 са водород, 51 кислород и само 19 са въглерод.30

Други елементи са критично важни, но не за създаването на живот, а за поддържането му. Нуждаем се от желязо, за да се образува хемоглобин, и без него бихме умрели. Кобалтът е нужен за създаването на витамин B12. Калият и съвсем малко натрий са наистина полезни за нервите. Молибденът, магнезият и ванадият помагат на ензимите да действат. Цинкът — Бог да го благослови — оксидира алкохола.

Развили сме се, за да можем да използваме или поне да понасяме тези неща — иначе едва ли щяхме да сме тук — но дори и така, допускаме много тесен обхват по отношение на техния прием. Селенът е жизненоважен за всеки от нас, но ако поемем от него съвсем малко повече, това ще бъде краят ни. Степента, до която организмите се нуждаят или понасят определени елементи, е следа от еволюцията им. Овцете и говедата сега пасат заедно, но всъщност нуждата им от минерали е съвсем различна. Съвременните говеда се нуждаят от доста мед, тъй като са еволюирали в части на Европа и Азия, където медта е била в изобилие. Овцете, от друга страна, еволюирали в бедни на мед области в Анадола. По правило, което не е изненадващо, поносимостта ни към елементите е правопропорционална на разпространеността им в земната кора. Развили сме се да очакваме, а в някои случаи фактически имаме нужда от мъничките количества редки елементи, които се натрупват в месото или корените, които ядем. Но, ако се увеличат дозите, в някои случаи със съвсем малко количество, скоро можем да преминем допустимия праг. Много от това не се разбира добре. Никой не знае, например, дали малко количество арсеник е нужно или не за доброто ни състояние. Единственото сигурно е, че повечко от него води до смърт.

Свойствата на елементите стават още по-интересни, когато те се свържат и образуват съединение. Кислородът и водородът например са два от най-добре настроените към горенето елементи наоколо, но свържете ги заедно и ще се получи невъзпламенимата вода.31 Още по-странни са натрият, един от най-нестабилните елементи, и хлорът — един от най-отровните. Пуснете малка бучка чист натрий в обикновена вода и тя ще избухне с достатъчна сила, за да убие. Хлорът дори е още по-известен с това, че е опасен. Макар и да е полезен в малки количества за унищожаването на микроорганизми (хлорът е този, който мирише в белината), в по-големи количества е смъртоносен. Хлорът е бил най-употребяваният елемент при много от отровните газове, използвани през Първата световна война. И, както мнозина плувци със зачервени очи ще потвърдят, дори в изключително разредено състояние човешкото тяло не го приема добре. Обаче свържете тези два опасни елемента и какво се получава? Натриев хлорид — обикновена готварска сол.

Като цяло, ако един елемент не попада по естествен начин в системите на нашия организъм — например ако е неразтворим — склонни сме да имаме непоносимост към него. Оловото е отровно за нас, тъй като никога не сме били изложени на него, докато не сме започнали да го използваме в съдове за храна и във водопроводните тръби. (Не случайно означението на оловото е Pb, от латинската дума plumbum, от която произлиза и съвременната английска дума plumbing — водопровод.) Римляните също са слагали олово за ароматизиране на вината си, което може би частично обяснява защо са престанали да бъдат тази сила, която са били някога. Както обаче видяхме другаде, собствените ни „достижения“ с оловото (да не споменаваме живака, кадмия и всичките останали индустриални замърсители, с които редовно се тровим) не ни дават правото да се усмихваме ехидно. Когато елементите не съществуват в естествен вид на Земята, нямаме развита поносимост към тях и те обикновено са изключително отровни за нас, какъвто е плутоният. Поносимостта ни към плутония е нулева: няма доза, която да не ни накара да искаме да си легнем.

И да стигнем до същината на въпроса: до голяма степен причината, поради която Земята е толкова чудодейно приспособена за живот е, че ние сме еволюирали спрямо условията й. Удивителното не е, че тя е подходяща за живот, а че е подходяща за нашия живот — това всъщност едва ли е изненадващо. Навярно много от нещата, които я правят толкова прекрасна за нас — съразмерно Слънце, предана Луна дружелюбен въглерод, магма в голямо изобилие и всичко останало — изглеждат прекрасни, просто защото сме родени да разчитаме на тях. Никой обаче не може да го потвърди със сигурност.

Други светове навярно приютяват същества, които са благодарни за сребристите им езера от живак и реещите се облаци от амоняк. Те вероятно се радват, че планетата им не ги разтърсва до полуда с блъскащите се помежду си плочи или не изригва куп опасна лава върху пейзажа, а по-скоро съществува в перманентно нетектонично спокойствие. Всички посетители на Земята, дошли отдалече, със сигурност ще бъдат най-малкото поразени, когато установят, че живеем в атмосфера, съставена от азот — газ, не особено склонен да влиза във взаимодействие с каквото и да е, и кислород, който толкова си пада по горенето, че е трябвало да поставим пожарогасители навсякъде из градовете, за да се пазим от по-бурните му реакции. Но дори и ако посетителите ни дишат кислород, двукраки са, имат търговски центрове и обичат филми-екшъни, малка е вероятността Земята да е идеална за тях. Дори не бихме могли да им поднесем обяд, тъй като всичката ни храна съдържа известни количества манган, селен, цинк и други елементи, сред които поне някои ще бъдат отровни за тях. Земята навярно въобще няма да им изглежда като едно дивно и близко до същността им място.

Физикът Ричард Фейнман си правел шеги със заключенията а posteriori, както ги наричат. „Знаете ли, най-невероятното нещо ми се случи тази вечер“ — казвал той. „Видях кола с номер ARW 357. Можете ли да си представите? От всичките милиони номера на коли в щата, какъв е шансът да видя именно тази табела тази вечер? Удивително!“ Това, което искал да каже, разбира се, е, че е лесно да направиш всяка банална ситуация да изглежда като изключителна, ако я третираш като предопределена.

Така че е възможно събитията и условията, които са довели до възникването на живот на Земята, да не са толкова изключителни, колкото ни се ще да мислим. Все пак, те са били достатъчно изключителни, а едно нещо е сигурно: ще трябва да се задоволяваме с тях, докато не намерим по-добри.

17. В тропосферата

Слава Богу, че имаме атмосфера. Пази ни топло. Без нея Земята щеше да бъде безжизнено ледено кълбо със средна температура от минус 50 градуса по Целзий. Освен това атмосферата абсорбира и отразява куп пристигащи космически лъчи, заредени частици, ултравиолетови лъчи и тем подобни. Като цяло газообразният пълнеж на атмосферата е равен на бетонна защита с дебелина около пет метра и без него тези невидими посетители от космоса щяха да ни промушват като мънички ками. Дори дъждовните капки щяха да се стоварват върху ни като бомби, ако не беше свойството й да ги задържа.

Това, което е най-впечатляващо, е, че атмосферата ни не е много голяма. Разпростира се нагоре до 200 километра, което може да изглежда доста, когато се гледа от земната повърхност, но ако свием Земята до размера на стандартен настолен глобус, би била равна на дебелината на два пласта боя.

За удобство от научна гледна точка атмосферата е разделена на четири неравни слоя: тропосфера, стратосфера, мезосфера и йоносфера (сега често наричана термосфера). Тропосферата е тази част, която е особено важна за нас. Самата тя съдържа достатъчно топлина и кислород, за да можем да функционираме, макар че с височината и тя бързо става неподходяща за живот. От морското равнище до най-високата й част тропосферата (или „обръщащата сфера“) е с дебелина около 16 километра на екватора и не повече от 10 или 11 километра в умерените географски ширини, където повечето от нас живеят. Осемдесет процента от масата на атмосферата — фактически всичката вода, и по такъв начин фактически цялото климатичното време, се „съдържат“ в рамките на този тънък слой. Всъщност, няма много между нашия жизнен свят и мъртвилото.

Над тропосферата е стратосферата. Когато забележите горната част на буреносен облак да се вледенява във формата на наковалня, виждате границата между тропосферата и стратосферата. Този невидим таван е известен като тропопаузата и е бил открит през 1902 г. от французин на име Леон-Филип Тейсеран дьо Бор в балон. Пауза в този смисъл не означава нещо да спре за миг, а да прекъсне въобще; произлиза от същия гръцки корен като менопауза. Дори там, където е най-нависоко, тропопаузата не е много далечна. Бърз асансьор, от вида на тези, използвани в съвременните небостъргачи, могат да ви изкачат там за около двайсет минути, макар че ще бъдете посъветвани да не го правите. Такова бързо изкачване без херметизация може да доведе най-малкото до церебрална или пулмонарна едема, опасно задържане на течности в тъканите на тялото. Щом вратите на площадката за гледане се отворят, всеки вътре със сигурност ще бъде мъртъв или умиращ. Дори едно изкачване с по-умерена скорост би било придружено с доста неудобства. Температурата десет километра нагоре може да бъде — 60 градуса и ще се нуждаете, или изключително ще се зарадвате на наличието на допълнителен кислород.

След като напуснете тропосферата, температурата бързо се повишава до около пет градуса по Целзий благодарение на абсорбиращия ефект на озона (нещо друго, открито от дьо Бор при смелото му изкачване през 1902 г). След това се понижава чак до — 90 градуса по Целзий в мезосферата, преди да скочи шеметно до около 1500 градуса в подходящо назованата, но много изменчива термосфера, където колебанията на температурите през деня и нощта могат да са с хиляда градуса — въпреки че трябва да кажем, че „температура“ на такава височина става някак си абстрактно понятие. Температурата е всъщност мярка за дейността на молекулите. На морското равнище молекулите на въздуха са толкова плътни, че една молекула може да измине само съвсем незначително разстояние — около три милионни от сантиметъра, за да бъдем точни — преди да се сблъска с друга. Тъй като трилиони молекули са в непрекъснат сблъсък, се обменя много топлина. На височината на термосферата, на осемдесет или повече километри, въздухът е толкова разреден, че всеки две молекули ще са на километри една от друга и едва ли някога ще влязат в контакт. При това положение, въпреки че всяка молекула е много топла, взаимодействието между тях е малко и следователно трансферът на топлина е малък. Това е добре за спътниците и космическите кораби, тъй като, ако обмяната на топлина бе по-ефикасна, всеки предмет, направен от човека, който е в орбита на това ниво, би се възпламенил.

Въпреки това космическите кораби трябва да внимават във външната атмосфера, особено при завръщане на Земята, както трагично демонстрира космическата совалка Колумбия през февруари 2003 г. Макар че атмосферата е доста тънка, ако кораб навлезе под много остър ъгъл — над около 6 градуса — или много бързо, може да се сблъска с достатъчно молекули, за да изпита съпротивление, което да доведе до възпламеняване. И обратно, ако идващо транспортно средство навлезе в термосферата при твърде тъп ъгъл, със сигурност може да бъде отблъснато обратно в космоса, като камъче, метнато във водата.

Но не е необходимо да ходим до края на атмосферата, за да ни бъде напомнено какви безнадеждно земнолюбиви създания сме. Както знае всеки, който е прекарал известно време в град на голяма височина, не е нужно да се изкачиш на хиляди метри над морското равнище, за да почне тялото ти да протестира. Дори опитни планинари, които имат предимството на добра физическа форма, обучение и бутилиран кислород, бързо стават уязвими нависоко, като изпадат в състояние на объркване, прилошаване, изтощение, измръзване, хипотермия, мигрена, загуба на апетит и редица други неприятни усещания. По сто доста ясни начина човешкото тяло подсказва на собственика си, че не е предназначено да действа толкова високо над морското равнище.

„Дори при най-благоприятни условия“ — както алпинистът Питър Хабилър пише за условията горе на Еверест — „всяка крачка на тази височина изисква колосални усилия на волята. Трябва да се насилваш за извършване на всяко движение, да търсиш всякаква опора. Непрекъснато си изправен пред тежка, смъртна умора.“ В Другата страна на Еверест британският алпинист и филмов режисьор Мат Дикинсън пише как Хауард Съмървел през 1924 г. по време на британска експедиция до Еверест „едва не се задавил смъртоносно, след като парче инфектирана плът се отделило и заседнало в гръкляна му.“ С върховни усилия Съмървел успял да го изкашля. Оказало се, че било „цялата вътрешна слуз на ларинкса му.“

Физическото изтощение над 7500 метра е прословуто — областта, известна на алпинистите като Зоната на смъртта — но много хора стават изключително омаломощени, дори опасно се разболяват, при височини, които дори не надвишават 4500 метра. Податливостта на височинна болест няма много общо с добрата физическа форма. Понякога бабите рипат по високите места, докато техните потомци, които са в по-добро здраве, стават безпомощни, строполясват се и охкат от изтощение, докато не ги заведат на по-ниски височини.

Абсолютната граница на човешката поносимост за постоянно живеене се оказва, че е 5500 метра, но дори хора, които са обучени да живеят нависоко, не могат да понасят такива височини дълго време, Франсиз Ашкрофт в Живот при екстремни условия отбелязва, че има мини за добив на сяра в Андите на 5800 метра, но че миньорите предпочитат да слизат 460 метра всяка вечер и да се изкачват обратно на другия ден, отколкото да живеят непрекъснато на такава височина. Хора, които обичайно живеят нависоко, обикновено в продължение на хиляди години са развивали непропорционално голям гръден кош и дробове, като са увеличили с една трета червените си кръвни телца, които разнасят кислорода, макар че има граници, до които кръвта може да понася увеличаване на броя на червените кръвни телца. Нещо повече, над 5500 метра дори и най-адаптиралата се жена не може да снабди с кислород плода си, за да го износи до край.

През 1870-те, когато хората в Европа започнали да правят експериментални издигания с балон, ги изненадало колко мразовито ставало, като отивали нагоре. Температурата спада с около 2 градуса на всеки 500 метра височина. Очаква се логически, че колкото повече се приближавате до източник на топлина, толкова по-топло ви става. Част от обяснението е, че не се доближавате до Слънцето в разбираемия смисъл. Слънцето се намира на разстояние 150 милиона километра. Да се доближите няколко хиляди метра по-близо до него е сякаш да се приближите една крачка по-близо до пожар в полупустинните области на Австралия, когато се намирате в Охайо, и очаквате да усетите пушека. Отговорът отново ни връща към плътността на молекулите в атмосферата. Слънчевата светлина придава енергия на молекулите. Това увеличава скоростта, с която се движат напред-назад, и в тяхното раздвижено състояние, те се блъскат една в друга, като освобождават топлина. Когато почувствате как слънцето стопля гърба ви в някой летен ден, всъщност чувствате развълнуваните молекули. Колкото повече се изкачвате, толкова по-малко молекули има и следователно по-малко са сблъсъците помежду им.

Въздухът е измамно нещо. Дори на морското равнище сме склонни да мислим за въздуха като за нещо неосезаемо и безтегловно. Всъщност той има маса и тази маса често се проявява. Както един морски учен на име Уивил Томсън пише преди повече от век: „Понякога, когато се събудим сутрин, установяваме, че с покачването на барометъра с няколко милиметра почти половин тон постепенно се е натрупал върху ни през нощта, но не изпитваме неудобство, а по-скоро чувство на бодрост и жизнерадост, тъй като се изисква по-малко усилие, за да движим телата си в по-плътната среда.“ Причината да не се чувстваме смазани от този половин тон налягане е същата като тази, когато вашето тяло не се чувства премазано на дълбоко в морето: то е съставено главно от некомпресируеми течности, които оказват обратен натиск, като изравняват наляганията навън и навътре.

Ако обаче въздухът се раздвижи като при ураган или силен бриз, бързо ще ни бъде напомнено, че той притежава значителна маса. Общо има около 5200 милиона милиона тона въздух около нас — 10 милиона тона на всеки квадратен километър на планетата — количество, което не е незначително. Когато милиони тонове атмосфера профучат край нас с 50 или 60 километра в час, не е изненадващо, че се чупят кости и летят керемиди от покривите. Както отбелязва Антони Смит, един типичен атмосферен фронт може да се състои от 750 милиона тона студен въздух, сгушен под един милиард тона по-топъл въздух. Нищо чудно, че резултатът понякога е вълнуващ от гледна точка на метеорологията.

Със сигурност няма недостиг на енергия в света над главите ни. Изчислено е, че една гръмотевична буря може да съдържа количество енергия, равно на четиридневната консумация на електричество в целите Съединени щати. При подходящи условия буреносните облаци могат да достигнат до височина от 10 до 15 километра и да се съдържат горни и долни течения с по 160 километра в час. Често те се намират едно до друго, ето защо пилотите не искат да прелитат помежду им. Общо взето, вътрешните частици в такъв облак получават електричен заряд. По причини, които не са съвсем разбираеми, по-леките частици обикновено получават положителен заряд и въздушните течения ги носят до върха на облака. По-тежките частици остават в основата, като натрупват отрицателен заряд. Тези отрицателно заредени частици имат силното желание да се устремят към положително заредената Земя, затова пожелаваме добър късмет на всичко, което застане на пътя им. Мълнията се движи с 430 000 километра в час и може да нагрее въздуха около нея до изпичащите 28 000 градуса — няколко пъти по-горещо отколкото е на повърхността на Слънцето. Във всеки един момент по земното кълбо има 1800 гръмотевични бури — около 40 000 дневно. Денем и нощем на планетата на всяка секунда в земята се удрят стотина мълнии. Небето е едно ярко място.

Повечето от знанията ни за това, което става там горе, са изненадващо отскоро. Струите от реактивните самолети, които обикновено се намират на около 10 000 до 12 000 метра високо, могат да достигнат до 280 километра в час и да окажат огромно влияние върху климатичните системи в цели континенти, обаче никой не подозирал за съществуването им, докато пилотите не започнали да летят с такива самолети през Втората световна война. Дори и сега много от атмосферните явления са почти неразбираеми. Форма на вълново движение, общоизвестно като турбуленция на чистия въздух, понякога „развеселява“ самолетните полети. Около двайсет такива инцидента годишно са достатъчно сериозни, за да бъдат съобщени. Те не са свързани със структурата на облаците или нещо, което видимо може да бъде засечено с радар. Те са просто места със заплашителна турбуленция в средата на спокойните небеса. При типичен такъв инцидент самолет по пътя от Сингапур към Сидни летял над централна Австралия в спокойни условия, когато изведнъж пропаднал сто метра — достатъчно, за да изхвърчат не добре обезопасените хора към тавана. Дванайсет души били наранени, един от които сериозно. Никой не знае какво причинява такива разрушителни въздушни пояси.

Процесът, който движи въздуха из атмосферата, е същият, който задвижва вътрешния двигател на планетата, а именно конвекцията. Влажният топъл въздух от екваториалните региони се издига, докато се сблъска с бариерата на тропопаузата и там се разстила. Докато се отдалечава от екватора, той се охлажда и потъва. Когато стигне най-ниското място, част от спускащия се въздух търси област с ниско налягане, която да запълни, и така се отправя наново към екватора, като завършва цикъла.

На екватора конвенционният процес обикновено е стабилен и времето е доста предсказуемо, но в умерените зони то е със сезонен характер, локализирано и хаотично, което води до безкрайна битка между въздушни системи с високо и с ниско налягане. Системите с ниско налягане са създадени от въздух, който отива нагоре, което придвижва водните молекули към небето, формират се облаци и накрая вали дъжд. Топлият въздух може да задържа повече влага от хладния, ето защо тропическите и летните бури са по-проливни. Така че районите с ниско налягане обикновено са асоциират с облаци и дъжд, а тези с високо налягане — със слънце и добро време. Когато две такива системи се срещнат, това често се показва в облаците. Например слоестите облаци — тези неприятни, безформени разслоения, които правят небето мрачно — се образуват, когато теченията, които носят влага, нямат хъс да проникнат нагоре в слой с по-стабилен въздух, а вместо това се разстилат като пушек, който се удря в тавана. Наистина, ако наблюдавате пушач, понякога можете да получите представа как стават тези неща, като гледате как пушекът от цигара се издига в тиха стая. В началото той се издига право нагоре (това се нарича ламинарен поток, ако трябва да впечатлим някого), а след това се разстила в дифузен вълнообразен пласт. Най-големият суперкомпютър в света, който обработва измервания в най-внимателно контролираната среда, не може да каже каква форма ще придобият тези накъдряния, така че можем да си представим трудностите, пред които са изправени метеоролозите, когато се опитват да предскажат такива движения във въртящия се ветровит огромен свят.

Това, което знаем, е, че тъй като топлината от Слънцето е неравномерно разпределена, се получават разлики във въздушното налягане на планетата. Въздухът не може да понася това, така че се втурва наоколо, като се опитва да уравновеси нещата навсякъде. Вятърът е просто начинът, по който въздухът се опитва да уравновеси нещата. Въздухът винаги се движи от места с високо налягане към места с ниско налягане (както се очаква; нека да си представим каквото и да е с въздух под налягане — балон или резервоар за сгъстен въздух — и да си представим как настоятелно този въздух под налягане иска да отиде някъде другаде) и колкото по-голяма е разликата в наляганията, толкова по-силно духа вятърът.

Между другото, вятърът е от тези неща, чието действие нараства експоненциално с увеличаване на скоростта им, така че вятър, който духа с триста километра в час, не е просто десет пъти по-силен от вятър, който духа с трийсет километра в час, но сто пъти по-силен — и следователно и толкова по-разрушителен. Сложете още няколко милиона тона въздух към този ускорителен ефект и резултатът може да бъде изключително действен. Тропически ураган може да освободи за двайсет и четири часа толкова енергия, колкото използва годишно една богата, средна по големина държава като Великобритания или Франция.

Едмънд Халей — човекът, който бил навсякъде — първи изложил предположението относно стремежа на атмосферата да търси равновесие, доразвито през осемнайсети век от колегата му Брайтън Джордж Хедли, който забелязал, че стълбове от издигащ се и спускащ се въздух създавали „клетки“ (оттогава известни като „клетките на Хедли“). Въпреки че бил адвокат по професия, Хедли живо се интересувал от времето (нали бил англичанин в крайна сметка) и предположил, че съществува връзка между неговите клетки, въртенето на Земята и очевидното отклонение на въздуха, което образува пасатните ветрове. Обаче подробностите на тези взаимодействия били открити през 1835 г. от един инженер от Политехническото училище в Париж — Гюстав-Гаспар дьо Кориолис, и затова техният резултат се нарича ефект на Кориолис. (Друго, с което Кориолис станал известен в училището, било, че въвел водните бои, които там очевидно са известни още като Кориолисови.) Земята се върти с бързата скорост 1665 километра в час на екватора, макар че като се приближавате към полюсите, скоростта значително намалява — например до около 960 километра в час в Лондон или в Париж. Ако човек помисли, причината е очевидна. Ако сте на екватора, въртящата се Земя трябва да ви придвижи на доста голямо разстояние — около 40 000 километра — за да ви върне на същото място. Ако сте при Северния полюс обаче, трябва да изминете само няколко метра, за да направите едно завъртане, и въпреки това и в двата случая са нужни двайсет и четири часа, за да се върнете там, откъдето сте започнали. Следователно колкото сте по-близо до екватора, толкова по-бързо се въртите.

Ефектът на Кориолис обяснява защо всичко, което се движи във въздуха по права линия, напречно на въртенето на Земята, изглежда че (при достатъчно разстояние) завива надясно в северното полукълбо и наляво в южното, докато Земята се върти отдолу. Стандартният начин да се илюстрира това, е да си представим, че се намираме в центъра на голяма въртележка и хвърляме топка на някой, намиращ се в периферията й. Докато топката стигне до периферията, човекът-цел се е преместил и топката го подминава. От неговата гледна точка изглежда, че топката се е отдалечила от него по крива линия. Това е ефектът на Кориолис, който именно предизвиква закривяването на атмосферните течения и кара ураганите да се въртят като пумпали. Поради ефекта на Кориолис снарядите на военноморската артилерия трябва да се коригират наляво или надясно; снаряд, изстрелян към цел на 24 километра, ще се отклони с около 100 метра от целта и безопасно ще цопне във водата.

Като имаме предвид практическото и психологическото значение на климатичното време за почти всекиго, е изненадващо, че метеорологията започнала да се развива като наука едва малко преди началото на деветнайсети век (въпреки че терминът метеорология съществува приблизително от 1626 г., когато бил създаден от Т. Грейнджър в книга по логика).

Част от проблема бил в това, че за успех в метеорологията са нужни прецизни измервания на температурата, а се оказало, през дълъг период от време, че направата на термометри било по-трудна работа, отколкото можело да се очаква. Точното измерване зависело от равномерното калибриране на стъклена тръбичка, а това не било лесно. Първият човек, който решил проблема, бил Даниел Габриел Фаренхайт, холандски производител на прибори, направил точен термометър през 1717 г. По неизвестни причини обаче той калибриран прибора по начин, при който замръзването било при 32 градуса, а кипенето — при 212 градуса. От самото начало тази числова ексцентричност дразнела хората и през 1742 г. Андерс Целзиус, шведски астроном, предложил конкурентна скала. В доказателство на твърдението, че откривателите рядко правят нещата изцяло както трябва, Целзиус определил в скалата си нулата за точка на кипене, а 100 градуса — за точка на замръзване, но скоро това било обърнато.

Човекът, който най-често се сочи за баща на съвременната метеорология, е английският фармацевт Люк Хауард, който добива известност в началото на деветнайсети век. Хауард сега се помни главно с това, че наименувал различните видове облаци през 1803 г. Въпреки че бил активен и уважаван член на Линеанското дружество и използвал принципите на Линей в новата си класификация, Хауард избрал по-неизвестното Аскезианско дружество като форум, на който да съобщи новата си класификационна система. (Аскезианското дружество, нека да си спомним от по-предишна глава, била организация, чиито членове били необикновено отдадени на насладата, предизвикана от двуазотния оксид, така че само можем да се надяваме, че са се отнесли към презентацията на Хауард с дължимото й трезво внимание. Това е въпрос, върху който съществува учудващо мълчание от страна на изучаващите Хауард.)

Хауард разделил облаците на три групи: stratus — слоести облаците на пластове, cumulus — купести (думата означава „купове“ на латински) за пухкавите „бухнали облаци“ и cirrus — перести (означава извити) за високите тънки перушинести образувания, които обикновено предшестват по-студено време. Към тях след това прибавил четвърти термин nimbus (от латинската дума за облак) за дъждоносните облаци. Хубавото в системата на Хауард е, че основните компоненти могат свободно да се комбинират, за да се опише всякаква форма на преминаващ облак — stratocumulus, cirrostratus, cumulocongestus и т.н. Веднага тази класификация станала хит не само в Англия. Поетът Йохан фон Гьоте в Германия бил толкова впечатлен от системата, че посветил на Хауард четири стихотворения.

През годините е било добавяно много към системата на Хауард — толкова много, че енциклопедичният, макар и малко четен Международен атлас на облаците набъбнал в два тома. Интересно е, че фактически всичките типове облаци след Хауард — mammatus, pileus, nebulosis, spissatus, floccus, mediocris — никога не са били използвани от някой извън метеорологията, а дори и не особено много в самата нея, както ми бе казано. Между другото, първото по-тънко издание на атласа, публикувано през 1896 г., разделяло облаците на десет основни типа, от които — cumulonimbus (купесто-дъждовен) най-закръгленият, най-обемисто изглеждащият бил номер девет32. Изглежда, че оттук произлиза израза „да си на деветото небе“.

При цялата впечатляваща роля на буреносния облак с горна част тип „наковалня“ в красивия изглед на небето, както и за плодородието, средностатистическият облак всъщност е едно приятно и изненадващо несъществено нещо. Пухкав летен купест облак с широчина няколкостотин метра може да не съдържа повече от 120 литра вода — „точно за да се напълни една вана“, както отбелязва Джеймс Трефил. Можете да получите представа за нематериалната същност на облаците, като се разходите из мъгла — която всъщност не е нищо друго освен облак, на който му липсва воля да лети. Да цитираме отново Трефил: „Ако човек ходи 100 метра през типична мъгла, ще влезе в контакт само с десет кубични сантиметра вода — което ще е недостатъчно за една чаша вода за пиене.“ Затова облаците не са големи резервоари с вода. Само около 0,035% от прясната вода на Земята лети над нас във всеки един момент.

Прогнозата за съдбата на една водна молекула може да бъде много различна в зависимост от това, къде ще падне. Ако попадне в плодородна почва, ще бъде погълната от растенията или ще се изпари веднага в рамките на часове или дни. Ако попадне в подпочвената вода обаче, може да не види слънчева светлина с години — дори с хиляди, ако отиде много надълбоко. Когато гледате езеро, виждате съвкупност от молекули, които са били там средно около едно десетилетие. В океана времето на пребиваване се смята, че е приблизително сто години. Като цяло, около 60% от водните молекули при валеж се връщат обратно в атмосферата за ден-два. Веднъж изпарили се, те прекарват в небето не повече от около седмица — Дръри казва 12 дни — преди да паднат отново като дъжд.

Изпарението е бърз процес, както лесно може да се види от съдбата на локвичка в летен ден. Дори нещо толкова голямо, колкото е Средиземно море, ще пресъхне за хиляда години, ако не се зарежда непрекъснато. Такова събитие се случило малко преди шест милиона години и провокирало това, което е известно в науката като Месинска криза на солеността. Това, което се случило, е, че континенталните движения затворили Гибралтарския пролив. Тъй като Средиземно море пресъхнало, изпарилата се вода паднала под формата на дъжд в други морета, като леко намалила солеността им — всъщност водата им се разредила толкова, че почнали да замръзват на повече места от нормалното. Уголемената площ от лед отклонила обратно повечето от топлината на Слънцето и Земята изпаднала в ледников период. Поне такава е теорията.

Това, което наистина е сигурно, доколкото можем да кажем, е, че малки промени в динамиката на Земята могат да предизвикат реакции, които въобще не можем да си представим. Такова събитие, както ще видим по-нататък, дори може да ни е създало.

Океаните са истинските двигатели в поведението на повърхността на планетата. Наистина метеоролозите все повече третират океаните и атмосферата като една система, ето защо трябва да им обърнем малко внимание тук. Водата удивително добре задържа и пренася топлина. Всеки ден Гълфстрийм пренася до Европа количество топлина, равно на това от световния добив на въглища за десет години, ето защо Великобритания и Ирландия се радват на толкова меки зими в сравнение с Канада и Русия.

Но водата също се затопля бавно, ето защо езерата и басейните са студени дори през най-топлите дни. По тази причина обикновено има изоставане на фактическото усещане за началото на сезона спрямо официалното, астрономическото начало на сезоните. Така че пролетта официално може да е започнала през март, но нямаме осезаемо чувство за това на повечето места чак до април най-рано.

Океаните не са еднородна маса вода. Разликата в тяхната температура, соленост, дълбочина, плътност и така нататък влияе изключително на това как те пренасят топлина, което на свой ред влияе върху климата. Атлантическият океан например е по-солен от Тихия океан и това е добре. Колкото по-солена е водата, толкова тя е по-плътна, а плътната вода потъва. Без допълнителната тежест от сол атлантическите течения щяха да продължат към Арктика, като ще затоплят Северния полюс, но ще лишават Европа от всичката тази благодатна топлина. Главният фактор за пренасянето на топлина е известен като термохалинна циркулация33, която започва в бавни, дълбоки течения, далече от повърхността — процес, който за първи път е бил забелязан от учения-авантюрист граф фон Ръмфорд през 1797 г. Това, което се случва, е, че водите на повърхността, приближавайки към Европа стават плътни и потъват на големи дълбочини и започват бавно да се връщат към южното полукълбо. Когато стигнат до Антарктида, те биват обхванати от Антарктическото околополюсно течение, където биват изтиквани към Тихия океан. Процесът е много бавен — може да минат 1500 години, за да се придвижи водата от северния Атлантик до средата на Тихия океан — но обемите топлина и вода, които се пренасят, са значителни, а влиянието върху климата е огромно.

(Що се отнася до въпроса, как някой въобще може да разбере колко време е нужно за капка вода да премине от един океан в друг, отговорът е, че учените могат да измерват такива съединения във водата като хлорфлуоровъглеродите и да изчисляват колко време са били във водата. Като сравняват много измервания от различни дълбочини и места, те изработват графики на движението на водата.)

Термохалинната циркулация не само че предвижва топлината, но спомага и за раздвижването на хранителните вещества при спадането и издигането на теченията, като по този начин по-голям обем от океаните става подходящ за живот на риби и други морски създания. За жалост, изглежда че циркулацията е много чувствителна към промяна. Според компютърни симулации дори незначително намаляване на солеността на океаните — например от увеличено топене на ледовете в Гренландия — може да наруши цикъла в застрашителна степен.

Моретата ни правят и друга услуга. Те поглъщат огромни обеми от въглерод и способстват той безопасно да остане там. Една от странностите на Слънчевата ни система е, че слънцето грее сега с около 25% повече отколкото, когато Слънчевата система е била млада. Това би трябвало да направи Земята по-топла. В действителност, както казва английският геолог Обри Манинг — „Тази колосална промяна би трябвало да повлияе катастрофално на Земята, а изглежда, че светът ни почти не е бил засегнат.“

Така че какво поддържа света стабилен и хладен?

Животът го поддържа. Трилиони и трилиони от мънички морски организми, за които повечето от нас никога не са чували — фораминифери, коколити и варовити морски водорасли — улавят атмосферния въглерод под формата на въглероден диоксид, когато е в дъжда, и го използват (в комбинация с други неща), за да образуват малките си черупки. Като използват въглерода за черупките си, те го задържат и той не се изпарява отново в атмосферата, където би се натрупал опасно като парников газ. Накрая всичките мънички фораминифери, коколити и други такива умират и потъват на дъното на морето, където биват компресирани във варовик. Странно е, когато съзерцаваме такава природна забележителност като Белите скали на Дувър в Англия и си помислим, че тя не съдържа друго, а мънички умрели морски организми, но дори е още по-странно, когато осъзнаем колко много въглерод са отделили от въздуха и натрупали. Петнайсетсантиметрово парче варовик в Дувър ще съдържа над хиляда литра компресиран въглероден диоксид, който иначе би ни навредил. Като цяло в скалите на Земята има около двайсет хиляди пъти повече въглерод отколкото в атмосферата. Много от този варовик накрая ще отиде за захранване на вулканите и въглеродът ще се върне в атмосферата, а после ще се върне в Земята под формата на дъжд, ето защо всичкото това се нарича дълъг цикъл на въглерода. Процесът продължава много дълго — около половин милион години за един типичен въглероден атом — но при липсата на други смущаващи явления действа изключително добре, за да поддържа стабилност в климата.

За жалост, човешките създания имат нехайно предпочитание към разрушаване на този цикъл, като внасят доста много допълнителен въглерод в атмосферата, независимо дали фораминиферите са готови да го приемат или не. Изчислено е, че от 1850 г. насам сме изпуснали около сто милиарда тона допълнително въглерод във въздуха, като към това количество всяка година се прибавя около седем милиарда тона. Общо това всъщност не е чак толкова много. Природата — най-вече чрез изригванията на вулканите и разлагането на растенията — прибавя около 200 милиарда тона въглероден диоксид в атмосферата годишно, приблизително трийсет пъти повече отколкото нас с колите и фабриките ни. Но трябва само да погледнем към маранята, която виси над градовете ни, за да видим резултата от нашия принос.

Знаем от проби на много стар лед, че „естественото“ ниво на въглеродния диоксид в атмосферата — тоест преди да го увеличаваме с индустриалните ни дейности — е около 280 части на милион. До 1958 г., когато хората с лабораторни престилки започнали да му обръщат внимание, се бил покачил до 315 части на милион. Днес е 360 части на милион, като нараства годишно с приблизително една четвърт от процента. Прогнозите са, че до края на двайсет и първи век той ще се увеличи до 560 части на милион.

Засега океаните и горите на Земята (които натрупват доста въглерод) успяват да ни спасят от самите нас, но както Питър Кокс от Британската метеорологична служба казва: „Има критичен праг, при който естествената биосфера спира да неутрализира ефекта от емисиите ни и фактически започва да ги усилва.“ Опасенията са, че ще има неудържимо нарастване на затоплянето на Земята. Неспособни да се адаптират, много от дърветата и други растения ще умрат, като освободят запасите си от въглерод, и по този начин ще влошат още повече проблема. Такива цикли понякога са се случвали в далечното минало, дори без приноса на човека. Добрата вест е, че дори и тук природата е наистина чудесна. Почти е сигурно, че накрая въглеродният цикъл отново ще затвърди позициите си и ще върне Земята пак в състояние на стабилност и щастие. Последният път, когато това се е случило, са били нужни само 60 хиляди години.

18. Отвсякъде вода

Представете си, че се опитвате да живеете в свят, доминиран от двуводороден оксид — съединение, което няма нито вкус, нито мирис и е с толкова променливи свойства, че обикновено е безвредно, но понякога е изключително смъртоносно. В зависимост от състоянието му, то може да ви попари или да замрази. При наличието на определени органични молекули образува въглеродни киселини, които са толкова коварни, че могат да унищожат листата на дърветата и да разрушат повърхността на скулптурни паметници. В големи количества когато е в стихията си, това съединение е способно така да се развихри, че никоя човешка постройка няма да му устои. Дори за тези, които са свикнали да живеят с него, то често е вещество, което убива. Наричаме го вода.

Водата е навсякъде. Един картоф съдържа 80% вода, кравата — 74%, а бактерията — 75%. Доматът е с 95% и е почти само вода. Дори човекът е 65% вода, така че в нас има повече вода, отколкото твърдо вещество, със съотношение от почти две към едно. Водата е странно вещество. Безформена е и е прозрачна, но въпреки това копнеем да бъдем до нея. Няма вкус, но обичаме вкуса й. Готови сме да изминем огромни разстояния и да платим цяло състояние, за да я видим огрята от слънцето. И макар и да знаем, че е опасна, и че десетки хиляди хора се давят всяка година, с нетърпение очакваме да се забавляваме в нея.

Тъй като водата е навсякъде, някак си сме склони да пренебрегваме какво изключително вещество е тя. Почти нищо, което е характерно за нея, не може да се използва за предвиждане на свойствата на други течности и обратно. Ако не знаем нищо за водата и предположенията ни се основават върху поведението на съединения, които са й най-сходни в химично отношение — най-вече селеноводород или сероводород — очакванията ни ще бъдат точката й на кипене да е при минус 93 градуса по Целзий и да бъде газ при стайна температура.

Повечето течности при изстудяване се свиват с около 10%. Така е и при водата, но само донякъде. Щом е близо до точката на замръзване, тя започва — перверзно, очарователно, по изключително невероятен начин — да се разширява. Когато стане твърдо вещество, тя е почти с една десета по-обемна отпреди. Тъй като се разширява, ледът плава върху водата — „едно изключително чудновато свойство“, според Джордж Грибин. Ако не притежаваше тази странност, ледът щеше да потъва, а езерата и океаните щяха да замръзват от дъното на горе. Без леда на повърхността, който задържа топлината на водата вътре във водните басейни, тази топлина би се разсеяла навън, а водата в басейните би станала още по-студена, образувайки повече лед. Скоро дори океаните биха замръзнали и със сигурност щяха да останат така дълго време, вероятно завинаги — така едва ли щяха да осигурят подходящи условия за поддържане на живот. Водата, за наше щастие, изглежда, че не съзнава законите на химията или на физиката.

Всеки знае, че химичната формула на водата е H₂O, което означава, че се състои от един големичък атом кислород и два по-малки водородни атома, свързани към него. Водородните атоми се държат здраво към кислородния си гостоприемник, но също влизат и в случайни връзки с други водни молекули. Естеството на водната молекула е такова, че тя участва в нещо като танц с други молекули, при който за кратък период стават двойка, а след това се разделят, подобно на непрекъснато сменящите се партньори в кадрил, ако използваме хубавата фраза на Роберт Кунциг. Една чаша вода може и да не изглежда изпълнена с особена виталност, но всяка молекула в нея си сменя партньорите милиарди пъти в секундата. Ето защо водните молекули се лепят здраво една за друга, за да образуват структури като локвички и езера, но не и толкова здраво, че да не могат да бъдат лесно разделени — като когато например се гмурнем в басейн, който са изпълнили. Във всеки един момент само 15% от тях всъщност са в допир една с друга.

В известен смисъл връзката е много силна — ето защо водните молекули могат да се движат нагоре в сифона, а водните капчици върху капака на автомобил са толкова стремително решени да се съберат с другите си себеподобни партньори. Молекулите на повърхността се привличат по-силно със сходните на тях отдолу и отстрани, отколкото с въздушните молекули отгоре. Това създава вид мембрана, която е достатъчно здрава, за да задържа по повърхността на водата насекоми или мятаните от нас камъчета. Предизвиква и парване по корема, когато се пльоснем във водата.

Едва ли е нужно да изтъквам, че сме изгубени без нея. Лишено от вода, човешкото тяло бързо се разпада. За няколко дни устните изчезват „като че ли са ампутирани, венците почерняват, носът се смалява наполовина, а кожата около очите така се свива, че е невъзможно да се премигне.“ Водата е толкова важна за нас, че е лесно да се подмине фактът, че всичката вода на Земята, с изключение на една малка част, е отровна за нас — смъртоносно отровна — поради солите в нея.

Нужна ни е сол, за да живеем, но само в малки количества, а морската вода съдържа доста повече — около седемдесет пъти повече сол, отколкото можем да използваме в нашата обмяна на веществата. Един типичен литър морска вода съдържа само около 2,5 чаени лъжички обикновена сол — тази, с която поръсваме храната си — но и доста по-големи количества от други елементи, съединения и някои разтворими твърди вещества, които събирателно наричаме соли. Съотношението между тези соли и минерали в тъканите ни е странно сходно с това в морската вода — потим се и плачем морска вода, както казват Марджилъс и Сейгън — но странното е, че тялото ни не може да ги поема. При прием на много сол метаболизмът (обмяна на веществата) ни бързо изпада в криза. От всяка наша клетка водните молекули се втурват като пожарникари доброволци, за да се опитат да разредят и да спрат внезапното приемане на сол. Така клетките ни биват доведени до опасен недостиг на вода, от която се нуждаят, за да изпълняват нормалните си функции. С една дума, дехидратират се. В екстремни ситуации дехидратацията води до припадъци, загуба на съзнание и увреждане на мозъка. Междувременно пренатоварените кръвни клетки пренасят солта в бъбреците, те биват поразени и накрая напълно блокират. А без функциониращи бъбреци човек умира. Ето защо не пием морска вода.

Има 1300 милиона кубически километра вода на Земята и това е всичкото, което ще имаме въобще. Системата е затворена: практически нищо не може да се добави или извади. Водата, която пием, съществува и върши работата си, откакто земята е била млада. Преди 3,8 милиарда години океаните са достигнали (повече или по-малко) сегашния си обем.

Царството на водата се нарича хидросфера и в него най-голямата част са моретата и океаните — 97% от всичката вода на Земята е в тях. Най-големият воден басейн е Тихият океан, който обхваща половината планета и е по-голям от всички части на сушата, взети заедно. Като цяло Тихият океан съдържа почти над половината океанска вода (51,6%, за да бъдем точни); Атлантикът има 23,6%, а Индийският океан — 21,2%, като само 3,6% остават за всичките морета. Средната дълбочина на океана е 3,8 километра, като Тихият океан е средно с над триста метра по-голяма дълбочина от Атлантическия и Индийския океан. Общо 60% от повърхността на планетата е океан, дълбок повече от километър и половина. Както Филип Бол отбелязва, по-добре е да не наричаме планетата Земя, а Вода.

От 3-те процента прясна вода, които Земята има, повечето съществува като ледени пластове. Съвсем малко количество — 0,036% — се намира в езерата, реките и резервоарите, а дори още по-малка част — едва 0,001% — съществува в облаците или под формата на изпарения. Почти 90% от леда на планетата е в Антарктика, повечето от останалата част е в Гренландия. Ако отидем на Южния полюс, ще стоим върху лед, дебел близо три километра, а на Северния полюс той ще достига едва пет метра. Само в Антарктика има 24 милиона кубически километра лед — достатъчно, за да повиши нивото на океаните с 60 метра, ако се стопи всичкият. Но ако цялата вода в атмосферата се извали като дъжд, равномерно навсякъде, океаните ще станат по-дълбоки само с два-три сантиметра.

Морското равнище, между впрочем, е напълно абстрактно понятие. Моретата въобще не са на едно равнище. Теченията, ветровете, силата на Кориолис и други влияния променят значително нивото на водата от океан на океан, а и вътре в един и същи океан. Тихият океан е с около 45 сантиметра по-висок по западния си край — резултат от центробежната сила, създадена от въртенето на Земята. Точно както ако влезете във вана, водата отива към другия й край, като че ли изпитва неохота да бъде с вас, по същия начин въртенето на Земята на изток натрупва вода в западните краища на океаните.

Като се има предвид значението на моретата за нас от дълбока древност, поразително е колко много време е изминало, преди светът да се заинтересува от тях в научен план. До почти края на деветнайсетия век повечето, което се е знаело за океаните, се дължало на това което било изхвърляно на бреговете или което пълнело рибарските мрежи, а приблизително всичко, което било написано, се основавало предимно на анекдоти или предположения, а не на физически факти. През 1830 г. британският природоизследовател Едуард Форбс изучавал океанските дъна из целия Атлантически океан и Средиземно море, и заявил, че няма никакъв живот в моретата под 700 метра. Като че ли имало логика в предположението. На тази дълбочина не достигала светлина и следователно нямало растителен живот, а се знаело, че налягането на водата при такива дълбочини е изключително голямо. Така че било изненадващо, когато през 1860 г. при изтеглянето за поправка на един от първите трансатлантически телеграфни кабели, който бил на над три километра дълбочина, се оказало, че по него има огромно напластяване от корали, миди и други живи морски водорасли.

Първото наистина организирано изследване на моретата станало чак през 1872 г., когато съвместна експедиция на Британския музей, Кралското дружество и британското правителство потеглили от Портсмут с бившия военен кораб Челинджър от флотата на Нейно Величество. Три и половина години плавали из света, като взимали проби от водата, ловели риба и хвърляли мрежи за стриди при утаечните скали. Очевидно работата била неприятна. От общо 240 учени и екипаж, един на четири се отказвал, други осем умирали или се побърквали — „доведени до умопомрачение от влудяващата рутина с години да хвърлят мрежи за миди“ — по думите на историчката Саманта Уайнберг. Но преплавали почти 70 000 морски мили, уловили около 4700 нови видове морски организми, събрали информация, достатъчна за написването на доклад от петдесет тома (като деветнайсет години били нужни, за да бъде съставен) и дали на света нова научна дисциплина: океанография. Така също чрез използването на дълбочинни инструменти открили, че очевидно имало подводна планина в средата на Атлантическия океан, което накарало някои развълнувани наблюдатели да спекулират, че са открили изгубения континент Атлантида.

Тъй като на институционално ниво светът в доста голяма степен пренебрегвал моретата, останало за всеотдайните — и доста случайни — аматьори да ни казват какво има там долу. Съвременните дълбоководни експедиции започват с Чарлс Уилям Бийб и Отис Бартън през 1930 г. Въпреки че били равностойни партньори, по-колоритният Бийб винаги получавал повече внимание. Роден през 1877 г. в заможно семейство в Ню Йорк Сити, Бийб изучавал зоология в Колумбийския университет, след това започнал да работи като гледач на птици в Зооложкото дружество в Ню Йорк. Когато му омръзнало, решил да заживее по по-приключенски начин и през следващия четвърт век пътувал надлъж и нашир из Азия и Южна Америка заедно с редица привлекателни асистентки, чиято работа находчиво била описвана като „историк или технически сътрудник“ или „асистент по рибните въпроси“. Към тези начинания прибавил поредица от книги със заглавия от рода на Краят на джунглата и Дни в джунглата, въпреки че написал също и някои сериозни книги за дивите животни и орнитологията.

В средата на 1920-те при едно пътешествие до островите Галапагос, той открил „удоволствията от висенето“ — както наричал дълбоководното гмуркане. Скоро след това започнал да работи заедно с Бартън, който произхождал от още по-заможно семейство, бил учил в Колумбийския университет и също копнеел за приключения. Въпреки че Бийб бил този, който почти винаги получавал заслугите, именно Бартън конструирал първата батисфера (от гръцката дума за „дълбоко“) и финансирал разходите от 12 000 долара за построяването й. Била малка и, разбира се, здрава камера, направена от чугун, с дебелина 4 сантиметра и с два малки странични отвора с кварцови блокчета, дебели 8 сантиметра. Можела да приюти двама души, но само ако са готови изключително добре да се опознаят. Дори според тогавашните стандарти технологията не била от най-добрите. Сферата нямала маневреност — просто висяла накрая на един дълъг кабел — и имала най-примитивната система за дишане: за да неутрализират собствения си въглероден диоксид, поставяли отворени кутии с натронкалк (смес от натриев хидрооксид и вар), а за да се абсорбира влагата, отваряли малък съд с калциев хлорид, над който понякога веели с палмови клонки, за да усилят химичните реакции.

Но малката батисфера, която нямала и име, свършила работата, за която била предназначена. По време на първото гмуркане през юни 1930 г. на Бахамските острови Бартън и Бийб поставили световен рекорд, като се спуснали на дълбочина 180 метра. През 1934 г. рекордът им вече бил 906,5 метра и останал такъв до след войната. Бартън бил уверен, че приспособлението е безопасно до дълбочина 1350 метра, макар че натискът върху всеки болт и гайка бил все по-силно звуково явен с всеки метър надолу. Това била смела и рискована работа независимо от дълбочината. При 1000 метра малкият страничен отвор бил подложен на налягане от три тона на квадратен сантиметър. Смъртта при такава дълбочина би била мигновена, както Бийб никога не пропускал да отбележи в многото си книги, статии и радиопредавания. Основната им грижа обаче била, че подемникът на борда на кораба, който издържал товара на металното кълбо и двата тона стоманено въже, би могъл да направи засечка, и двамата мъже можело да се окажат на морското дъно. В такъв случай нищо не би могло да ги спаси.

Това, което спусканията не успели да допринесат, е да осъществят истински научни изследвания в голям мащаб. Въпреки че се натъкнали на много същества, които преди това не били виждани, ограниченията във видимостта и фактът, че никой от безстрашните акванавти не бил обучен океанограф, означавало, че те не били в състояние да опишат откритията си в онези подробности, които истинските учени изисквали. Сферата нямала външно осветление, а само крушка от 250 вата, която държали до прозорчето, но водата под 150 метра била практически непрогледна и те се взирали през осем сантиметра кварц, така че за да са видели нещо ясно, което да могат да опишат категорично, то е трябвало да се интересува от тях толкова, колкото и те от него, т.е. да се прилепи плътно до прозорчето и дълго да се взира в тях. Всичко, за което можели да напишат впоследствие, било, че имало много странни неща там долу. При едно спускане през 1934 г. Бийб с удивление съзрял гигантски змей „дълъг повече от шест метра и с голяма широчина.“ Отминал много бързо, за да го видят като повече от някаква сянка. Каквото и да е било, оттогава никой не е видял подобно нещо. Поради тази неопределеност докладите им обикновено били игнорирани от академичната общност.

След рекордното им спускане през 1934 г. Бийб загубил интерес в тази област и се насочил към други приключения, но Бартън продължил с постоянство. Прави чест на Бийб, че винаги казвал на всеки, който се интересувал, че Бартън е истинският ум в това начинание, но Бартън някак си не успял да излезе от сянката. Той също пишел вълнуващи описания на приключенията им под водата и дори участвал в холивудския филм Титаните на дълбините, който показвал батисферата и много други завладяващи и до голяма степен фантастични срещи с агресивна гигантска сепия и подобни на нея чудовища. Дори рекламирал цигарите Camel („Те не ми разстройват нервите“). През 1948 г. подобрил рекорда за дълбочина с 50% с подводно спускане до 1350 метра в Тихия океан близо до Калифорния, но светът бил твърдо решен да го подценява. В един вестник критик на Титаните на дълбините сбъркал звездата на филма с Бийб. Днес Бартън би имал късмет, ако въобще се спомене името му.

Във всеки случай предстояло му да бъде засенчен от екипа на бащата и сина Огюст и Жак Пикар от Швейцария, които конструирали ново съоръжение, наречено батискаф (означава „дълбока лодка“). То било кръстено Триест на името на италианския град, където било построено. Това ново съоръжение било със самостоятелно маневриране, макар че не правело нещо повече от това да се спуска или издига. Едно от първите му спускания в началото на 1954 г. било до 4000 метра — почти три пъти рекорда на Бартън отпреди шест години. Но дълбоководните спускания изисквали много средства и екипът Пикар постепенно банкрутирал.

През 1958 г. те сключили сделка с флотата на САЩ, която ставала собственик, но оставила съоръжението под техен контрол. Сега двамата Пикар били затрупани с пари и построили отново съда, като направили стените му с дебелина дванайсет сантиметра и намалили прозорците до диаметър само пет сантиметра — малко по-големи от шпионки. Сега батискафът бил достатъчно здрав, за да устои на наистина огромно налягане, и през 1960 г. Жак Пикар и лейтенант Дон Уолш от флотата на САЩ се спуснали бавно към дъното на най-дълбокия океански каньон — Марианската падина, на около 400 километра от остров Гуам, в западния Тих океан (открита, не случайно, от Хари Хес с неговия ехолот). Отнело почти четири часа да се спуснат надолу 10 746 метра или близо седем мили. Въпреки че налягането при такава дълбочина било около 1200 килограма на квадратен сантиметър, с изненада открили, че когато стигнали долу, обезпокоили плоска риба, която обитавала дъното. Нямали снимачно оборудване, така че няма снимка на това събитие.

След като останали двайсет минути в най-дълбоката точка в света, те се върнали на повърхността. Това бил единственият случай, при който човешко същество е било на такава дълбочина.

Четирийсет години по-късно естественият въпрос, който си задаваме, е: Защо никой оттогава не е ходил там? Първо, за осъществяването на други спускания се противопоставял енергично вицеадмирал Хайман Дж. Риковър, човек с буен темперамент, непоколебими убеждения и, най-важното, осъществяващ контрол върху чековата книжка на министерството. Смятал, че подводните изследвания са загуба на средства и изтъквал, че флотата не е научен институт. Освен това, страната била на път да бъде напълно погълната от пътешествията в космоса и целта да се изпрати човек на Луната, което правело дълбочинните морски изследвания да изглеждат маловажни и доста старомодни. Но решителният фактор бил, че спускането на Триест всъщност не постигнало много. Както един военноморски офицер обяснил години по-късно: „Не научихме ужасно много от него, освен че сме способни да го направим. Защо пак да го правим?“ Накратко, бил е изминат дълъг път, само за да се намери плоска риба, а било и доста скъпо. Ако начинанието се повтори днес, изчисленията са, че ще струва най-малко 100 милиона долара.

Когато подводните изследователи осъзнали, че флотата нямала намерение да изпълни обещаната изследователска програма, били обидени и започнали да протестират. Отчасти за да избегне кризата, флотата осигурила финансиране за по-съвременно подводно устройство, което да бъде експлоатирано от Масачузетския океанографски институт „Удс Хоул“. Наречено Alvin в чест на океанографа Алин С. Вайн, използвайки инициалите му, то трябвало да бъде напълно маневрена миниподводница, макар че въобще нямало да може да достигне до дълбочината на Триест. Имало само един проблем: конструкторите не могли да намерят никой, който да изяви желание да я построи. Според Уилям Дж. Броуд във Вселената отдолу: „Никоя голяма компания от рода на «Дженеръл Дайнамикс», която правела подводници за флотата, не искала да работи върху проект, който бил гледан с пренебрежение както от Бюрото за кораби, така и от адмирал Риковър, покровителите на военноморския флот.“ Накрая и почти невероятно Алвин била построена от „Дженеръл Милс“, компания за производство на храни, във фабрика, където правели машини за производство на готови тестени храни за закуска.

А що се отнася до това какво имало там долу, хората въобще си нямали и понятие. Дори в средата на 1950-те най-добрите карти, които били достъпни на океанографите, се основавали изключително на малки детайли от изследвания тук и там от 1929 г. насам, получени въз основа на куп догадки. Военноморската флота имала отлични карти, с които да насочва подводниците през подводни каньони и бездни, но не искала такава информация да попадне в съветски ръце, така че информацията й била секретна. Така че учените трябвало да се задоволяват с непълни и остарели измервания или да разчитат на многообещаващи предположения. Дори днес това, което знаем за дъната на океаните, е изключително неясно. Ако погледнем към Луната със стандартен домашен телескоп ще видим огромни кратери — Fracastorius, Blancanus, Zach, Planck и много други, познати на всеки учен, който се занимава с Луната — но те щяха да му бъдат непознати, ако се намираха на океанското дъно. Имаме по-добри карти на Марс, отколкото на морските ни дъна.

На нивото на повърхността, изследователските техники също са малко набързо скроени за всеки даден случай. През 1994 г. трийсет и четири ръкавици за хокей на лед били изпаднали от борда на корейски товарен кораб по време на буря в Тихия океан. Ръкавиците изплували навсякъде — от Ванкувър до Виетнам, като помогнали на океанографите да проследят теченията по-точно, отколкото някога били правили.

Днес Алвин е на почти четирийсет години, но си остава главният изследователски плавателен съд на Америка. Все още няма подводни съдове, които въобще да могат да се спуснат до дълбочината на Марианската падина, а има само пет, които могат да достигнат дълбините на „равнината на бездната“ — дълбокото океанско дъно, което покрива повече от половината повърхност на планетата. За да работи един типичен подводен съд са нужни около 25 000 долара на ден, така че едва ли ги пускат във водата по прищявка, а още по-малко с надеждата, че случайно ще се натъкнат на нещо, представляващо интерес. Това е същото, ако непосредственият ни опит от света на повърхността на Земята се основава на работата на петима души, които я изследват с градински трактор, след като се стъмни. Според Роберт Кунциг човекът е изследвал детайлно навярно една милионна или милиардна част от морските дълбини. Може би по-малко. Може би още по-малко.

Но океанографите са изключително работливи и са направили няколко важни открития с ограничените си ресурси — включително през 1977 г. едно от най-важните биологични открития на двайсети век. В тази година Алвин открил гъмжащи колонии от големи организми, които живеели във/или около дълбоководните извори в морето до островите Галапагос — тръбовидни червеи, дълги три метра, миди широки трийсет сантиметра, скариди и миди в изобилие, гърчещи се като спагети червеи. Всички дължали съществуването си на обширни колонии от бактерии, които извличали енергията си и живеели от сероводород — съединение, изключително токсично за съществата на повърхността — който изтичал постоянно от дълбоководните извори. Бил свят, който не зависел от слънчевата светлина, кислорода и всичко друго, обикновено свързвано с живота. Това била жива система, основана не на фотосинтеза, а на хемосинтеза — такава система, която ако някой е имал достатъчно въображение да предположи, че съществува, биолозите биха го отхвърлили като абсурдно.

Огромни количества топлина и енергия изтичат от тези дълбоководни извори. Две дузини от тях заедно биха произвели толкова енергия, колкото една голяма електроцентрала, а разликата в температурата около тях е огромна. Температурата при точката на извиране може да достигне до 400 градуса по Целзий, докато на няколко метра разстояние водата може да достига само два или три градуса над точката на замръзване. Вид червей, наречен алвинелид, бил открит да живее точно на границата, с температура на водата 60 градуса по-топла при главата му отколкото при опашката му. Преди това се е смятало, че никой сложен организъм не би могъл да оцелее във вода, по-топла от 55 градуса, е ето сега имало такъв, който оцелявал и при по-високи температури от това, а и при изключително ниски. Откритието променило разбиранията ни относно условията за живот.

Бил даден отговор на една от големите загадки на океанографията — нещо, което много от нас не осъзнавали, че е загадка — а именно защо океаните не стават по-солени с времето. С риск да твърдя очевидното, има много сол в моретата — достатъчно, за да покрие всяко кътче земя на планетата с дълбочина около 150 метра. Милиони литри прясна вода се изпаряват от океаните ежедневно, като солта остава, така че е логично моретата да стават по-солени с годините, но това не става. Нещо отнема количеството сол от водата, равно на количеството, което тя поема. Доста дълго време никой не можел да разбере как ставало.

Откриването на дълбоководните извори от Алвин дало отговора. Геолозите осъзнали, че те действали като филтрите в аквариум за рибки. Когато водата отива към кората, й се отнемат солите, като накрая чистата вода бива изхвърляна отново през изпускателната тръба. Процесът не е бърз — може да отнеме до десет милиона години, за да се изчисти океан — но е изключително ефикасен, ако не бързате.

Навярно нищо не говори толкова ясно за психологическата ни отдалеченост от океанските дълбини, колкото главната и точно изразена цел за океанографите през Международната година на геофизиката през 1957–58 г. да изучат „използването на океанските дълбини за изхвърляне на радиоактивни отпадъци.“ Нека да е ясно, това не била секретна задача, а гордо и публично хвалебствие. Всъщност, макар и да не било много оповестявано, преди 1957–58 г. изхвърлянето на радиоактивни отпадъци вече се извършвало донякъде със страшен размах повече от десетилетие. От 1946 г. насам Съединените щати транспортирали с ферибот двеста литрови бидони с радиоактивни отпадъци до островите Фаралон, на около 50 километра от крайбрежието на Калифорния, където просто ги изхвърляли през борда.

Това представлявало изключителна нехайност. Повечето от бидоните били от вида, каквито може да се видят как ръждясват зад бензиностанциите или да стоят пред фабриките, без да имат каквато и да е предпазна изолация. Когато не потънели, както обикновено ставало, артилеристи от флотата ги обстрелвали и ги правели на решето, за може да влезе вода в тях (и, разбира се, плутоний, уран и стронций да излязат навън). Преди това да бъде забранено, Съединените щати били изхвърлили много стотици хиляди бидони в около петдесет океански участъка — близо петдесет хиляди на брой, само около островите Фаралон. Но Съединените щати в никакъв случай не били единствените. Сред другите ентусиасти в тази дейност били Русия, Китай, Япония, Нова Зеландия и почти всичките страни в Европа.

И какъв е бил ефектът от всичко това върху живота в моретата? Ами, малък, надяваме се, но всъщност нямаме представа. Изпълнени сме с удивително, огромно и лъчезарно невежество по отношение на живота в моретата. Дори за най-големите океански създания често знаем изключително малко — включително и за най-величественото от всички тях — великия син кит, същество с такива левиатански размери, че (да цитираме Дейвид Атенбъроу) неговият „език тежи колкото един слон, сърцето му е колкото размера на кола, а някои от кръвоносните му съдове са толкова широки, че в тях може да се плува.“ Той е най-грамадното същество, което Земята засега е сътворила, по-голямо дори от най-тромавите динозаври. Въпреки това, животът на синия кит е голяма загадка за нас. Повечето от времето нямаме представа къде се намира — например, къде отива, за да се размножава или какви маршрути използва, за да отиде там. Малкото, което знаем за него, е от подслушване на песните му, но дори и те са загадка. Сините китове понякога прекъсват песента си и после след шест месеца я подемат отново от същото място. Понякога започват нова песен, която никой член на стадото никога не е бил чувал преди това, но която всеки вече я знае. Никой въобще няма представа как правят това. И това са животни, които редовно трябва да идват до повърхността, за да дишат.

По отношение на животните, за които не е необходимо да се появяват на повърхността, неизвестността може да ни омагьоса още повече. Нека да вземем мистичната гигантска сепия. Макар и да не е от мащаба на синия кит, тя определено е солидно животно, с очи с размер на футболни топки и влачещи се пипала, които достигат до двайсет метра. Тежи близо тон и е най-голямото безгръбначно животно на Земята. Ако хвърлим едно в обикновен домашен басейн, не би имало място за нищо друго. И въпреки това нито един учен — дори нито един човек доколкото знаем — не е виждал някога жива гигантската сепия. Зоолозите са посвещавали кариерата си, опитвайки се да заловят или само да зърнат жива гигантска сепия и никога не са успявали. Знаем за тях главно, когато биват изхвърлени на брега — особено, по неизвестни причини, по бреговете на Южния остров на Нова Зеландия. Те трябва да са многобройни по количество, тъй като имат централно място в диетата на кашалота, а на кашалотите им е нужна много храна.34

Според едни изчисления навярно съществуват цели 30 милиона животински вида, които живеят в морето, от които повечето са още неизучени. Първото загатване за изобилието от живот, което се намира в дълбоките морета, се изказва наскоро, едва през 1960-те, с изобретяването на т.нар. епибентична шейна — загребващо приспособление, което улавя организмите не само върху и близо до повърхността, но и когато са заровени в утайките отдолу. При едно едночасово тралене по континенталния шелф на дълбочина около километър океанографите Хауърд Сандлър и Робърт Хеслър от института Удс Хоул хванали с мрежа над 25 000 същества — червеи, морски риби, морски краставици и други — представляващи 365 вида организми. Дори на дълбочина пет километра открили около 3700 същества, достигащи почти 200 вида организми. Но със загребващото приспособление се хващали неща, които били твърде бавни или глупави, за да избягат. В края на 1960-те на морския биолог Джон Айсъкс му хрумнала идеята да спусне камера с прикрепена стръв и открил още същества: по-точно, плътен рояк от гърчещи се Myxine glutinosa — риба, която паразитира в други риби, примитивно същество подобно на змиорка, както и бързоплаващи пасажи от риба гренадир. Когато внезапно се появявал добър източник на храна — например, когато кит умре и потъне на дъното — до 390 вида морски създания са били откривани да се хранят с него. Интересното е, че много от тези същества, както е било установено, идвали от дълбоководни извори на хиляди километри разстояние. Срещани са такива видове миди, които почти са непознати на големите пътешественици Сега се смята, че ларвите на някои организми могат да се носят във водата, докато чрез някакъв непознат химичен начин открият, че са пристигнали до хранителна възможност, върху която се нахвърлят.

Защо тогава, ако моретата са толкова необятни, с такава лекота ги пренебрегваме? Ами ще започнем с това, че изобилието в световните морета не е равномерно. Смята се, че като цяло по-малко от една десета от океана е естествено продуктивна. Повечето от водните видове обичат да са в плитки води, където има топлина, светлина и изобилие от органична материя, за да участват в хранителната верига. Кораловите рифове например съставляват под 1% от океанското пространство, но приютяват около 25% от всичката риба.

Другаде океаните въобще не са толкова богати. Да вземем Австралия. С над 32 000 километра крайбрежна ивица и почти 23 милиона квадратни километра териториални води, бреговете й са обкръжени от повече море, отколкото която и да е друга страна, и въпреки това, както Тим Фланери отбелязва, дори не е в петдесетте най-риболовни страни. В действителност, Австралия е важен нетен вносител на морски храни. Това е така, защото повечето от австралийските води са, както повечето от самата Австралия, фактически пустиня. (Съществено изключение е Големият бариерен риф на Куинсланд, който е изключително плодороден.) Тъй като почвата на континента е бедна, тя произвежда недостатъчно и няма изобилие от хранителни вещества, които да изтичат във водите.

Но дори там, където животът процъфтява, той е изключително чувствителен към дразнители. През 1970-те години рибари от Австралия и в по-малка степен от Нова Зеландия открили пасажи от малко известна риба, която живеела при дълбочина осемстотин метра на континенталния шелф. Нарича се Hoplostethus atlanticus, била деликатес и се намирала в многобройни количества. Не минало много време и риболовните кораби изваждали четирийсет хиляди тона от нея годишно. Тогава морските биолози направили тревожни открития. Рибата hoplostethus atlanticus живее изключително дълго и се развива бавно. Някои риби биха могли да са на 150 години; ако сте яли такава, може да е била родена, когато кралица Виктория е била монарх на Британската империя. Hoplostethus atlanticus са възприели този толкова незабързан начин на живот, защото водите, в които живеят, са изключително бедни откъм ресурси. В такива води рибите си хвърлят хайвера само веднъж в живота. Очевидно има популации, които не могат да устоят на големи дразнители и промени. За жалост, докато това било разбрано, количествата били застрашително изчерпани. Дори с внимателен мениджмънт ще изминат десетилетия, преди популациите да се възстановят, ако въобще това стане.

Другаде обаче злоупотребата с океаните е още по-опустошителна и нехайна. Много рибари отрязват перките на акулите и след това ги изхвърлят в морето да умрат. През 1998 г. перки от акула се продавали в Далечния Изток за повече от 500 долара за килограм. Една супа от перки на акула се продавала в Токио за 100 долара. В Световния фонд за дивите животни през 1994 г. изчислили, че броят на убиваните акули годишно възлизал между 40 и 70 милиона.

От 1995 г. около 37 000 риболовни кораби с индустриални размери плюс около милион по-малки лодки добивали заедно два пъти повече риба от морето отколкото преди само двайсет и пет години. Траулерите сега понякога са толкова големи, колкото корабите за круизи и хвърлят след себе си мрежи, достатъчно големи, за да поберат дванайсетина реактивни самолета. Някои дори използват специални наблюдателни самолети, за да установят от въздуха местоположението на пасажите риба.

Изчислено е, че всяка извадена риболовна мрежа съдържа около четвърт „страничен улов“ — риба, която не може да бъде използвана, тъй като е твърде малка или е от друг тип, или е хваната в неподходящ сезон. Както един наблюдател каза пред Икономист: „Все още сме в Тъмните векове. Просто пускаме мрежата долу и чакаме да видим какво ще излезе“. Навярно 22 милиона тона от такава нежелана риба се хвърля обратно в морето всяка година, повечето във формата на трупове. За всеки килограм добити скариди биват унищожавани около осем килограма риба и други морски същества.

Големи площи от Северно море се драгират от траулери цели седем пъти годишно — степен на дразнение, което никоя екосистема не би могла да понесе. Според много изчисления най-малко две-трети от видовете в Северно море са подложени на свръхулов на риба. В Атлантическия океан нещата не стоят по-добре. Някога около Нова Англия имало такова изобилие от камбала, че отделни лодки можели да уловят десет хиляди фунта от тази риба на ден. Сега камбалата е изчезнала от североизточното крайбрежие на Северна Америка.

Нищо обаче не може да се сравни със съдбата на треската. В края на петнайсети век изследователят Джон Кабът открил невероятни количества треска на източните брегове на Северна Америка — райони с плитки води, пълни с риба, която се хранела на дъното като треската. Някои от тези брегове били необятни. Джорджис Банкс недалеч от Масачузетс е по-голям от щата, с който граничи. Гранд Банкс, който е близо до Нюфаундланд, е още по-голям и от векове е изобилствал с треска. Смятало се, че рибата е неизчерпаема. Разбира се, че не било така.

През 1960 г. броят на треската, която хвърляла хайвер в северния Атлантически океан, е намалял според някои изчисления до 1,6 милиона тона. През 1990 г. този брой вече бил спаднал на 22 000 тона. В комерсиален план треската била изчезнал вид. „Рибарите“ — пише Марк Кулански в интересната история Треска — „били уловили всичката.“ Треската може би ще е завинаги изгубена за западния Атлантически океан. През 1992 г. уловът на треска бил въобще спрян по Гранд Банкс, но до миналата есен, според съобщение в Нейчър, запасите не са се възстановили. Курлански отбелязва, че рибата, съдържаща се в рибеното филе и рибените парченца, първоначално била от треска, но след това била заместена от сьомга, а наскоро от морска треска. Сега, отбелязва сухо той — „риба“ е „каквото е останало“.

Същото може да се каже и за много други морски храни. В риболовните райони около Роуд Айланд някога било нещо обичайно да се вадят омари с тегло десет килограма. Понякога те достигали и петнайсет килограма. Ако не се злоупотребява с тях, омарите могат да живеят с десетилетия — дори до седемдесет години, както се смята — и никога не спират да растат. Сега малко са на брой тези, които тежат повече от един килограм при улов. „Биолози“ според Ню Йорк Таймс „са изчислили, че 90% от омарите се хващат в рамките на година след като достигнат законната минимална възраст — около шест години.“ Въпреки спада в улова рибарите от Нова Англия продължават да получават щатски и федерални данъчни облекчения, които ги насърчават — в някои случаи направо ги карат — да ползват по-големи лодки и да имат по-голям морски улов. Днес рибарите от Масачузетс са доведени до състоянието да ловят отвратителната риба myxine, която има малък пазар в Далечния Изток, но дори и тя намалява.

Изключително сме невежи по отношение на динамиката, която управлява живота в морето. Докато морският живот е по-беден, отколкото трябва, в райони, където е имало свръхулов на риба, в някои естествено бедни води има повече живот, отколкото трябва. Южните океани около Антарктика произвеждат само 3% от световния фито-планктон — прекалено малко, както изглежда, за да поддържа сложна екосистема, и въпреки това го прави. Змиорките, които ядат раци, са животински вид, за който повечето от нас не са чували, но те вероятно са вторият най-многоброен едър животински вид на Земята след човека. Цели 15 милиона от тях вероятно живеят по ледовете около Антарктика. Може би има и два милиона тюлени Weddel, поне половин милион императорски пингвини, и навярно цели четири милиона пингвини Pygoscelis adeliae. Така че хранителната верига е безнадеждно натоварена, но някак си действа. Странното е, че никой не знае как става.

Това е един доста заобиколен начин, за да се изтъкне, че знаем много малко за най-голямата система на Земята. Но, както ще видим в останалите страници, щом започнем да говорим за живота, има много неща, за които не знаем, най-малкото не знаем въобще как той е възникнал.

19. Възникването на живота

През 1953 г. Стенли Милър, студент последна година в Чикагския университет, взел две колби — едната съдържала малко вода, за да представлява праисторическия океан, другата била със смес от метан, амоняк и сероводород, представляващи ранната атмосфера на Земята — свързал ги с гумени тръбички и предизвикал в тях електрични искри, които да заместят светкавиците. След няколко дни водата в колбите станала зелена и жълта, превърнала се в един жизнен бульон от аминокиселини, мастни киселини, захари и други органични съединения. „Ако Господ не го е направил по този начин“ — отбелязал зарадвано научният ръководител на Милър, нобеловият лауреат Харолд Юри, — „пропуснал е нещо хубаво.“

Съобщенията в пресата по това време звучали, като че ли всичко, което сега било нужно, е някой да поразклати добре колбите и животът ще изпълзи навън. Както времето показа, не е чак толкова просто. Въпреки половин век по-нататъшни изследвания днес не сме стигнали по-близо до синтезирането на живот в сравнение с 1953 г. и очакванията ни, че можем, са още по-далечни. Учените сега са почти сигурни, че на ранната атмосфера въобще не е бил даден тласък на развитие както при газовия бульон на Милър и Юри, а по-скоро това е била една много по-малко реактивна смес от азот и въглероден диоксид. Повторението на експеримента на Милър с тези по-предизвикателни резултати засега е произвело само една доста примитивна киселина. Във всеки случай, създаването на аминокиселини не е истинският проблем. Проблемът са протеините (белтъчните вещества).

Протеините са това, което се получава, когато се наредят една до друга аминокиселини, а ние се нуждаем от много такива. Никой всъщност не знае, но може да има цял милион различни видове протеини в човешкото тяло и всеки един от тях е едно малко чудо. Според всички закони на вероятността, протеините не би трябвало да съществуват. За да се образува протеин, трябва да се съберат аминокиселини (които съм длъжен според дълга традиция тук да назова „градивните тухлички на живота“) в определен ред, по същия начин, по който се събират буквите в определен ред, за да се напише дума. Проблемът е, че думите в азбуката на аминокиселините често са изключително дълги. За да се напише колаген, името на често срещан протеин, трябва да се подредят седем букви в правилна последователност. Но да се направи колаген, трябва да се подредят 1055 аминокиселини в точно определена последователност. Но — и тук е очевидният и съществен проблем — ние не го правим. Сам се прави, спонтанно, без определена цел, и ето тук се появява малката вероятност.

Шансовете молекула с последователност от 1055 части като колагена да се подреди спонтанно, са, честно казано, нулеви. Просто няма да се случи. За да разберем колко малко вероятно е съществуването й, трябва си представим стандартна игрална машина в Лас Вегас, но изключително уголемена — до около трийсет метра, за да бъдем точни, да съдържа 1055 въртящи се колела вместо обичайните три или четири, и със двайсет символа на всяко колело (един за всяка обикновена аминокиселина).35 Колко време трябва да дърпаме ръчката, преди всичките 1055 символа да се появят в правилния ред? Фактически до безкрайност. Дори ако намалим броя на въртящите се колела на двеста, което всъщност е по-типично число аминокиселини за един протеин, шансът всичките двеста да се появят в определената последователност е 1 на 10 на степен 260(т.е. 1, следвано от 260 нули). Това, само по себе си, е по-голямо число от всичките атоми във вселената.

С една дума, протеините са сложни неща. Хемоглобинът е дълъг само 146 аминокиселини, джудже според стандартите на протеините, и въпреки това дори и той предлага 10 190 възможни комбинации от аминокиселини, ето защо разгадаването му отнело на Макс Перуц от Кеймбриджския университет двайсет и три години — повече или по-малко цяла професионална кариера. При случайните събития, за да се получи дори един — единствен протеин, би било зашеметяваща невероятност — като вихрушка, въртяща се в двора с вехтории, която да остави след себе си напълно сглобен реактивен самолет, според колоритното сравнение на астронома Фред Хойл.

Все пак говорим за около няколко стотици хиляди вида протеини, навярно всеки един от тях уникален, и всеки, доколкото знаем, жизненоважен, за да ви поддържа живи и здрави. И оттам се почва. Протеинът, за да бъде ползотворен не само че трябва да подрежда аминокиселините в правилна последователност, но трябва да участва във вид химично оригами и да се свие в много специфична форма. Дори и да е придобил тази структурна заплетеност, протеинът не ни е от полза, ако не може да се възпроизведе, а протеините не могат. За това е нужно ДНК. ДНК-то е факир по деленето — може да направи свое копие за секунди — но фактически не може да направи нищо друго. Така, че имаме парадоксална ситуация. Протеините не могат да съществуват без ДНК, а ДНК няма цел без протеините. Да предполагаме ли, че са възникнали едновременно с цел да се подкрепят взаимно? Ако е така: ура.

А има и още нещо. ДНК, протеините и другите компоненти на живота не могат да просперират, без да имат някакъв вид мембрана, която да ги обхваща. Нито един атом или молекула не е постигнал живот самостоятелно. Да вземем поотделно който и да е атом от тялото ни — той няма да е по-жив от прашинка пясък. Само когато се съберат заедно в грижовния подслон на клетката, тези разностранни материали могат да участват съвместно във възхитителния танц, който наричаме живот. Без клетката те не са нищо повече от интересни химикали. Но без химикалите клетката няма цел. Както физикът Пол Дейвис се изрази: „Ако всичко се нуждае от всичко останало, как въобще се е появила общността на молекулите?“ То е като че ли всичките продукти в кухнята някак си са се събрали и са се опекли в кекс — но кекс, който също може и да се размножава, за да произвежда още кексове. Не е чудно, че наричаме това чудото на живота. И не е много чудно, че едва тепърва започваме да го разбираме.

Така че какво е довело до тази чудесна сложнотия? Ами, едната възможност е, че вероятно тя не е съвсем — всъщност съвсем не е — толкова чудна, колкото изглежда. Да вземем тези удивително невероятни протеини. Чудото, което виждаме в тяхната подредба, идва от това, че предполагаме, че са се появили напълно формирани. Но ако протеиновите вериги не са се формирали отведнъж? Ако във великата игрална машина на сътворението някои от колелата са били задържани, както комарджия би задържал известен брой многообещаващи черешки? Ами ако, с други думи, протеините не са се появили внезапно, а са еволюирали.

Представете си, че сте взели всичките компоненти, които съставляват човека — въглерод, водород, кислород и т.н. — и сте ги сложили в контейнер с малко вода, енергично ги разтърсите и излезе един завършен човек. Това би било удивително. Ами, това е в основни линии, което Хойл и други (включително и много пламенни креационисти — привърженици на учението, че светът и човекът са създадени от Бог) твърдят, когато казват, че протеините са се формирали спонтанно от един път всичките. Не са — и не биха могли. Както твърди Ричърд Доукинс в Слепият часовникар, трябва да е имало някакъв вид кумулативен селекционен процес, който да е позволил на аминокиселините да се съберат в групички. Навярно две или три аминокиселини са се свързали поради някаква проста причина и след известно време са се натъкнали на друга подобна малка компания от аминокиселини и като са свързали и тях, са „открили“ някакво допълнително подобрение.

Химичните реакции от този род, свързани с живота, всъщност са нещо често срещано. Може и да не ни се отдава да ги забъркаме в лаборатория à la Стенли Милър и Харолд Юри, но вселената го прави с готовност. Много молекули в природата се свързват, за да формират дълги вериги, наречени полимери. Захарите се свързват трайно, за да формират нишесте. Кристалите могат да правят редица животоподобни неща — създават точни копия на себе си, реагират на влияния от обкръжаващата ги среда, стават все по-сложни, като следват определен модел. Самите те никога не са успели да станат живи, разбира се, но непрекъснато демонстрират, че образуването на сложни смислени неща е едно естествено, спонтанно, напълно всекидневно явление. Може да има, а може и да няма много живот във вселената като цяло, но не съществува недостиг на самосглобяване в някакъв порядък — във всичко, от зашеметяващата симетрия на снежинките до красивите пръстени на Сатурн.

Толкова силен е този естествен стремеж към сглобяване, че много учени сега смятат, че животът може да е по-неизбежен, отколкото си мислим — тоест, по думите на белгийския биохимик и нобелов лауреат Кристиан де Дуве, „задължителна проява на материя, която със сигурност възниква, щом условията са подходящи.“ Де Дуве смятал, че вероятно такива условия възникват милион пъти във всяка галактика.

Със сигурност няма нищо изключително екзотично в химикалите, които ни правят живи същества. Ако искахме да създадем друг жив предмет, независимо дали златна рибка, глава зелка или човешко същество, нужни са всъщност само четири основни елемента — въглерод, водород, кислород и азот, плюс малки количества от няколко други — главно сяра, фосфор, калций и желязо. Ако ги съчетаем в около три дузини комбинации, за да се формират захарите, киселините и другите основни съединения, ще можем да създадем каквото и да е живо творение. Както отбелязва Доукинс: „Няма нищо специално в субстанциите, от които са направени живите същества. Живите същества са сбор от молекули като всичко останало.“

Най-същественото е, че животът е удивителен и приятен, навярно дори великолепен, но едва ли е невероятен — както непрекъснато доказваме със скромното си съществувание. Със сигурност много от детайлите, свързани с началото на живота, са доста неразбираеми. Всеки сценарий, който сме чели относно условията, нужни за живот, включва вода — от „топлото малко езерце“, където Дарвин предполага, че е започнал животът, до бълбукащите морски кратери, които сега са най-популярните кандидати за началото на живота — но всичко това пренебрегва факта, че за да се превърнат мономерите в полимери (което означава да започнат да се създават протеини), е необходимо това, което е известно в биологията като „дехидрационни съединения“. Както пише в един основополагащ текст от областта на биологията, с може би малка нотка на притеснение: „Изследователите са съгласни, че такива реакции не биха били осигурени енергийно в примитивните морета, всъщност в която и да е водна среда, поради закона за действие на масите.“ То е като да сложиш захар в чаша вода и да получиш кубче. Не би трябвало да се получава така, но някак си в природата става така. Истинската химия на всичко това е малко мистериозна за целите ни тук, но е достатъчно да се знае, че ако мономерите се навлажнят, не се превръщат в полимери — освен когато се сътворява живот на Земята. Как и защо става така, а не иначе, е един от големите въпроси на биологията, които не са получили отговор.

Наскоро една от най-големите изненади в науките за земята бе откритието, свързано с това колко рано всъщност в историята на Земята е възникнал животът. Дори през 1950-те се е смятало, че животът е на по-малко от 600 милиона години. До 1970-те няколко души с приключенски дух мислели, че може би той е създаден преди 2,5 милиарда години. Но сегашната дата от 3,85 милиарда години назад е учудващо ранна, защото повърхността на Земята не е била твърда чак до преди 3,9 милиарда години.

„От тази бързина можем само да заключим, че не е «трудно» за живот от бактериален вид да се развие на планети с подходящите условия“ — отбелязва Стивън Джей Гулд в Ню Йорк Таймс през 1996 г. Или, както се е изразил другаде, трудно е да се избегне изводът, че „животът, възниквал веднага щом е могъл, е бил химически предопределен да го направи.“

Всъщност животът се е появил толкова бързо, че някои специалисти смятат, че му е било помогнато — вероятно в значителна степен. Идеята, че земният живот може да е дошъл от космоса, има изненадващо дълга и дори понякога забележителна история. Дори великият лорд Келвин изказал тази възможност през далечната 1871 г. на среща на Британската асоциация за развитие на науката, като предположил, че „бактериите на живота може да са били донесени на земята от някой метеорит.“ Но това си останало само странична идея, докато една неделя през септември 1969 г. десетки хиляди австралийци не били сепнати от серия гърмежи и гледката как метеор преминава от изток на запад в небето. Докато преминавал, метеорът издавал странен пукащ звук и оставил мирис, който някои оприличили на денатуриран спирт, а други описали като просто ужасен.

Метеорът експлодирал над Мърчинсън, град от шестстотин души в долината Гулбърн Вели, на север от Мелбърн, и започнал да пада на парчета, някои тежки около 6 килограма. За щастие, никой не бил наранен. Метеоритът бил от рядък вид, известен като carbonaceous chondrites, и хората от града услужливо събрали и предали около 100 килограма от него. Моментът не би могъл да бъде по-удачен. По-малко от два месеца преди това астронавтите от Аполо 11 се били върнали на Земята с куп лунни скали, така че лабораториите из целия свят били заредени, направо пращели — от скали с извънземен произход.

Установено било, че метеоритът от Мърчинсън бил на 4,5 милиарда години и бил обсипан с аминокиселини — общо 74 вида, 8 от които участвали във формирането на земни протеини. В края на 2001 г. повече от 30 години след като се бил разбил, екип от изследователския център Ames в Калифорния обявил, че скалният материал от Мърчинсън съдържал така също и сложни вериги от захари, наречени многовалентни алкохоли, които преди това не са били откривани на Земята.

Няколко други метеора от вида carbonaceous chondrites са преминавали през пътя на Земята — един от които бил паднал близо до езерото Тагиш в Юкон, Канада, през януари 2000 г. и бил забелязан над големи части от Северна Америка — и те също потвърждават, че вселената е всъщност богата на органични съединения. Сега се смята, че Халеевата комета съдържа 25% органични молекули. Ако достатъчно от тях се разбият на подходящо място — например на Земята — ще имаме основните елементи, нужни за възникването на живот.

Има два проблема, свързани с идеите за панспермията, както са известни теориите за разпространение на живи организми (зародиши, спори) във вселената. Първият е, че не се дава отговор как възниква животът, а просто се прехвърля отговорността другаде. Другият е, че панспермията понякога въодушевява дори някои от най-респектиращите привърженици до такова ниво на спекулация, за която спокойно може да се каже, че е безразсъдна. Франсиз Крик, съоткривател на ДНК, и колегата му Лесли Оргел, предполагат, че Земята е била „целенасочено засята със семето на живота от разумни същества“ — идея, която Грибин нарича „на самия ръб на научната почтеност“ — или, казано по друг начин, идея, която би била сметната за изключително налудничава, ако не е изказана от нобелов лауреат. Фред Хойл и колегата му Чандра Викрамасинг още подкопали ентусиазма за панспермията, като предположили, че космосът е донесъл не само живот, но и много болести като грипа и бубонната чума — идеи, които лесно били оборени от биохимиците. Тук е нужно да припомним, че Хойл е бил един от великите научни асове на двайсети век. Той също веднъж изказал предположението, както споменахме по-рано, че носовете ни са еволюирали с ноздрите надолу, за да се предпазим да не попаднат в тях космическите патогени, докато се реят надолу от космоса.

Каквото и да е довело до началото на живота, то се е случило само веднъж. Това е най-изключителният факт в биологията, навярно въобще най-изключителният факт, за който знаем. Всичко, което някога е живяло — растение или животно, започва от един и същи първоначален спазъм. В определен момент в невъобразимо далечното минало някаква купчинка от химикали зашавала и оживяла. Абсорбирала някои хранителни вещества, леко изпулсирала и просъществувала за малко. Сигурно само това е станало, но вероятно много пъти. Този пакет от прародителска материя обаче направил нещо друго, което било изключително: разцепил се и си произвел наследник. Малка купчинка от генетичен материал преминала от една жива единица в друга, и оттогава не е спирала това си движение. Това е бил моментът на сътворението за всички нас. Биолозите понякога го наричат Голямото раждане.

„Където и да отидем по света, независимо кое животно, растение, буболечка или капка ще погледнем, ако е живо, ще използва същия речник и ще знае същия код. Всичкият живот е един и същи“ — казва Мат Ридли. Всички сме резултат на един — единствен генетичен трик, предаван от поколение на поколение почти четири милиарда години, до такава степен, че можем да вземем част от човешка генетична инструкция, да я вложим в дефектна клетка мая и клетката мая ще я задейства, като че ли е нейна. В действителност тя е нейна.

Зората на живота — или нещо много сходно — се намира на лавицата в офиса на дружелюбна геохимичка, занимаваща се с изотопи, на име Виктория Бенет, в сградата на науките за земята на Австралийския национален университет в Канбера. Г-жа Бенет е американка от Калифорния и е дошла да работи в него в рамките на двегодишен договор през 1989 г. и оттогава се намира там. Когато я посетих в края на 2001 г., тя ми подаде едно обемисто парче скала, съдържащо тънки редуващи се ивици бял кварц и сиво-зелен материал, наречен клинопироксин. Скалата била от островите Акилиа в Гренландия, където необикновено древни скали били открити през 1997 г. Скалите са на 3,85 милиарда години и представляват най-старите морски седименти, които някога са били откривани.

„Не можем да сме сигурни, че това, което държите, някога е съдържало живи организми, тъй като трябва да се пулверизира, за да разберем“ — ми каза Бенет. — „Но е от същия слой, където е била намерена при разкопки най-старата форма на живот, така че вероятно е имало живот в нея.“ Нито пък могат да бъдат намерени същински вкаменели микроби, колкото и внимателно да се търси. Всеки прост организъм, уви, трябва да е изгорял от процесите, които са превърнали калта от океаните в камък. Ако стрием скалата и я изследваме микроскопично, това, което ще видим, ще са химичните останки на организмите — въглеродни изотопи и вид фосфат, наречен апатит, които са солидно доказателство, че скалата е съдържала някога колонии от живи същества. „Можем само да правим догадки, как е изглеждал организмът“ — каза Бенет — „вероятно е бил толкова елементарен, колкото една форма на живот може да бъде — но е било живот, въпреки всичко. Живеел е. Размножавал се е.“

И накрая резултатът сме ние.

Ако човек се занимава с много стари скали, а Бенет несъмнено го прави, ще знае, че Австралийският национален университет отдавна е водещ в тази област. Това е до голяма степен благодарение на изобретателността на човек, наречен Бил Компстън, който се е пенсионирал, но през 1970-те е построил първия в света високочувствителен детектор до голяма степен на разпад (Sensitive High Resolution Ion Micro Probe) или SHRIMP, както го наричат галено по първите букви. Това е машина, която измерва степента на разпад на урана в малки минерали, наречени циркони. Цирконите освен в базалта се намират в повечето скали и са изключително трайни, като оцеляват при всеки естествен процес освен субдукцията. Повечето от кората на Земята е попадала обратно в пещта в определен период, но само тук-там — например в Западна Австралия и Гренландия — геолозите са открили оголени скали, които винаги са били на повърхността. Машината на Компстън способствала за датиране на такива скали с безпрецедентна точност. Прототипът SHRIMP е бил конструиран и изработен в собствените отделения на Департамента по науките за земята и изглеждал като нещо, което е построено от резервни части с ограничен бюджет, но работел страхотно. По време на първото му формално тестване през 1982 г. датирал най-старата находка, която някога е била намерена — скала на 4,3 милиарда години от Западна Австралия.

„Вдигна се толкова шум тогава“ — ми каза Бенет — „за откриването на нещо толкова важно, при това толкова бързо, с чисто нова технология.“

Тя ме заведе в залата да видя сегашния модел на SHRIMP II. Беше голям тежък апарат от неръждаема стомана, навярно 3,5 метра дълъг и 1,5 метра висок и направен солидно колкото една подводна сонда. Пред апарата, зад един пулт за управление, следейки непрекъснато променящите се редици от числа на екрана, се намираше мъж на име Боб от Кентърбърийския университет в Нова Зеландия. Каза ми, че е тук от 4.00 часа сутринта. SHRIMP II работи двайсет и четири часа в денонощието; толкова много скали има за датиране. Беше малко след 9.00 часа и Боб щеше да е на машината до обяд. Ако попитате двама геохимици как работи нещо такова, ще започнат да говорят за разпространеност на изотопите и ниво на йонизация с ентусиазъм, който е по-очарователен отколкото разбираем. Резултатът обаче е, че чрез бомбардиране на проба от скала с поток от заредени атоми машината е в състояние да засича трудно уловими разлики в количеството олово и уран в проби от циркон, като по този начин може да се установи възрастта на скалите. Боб ми каза, че отнема 17 минути, за да се изследва един циркон, а е нужно да се изследват дузини от всяка скала, за да бъдат достоверни данните. На практика процесът сякаш изискваше активност само от време на време и като че ли не особено честа намеса, както при следенето на работата на група перални автомати. Боб обаче изглеждаше много доволен; но пък това е типично за хората от Нова Зеландия.

Сградата на Науките за земята бе една странна комбинация — смесица от офиси, лаборатории и складове за машини. „Преди конструирахме всичко тука.“ — каза Бенет. — „Дори имахме наш собствен стъклодухач, но той се пенсионира. Но все още си имаме двама скалотрошачи на пълен работен ден.“ — Тя срещна погледа ми, изпълнен с лека изненада. — „Изследваме много скали. И те трябва да бъдат много добре подготвени. Трябва да сме сигурни, че няма замърсяване от предхождащи ги проби, никакъв прах или каквото и да е. Много прецизен процес е.“ Тя ми показа машините за трошене на скалите, които наистина бяха изрядни, макар че скалотрошачите явно бяха отишли да пият кафе. До тях се намираха големи кутии със скали във всички форми и размери. Наистина си имат работа с много скали в Австралийския национален институт.

Като се върнахме обратно в офиса на Бенет, забелязах на стената плакат, който даваше художествена и колоритна интерпретация на Земята, такава каквато навярно е изглеждала преди 3,5 милиарда години, тъкмо когато се е зараждал животът в древния период, известен като архай. Плакатът показваше сякаш извънземен пейзаж с огромни активни вулкани и парообразно море с цвят на мед под сурово червеникаво небе. Строматолити, вид бактериални скали, изпълваха плитчините на преден план. Не изглеждаше многообещаващо място за създаване и отглеждане на живот. Попитах дали изображението на картината е точно.

„Ами, една школа твърди, че всъщност тогава е било хладно, тъй като слънцето е било по-слабо. (По-късно научих, че биолозите, когато се шегуват, наричат това «проблем на китайския ресторант» — тъй като сме имали замъглено слънце.) Без атмосфера ултравиолетовите лъчи от слънцето, дори при слабо слънце, биха разбивали всяка зараждаща се връзка, създадена от молекулите. И въпреки това, точно тук“ — тя почука по строматолитите — „е имало организми почти на повърхността. Това е една загадка.“

„Значи не знаем какъв е бил светът тогава?“

„Ъхъ“ — се съгласи тя замислено.

„Така или иначе, не изглежда да е било предразполагащо за живот.“

Тя кимна замислено.

„Но трябва да е имало нещо, което да е било подходящо за живота. Иначе нямаше да сме тук.“

Със сигурност тогава не би могло да е подходящо за нас. Ако с машина на времето се върнехме в древния свят през периода архай, много бързо щяхме да хукнем обратно към нашето си време, тъй като е имало толкова кислород за дишане на Земята, колкото сега има на Марс. Също така било е пълно с отровни изпарения от солна и сярна киселина, които са в състояние да разяждат дрехите и да причиняват мехури по кожата. Нито пък са осигурявали чистите и сияйни пространства, изобразени на плаката в офиса на Виктория Бенет. Химичният бульон, който е представлявала тогава атмосферата, не би пропускал много светлина да достига повърхността на Земята. Малкото, което би могло да се види, е било осветявано от ярки и чести светкавични проблясъци. Накратко, това е било Земята, но такава не бихме припознали като наша.

През периода архай поводите за честване на годишнини били малко на брой, а и през дълги интервали. Два милиарда години бактериалните организми били единствените форми на живот. Живеели, размножавали се, роели се, но не показвали никаква склонност за преминаване в друго, по-предизвикателно ниво на съществуване. В определен момент през първия милиард години на живот цианобактериите или синьо — зелените водорасли се научили да използват ресурс, който бил много разпространен — водородът, който съществува в изключително изобилие във водата. Абсорбирали водни молекули, поемали водорода и изхвърляли кислород, и така изобретили фотосинтезата. Както отбелязват Маржилъс и Сейгън, фотосинтезата „несъмнено е най-важната отделна новост в обмяната на веществата в историята на живота на планетата“ — и е била изобретена не от растенията, а от бактериите.

Докато цианобактериите се развивали, светът започнал да се изпълва с O2 за ужас на тези организми, за които бил отровен — а в онези дни такива били всичките организми. В анаеробния (т.е. неизползващия кислород) свят кислородът е изключително отровен. Нашите бели кръвни телца всъщност използват кислорода, за да убиват нападналите ни бактерии. Че кислородът е изключително токсичен е изненадващо за нас, които го намираме за толкова благоприятен за благополучието ни, но това е само защото сме еволюирали при използването му. За останалите той е ужасяващ. Той прави маслото да гранясва, а желязото да ръждясва. Дори и ние можем да го понасяме само донякъде. Нивото на кислород в клетките ни е само една десета от нивото, което се намира в атмосферата.

Новите организми, използващи кислород, имали две предимства. Кислородът предлагал по-ефикасен начин за получаване на енергия а и преодолял конкуренцията на другите организми. Някои от тях се оттеглили в прогизналия, анаеробен свят на мочурищата и дъната на езерата. Други направили същото, но после (доста по-късно) мигрирали в храносмилателния тракт на същества като вас и мен. Доста голям брой от тези първични форми са живи вътре в тялото ни, точно сега, помагат при смилането на храната ни, но изпитват ужас и от най-малкия намек за кислород. Безброй други не успели да се адаптират и измрели.

Цианобактериите имали неудържим успех. В началото допълнителният кислород, който произвеждали, не се натрупвал в атмосферата, а се съединявал с желязото, за да формира железни оксиди, които потъвали на дъното на праисторическите морета. Милиони години светът буквално ръждясвал — феномен, който ясно се вижда от пластовете железни утайки, които са източник на толкова много желязна руда в сегашния свят. През много десетки милиони години нищо много повече от това не станало. Ако се върнем в света на ранния протерозой, няма да намерим многообещаващи признаци за бъдещия живот на Земята. Навярно тук и там, в закътани басейни е можело да се срещне тънък слой от жива пяна или гладък зелен и кафеникав покривен слой по крайбрежните скали, но иначе животът оставал незабележим.

Но около преди 3,5 милиарда години нещо по-ясно изразено станало забележимо. Навсякъде, където моретата били плитки, започнали да се появяват видими структури. Преминавайки през рутинните химични процеси, цианобактериите започнали да стават малко лепкави и лепкавостта им привличала микрочастици от прах и пясък, които се съединявали и формирали чудновати, но твърди структури — строматолитите, които бяха изобразени в плитчините на плаката на стената в офиса на Виктория Бенет. Строматолитите съществували в различни форми и размери. Понякога изглеждали като огромен карфиол, понякога като пухкави дюшеци (stromatolite означава на гръцки „дюшек“), понякога били във формата на колони, издигащи се метри над повърхността на водата — понякога били високи стотина метра. Във всичките си форми те били вид жива скала и представлявали първото в света кооперативно начинание, като някои разновидности на примитивни организми живеели само на повърхността, а други само под нея, като всичките се възползвали от условията, създадени от другите. Светът си имал вече първата екосистема.

В период от много години учените знаели за строматолитите от фосилни образувания, но през 1961 г. били наистина изненадани от откриването на общност от живи строматолити в Шарк Бей (Залива на акулите), в отдалеченото северозападно крайбрежие на Австралия. Това било съвсем неочаквано — толкова неочаквано фактически, че изминали няколко години преди учените да осъзнаят какво са открили. Днес обаче Шарк Бей е туристическа атракция — доколкото туристическа атракция въобще може да бъде едно място на стотици километри отдалечено от където и да е, и на дузина километри от каквото и да е. В залива са били изградени дървени пешеходни пътеки, за да могат посетителите да се разхождат над водата и да разглеждат строматолитите как спокойно си дишат точно под повърхността. Те са без блясък и са сивкави, както споменах по-рано в книгата, като големи кравешки екскременти. Но на човек може да му прилошее, като си помисли, че съзерцава живи останки от Земята отпреди 3,5 милиарда години. Както Ричърд Фортни се изрази: „Това наистина е пътуване във времето и ако светът оценяваше истинските си чудеса, това място щеше да е толкова известно колкото пирамидите в Гиза“. Макар и да е трудно да го предположиш, тези скали гъмжат от живот, с приблизително изчислени три милиарда индивидуални организми на всеки квадратен метър скала. Понякога, като погледнеш внимателно, можеш да видиш мънички редици от мехурчета, които изплуват на повърхността, като отделят кислород. В период от два милиарда години такива малки усилия са повишили нивото на кислорода в атмосферата на Земята до 20%, като са подготвили пътя за следващата по-сложна глава в историята на живота.

Предполага се, че цианобактериите в Шарк Бей са навярно най-бавно еволюиращите организми на Земята и със сигурност сега са най — редките. След като проправили път за по-сложни форми на живот, те изчезнали почти навсякъде, тъй като били изядени от самите организми, чието съществуване направили възможно. (Намират се в Шарк Бей, тъй като водите там са с твърде голяма соленост за създанията, които обикновено биха се хранели с тях.)

Една от причините животът да се развие в по-сложни форми толкова бавно е, че светът е трябвало да чака, докато по-простите организми създадат достатъчно кислород в атмосферата. „Животните не можели да впрегнат енергията си“ — както се изрази Форта. Отнело почти два милиарда години — приблизително 40% от историята на Земята, нивото на кислорода да достигне горе-долу до сегашното равнище на концентрация в атмосферата. Щом обаче условията били готови, очевидно изведнъж се появила съвсем друг вид клетка — с ядро и други малки части, наречени общо organelles (от гръцка дума, означаваща „малки инструменти“). Смята се, че процесът навярно е започнал, когато някоя непохватна или приключенски настроена бактерия е завладяла или е била заловена от друга бактерия и се оказало, че това било добро и за двете. Пленената бактерия станала, както се смята, митохондрион. Тази митохондриална инвазия (или ендосимбиотично събитие, както биолозите искат да бъде терминът) направила възможно съществуването на сложен живот. (В растенията подобна инвазия произвела хлоропластите, които способстват за фотосинтезата.)

Митохондриите действат на кислорода по такъв начин, че се освобождава енергия от хранителните вещества. Без този елегантен и улесняващ трик животът на Земята днес нямаше да бъде нищо повече от мътилка от прости микроби. Митохондриите са много мънички — можем да съберем милиард в пространството, заемано от зрънце пясък — но са и много гладни. Почти всяко хранително вещество, поето от нас, отива за да ги нахрани.

Не можем да живеем и две минути без тях, но въпреки това дори след милиард години митохондриите се държат, като че ли нещата не са съвсем наред между тях и нас. Те поддържат своя собствена ДНК. Размножават се в различно време от клетката-приемник. Изглеждат като бактерии, делят се като бактерии и понякога реагират на антибиотици също като бактериите. Накратко, имат си свои собствени интереси. Дори нямат същия генетичен език като този на клетката, в която живеят. То е като да имаш чужд човек в къщата си, но такъв, който е бил там един милиард години.

Новият вид клетка е известна като еукариотна (със значение „наистина зародишна“), за разлика от стария тип, която е известна като прокариотна (предзародишна), и изглежда, че се е появила внезапно в летописа на вкаменелостите. Най-древните известни еукариотни клетки, наречени грипания, били открити в седименти с желязо в Мичиган през 1992 г. Такива изкопаеми са били открити само веднъж и за други такива не знаем нищо в следващите 500 милиона години.

В сравнение с новите еукариоти старите прокариоти не са били нищо повече от „купчинка химикали“ по думите на геолога Стивън Дръри. Еукариотите били по-големи — вероятно 10 000 пъти по-големи — от по-простите им братовчеди, и носели хиляда пъти повече ДНК. Постепенно еволюирала система, при която животът бил доминиран от два вида форми — организми, които изхвърлят кислород (като растенията) и такива, които го приемат (вие и аз).

Едноклетъчните еукариоти някога са били наричани протозоа (преди животните), но този термин все повече се отрича. Днес терминът, който се използва, е протисти. В сравнение с бактериите, които ги предшествали, тези нови протисти били чудо на дизайна и сложността. Простите амеби, които са големи само една клетка и без други амбиции, освен да съществуват, съдържат 400 милиона бита генетична информация в своята ДНК — достатъчно, както отбелязва Карл Сейгън, да изпълнят 80 книги с по 500 страници.

Накрая, еукариотите овладели още по-изключителен трик. Отнело много време — около милиард години — но бил добър, когато го усвоили. Научили се да се сформират в сложни многоклетъчни същества. Благодарение на това нововъведение станали възможни големи, сложни и забележими индивиди като нас. Планетата Земя била готова да навлезе в следваща амбициозна фаза.

Но преди да изпаднем в голямо въодушевление, си заслужава да си спомним, че светът, както ни предстои да видим, все още принадлежал на много дребните същества.

20. Дребен свят

Вероятно не е добра идея твърде много да се интересуваме от микробите си. Вниманието на Луи Пастьор, великия френски химик и бактериолог, толкова било погълнато от тях, че започнал да се взира критично с лупа във всяко ястие, поставено пред него — навик, който навярно не допринесъл да го канят повторно на вечеря.

Всъщност няма смисъл да се крием от бактериите си, тъй като те са върху и около нас винаги, в брой, какъвто не можем да си представим. Ако сме в добро здраве и средно внимателни по отношение на хигиената, ще имаме стадо от около един трилион бактерии, спокойно пасящи върху равнините ни от плът — около сто хиляди от тях върху всеки квадратен сантиметра кожа. Те са там, за да се хранят с десет милиарда и повече люспици кожа, които отделяме всеки ден, плюс всичките вкусни масла и укрепващи минерали, които се стичат от всяка пора и гънка. За тях сме върховното хранително място, с удобството на топлината и постоянната мобилност, освен всичко друго. Като благодарност, те ни причиняват гъбични (микотични) болести.

И това са само бактериите, които живеят върху кожата ни. Има трилиони други, скрити в стомаха ни, носните кухини, захванали се върху миглите ни, плуващи върху повърхността на очите, дълбаещи емайла на зъбите ни. Само храносмилателната ни система е гостоприемник на повече от сто трилиона микроби от най-малко четиристотин типа. Някои си имат работа със захарите, други с нишестетата, а пък други атакуват различни бактерии. Изненадващ брой, като вездесъщите спирохети, нямат въобще установена функция. Просто изглежда, че обичат да са с нас. Всяко човешко същество се състои от около 10 квадрилиона (10¹⁵) клетки, но около 100 квадрилиона (100¹⁵) бактериални клетки. Накратко, те са голяма част от нас. От бактериална гледна точка, ние, разбира се, сме една доста малка част от тях.

Тъй като ние, хората, сме достатъчно големи и умни, за да произвеждаме и използваме антибиотиците и дезинфектантите, лесно е да убедим самите нас, че сме изтласкали бактериите до ръба на съществуването. Това въобще не е вярно. Бактериите може да не строят градове и да нямат интересен социален живот, но ще бъдат тук, когато избухне Слънцето. Това е тяхната планета и ние сме на нея, защото те ни позволяват това.

Да не забравяме, че бактериите са били тук милиарди години без нас. А днес ние не бихме оцелели и ден без тях. Те преработват отпадъците ни и ги правят отново използваеми; без старателното им дъвчене нищо няма да изгние. Пречистват водата ни и съхраняват плодородието на почвата. Бактериите синтезират витамините в стомаха ни, превръщат нещата, които ядем, в полезни захари и полизахариди и воюват с външни микроби, които се спускат надолу по хранопровода ни.

Изцяло зависим от бактериите, за да извличат азота от въздуха и да го превръщат в полезни за нас нуклеотиди и аминокиселини. Това е удивително и удовлетворяващо ни постижение. Както Марджилис и Сейгън отбелязват, за да се направи същото в индустриален план (като правенето на изкуствени торове), производителите трябва да нагряват материала източник до 500 градуса по Целзий и да го притиснат с до триста пъти нормалното налягане. Бактериите го правят безропотно през цялото време, и слава Богу, тъй като никой по-голям организъм не би оцелял без азота, който те доставят. Преди всичко обаче микробите продължават да ни снабдяват с въздуха, който дишаме, и да поддържат атмосферата стабилна. Микробите, включително и съвременната версия на цианобактериите, доставят на планетата по-голямата част от кислорода, подходящ за дишане. Водораслите и други мънички организми, бълбукащи в морето, издухват около 150 милиарда килограма от него всяка година.

Те са изключително производителни. По-неистовите от тях могат да произведат ново поколение за по-малко от десет минути; Clostridium perfringens, неприятният малък организъм, който причинява гангрена, е способен да се възпроизведе за девет минути. При такава скорост една-единствена бактерия теоретично може да произведе за два дни повече потомство, отколкото има протони във вселената. „При наличието на достатъчно осигурени хранителни вещества една бактериална клетка може да произведе 280 000 отделни клетки само в един ден“ — според белгийския биохимик и нобелов лауреат Кристиан де Дуве. За същия период човешка клетка може да постигне само едно деление.

Веднъж на всеки милион деления бактериите произвеждат мутант. Обикновено това е лош късмет за мутанта — промяната е винаги рискова за един организъм — но само понякога новата бактерия притежава някое случайно предимство — такова като способността да избегне или да устои на атака от антибиотици. Тази способност да еволюират бързо е съпътствана от едно по-страшно предимство. Бактериите си разменят информацията. Всяка бактерия може да вземе даден генетичен код от всяка друга. В основата си, както се изразиха Марджилис и Сейгън, всички бактерии плуват в един и същи генетичен басейн. Всяка адаптивна промяна, която става в една сфера на бактериалната вселена, може да се разпространи в друга. То е като човек да отиде при насекомо, за да получи нужния генетичен код, за да му израснат криле или за да ходи по тавана на стаята. Това означава, че от генетична гледна точка бактериите са станали един суперорганизъм — малки, разпръснати, но непобедими.

Те могат да живеят върху всичко, което разлеем, което е на капки или се е изсипало. Само да получат малко влага — като при чистене на плот с влажна кърпа — и ще разцъфнат като че ли са създадени от нищото. Ядат дърво, лепилото под тапетите, металите във втвърдена боя. Учени в Австралия открили микроби, известни като Thiobacillus concretivorans, които живеели в концентрирана сярна киселина — наистина не можели да живеят без нея — достатъчно силна, за да разтвори метал. Вид, наречен Micrococcus radiophilus, бил открит да обитава необезпокояван отпадъчните резервоари на ядрените реактори, като се тъпчел с плутоний и каквото още имало там. Някои бактерии причиняват разпад на материали, от които, доколкото знаем, нямат никаква полза.

Откривани са да живеят във врящи кални басейни и езера от сода каустик, дълбоко навътре в скалите, на дъното на морето, в закътани басейни от ледена вода в сухите долини МакМърдо в Антарктика и 11 километра надълбоко в Тихия океан, където налягането е повече от хиляда пъти по-голямо отколкото на повърхността, или равно на това да бъдеш притиснат под пет реактивни самолета. Някои от тях като че ли са практически неразрушими. Deinococcus radiodurans според Икономист е „почти с имунитет към радиоактивността“. Ако разбием нейната ДНК с радиация, частите веднага се формират отново „като откъснатите крайници на недоубито създание във филм на ужасите“.

Навярно най-изключителното оцеляване, което досега е откривано, е това на Streptococcus bacterium, която била намерена в затворения обектив на камера, стояла на Марс две години. Накратко, малък брой са средите, в които бактериите нямат готовност да живеят. „Сега се установява, че като се пуснат сонди в кратерите на океанските вулкани, те са толкова горещи, че сондите всъщност започват да се разтопяват, но там има бактерии“ — ми каза Виктория Бенет.

През 1920-те двама учени от Чикагския университет, Едсън Бастин и Франк Гриър, обявили, че са изолирали от петролни кладенци щамове на бактерии, които живеели на дълбочина 600 метра. Идеята била отхвърлена като фундаментално абсурдна — нищо не можело да живее под 600 метра — и в период от петдесет години се смятало, че пробите им са били замърсени с микроби от повърхността. Сега знаем, че има много микроби, които живеят дълбоко в Земята, като много от тях въобще нямат нищо общо с органичния свят. Хранят се със скали или по-точно с нещата в скалите — желязо, сяра, манган и т.н. Те дишат така също странни неща — желязо, хром, кобалт, дори уран. Такива процеси могат да способстват за концентриране на злато, мед и други скъпоценни метали, а вероятно и залежи от нефт и природен газ. Дори е било изказано предположението, че неуморното им ръфане е създало земната кора.

Някои учени сега смятат, че може би има към 100 трилиона тона бактерии, които живеят под краката ни, в известните като подповърхностни литоавтотропни микробни екосистеми (subsurface lithoautotrophic microbial ecosystems — накратко SliME). Томъс Голд от Корнел е изчислил, че ако бъдат извадени всички бактерии от вътрешността на Земята и се хвърлят на повърхността, ще покрият планетата до дълбочина метър и половина. Ако изчисленията са правилни, навярно има повече живот под Земята, отколкото отгоре.

Надълбоко микробите се свиват по размер и стават изключително мудни. Най-пъргавите от тях могат да се делят не повече от веднъж на век, други вероятно не повече от веднъж на петстотин години. Както пише в Икономист: „Ключът към дълголетието, както изглежда, е да не се прави твърде много.“ Когато нещата са наистина трудни, бактериите са готови да запечатат всичките си системи и да чакат по-добри времена. През 1997 г. учените успешно активирали някои спори на антракс, които били в латентно състояние осемдесет години в експонати на музей в Трондхайм, Норвегия. Други микроорганизми оживели, след като била отворена консерва с месо на 118 години и бутилка бира на 166 години. През 1996 г. учените в Руската академия на науките твърдели, че са съживили бактерии, които са били замразени три милиона години във вечно ледените райони на Сибир. Но претенциите за рекорд по трайност засега са на Ръсел Вриленд и колегите му от университета Уест Честър в Пенсилвания през 2000 г., когато съобщили, че са възкресили бактерия на 250 милиона години, наречена Bacillus permians, която била престояла в солни залежи 600 метра под Карлсбад, Ню Мексико. Ако е така, тази бактерия е по-стара от континентите.

Съобщението било посрещнато с разбираемо подозрение. Много биохимици били на мнението, че в такъв период от време съставните части на микробите биха деградирали, освен ако бактерията не се е съживявала от време на време. Обаче, ако бактерията наистина се е размърдвала от време на време, няма вероятен вътрешен източник на енергия, който би издържал толкова дълго. Учените, които проявявали съмнение, предположили, че пробата е била замърсена, ако не при намирането й, то когато е била под земята. През 2001 г. екип от университета Тел Авив твърдял, че B. permians били почти идентични с щам на съвременната бактерия Bacillus marismortui, открита в Мъртво море. Само две от генетичните й вериги се различавали, и то съвсем малко.

„Да вярваме ли“ — писали израелските изследователи — „че за 250 милиона години B. permians са натрупали същото количество генетични разлики, които могат да бъдат постигнати само за 3–7 дена в лаборатория?“. В отговор Вриленд предположил, че „бактериите еволюират по-бързо в лабораториите, отколкото в естествена среда.“

Може би.

Изключителен факт е, че дори и в космическия век повечето училищни учебници разделяли света на живите форми само в две категории — растения и животни. Микроорганизмите почти не присъствали. Амебите и подобни едноклетъчни организми били третирани като прото-животни, а морските водорасли — като прото-растения. Бактериите също обикновено ги слагали при растенията, макар че всички знаели, че мястото им не е там. Още в края на деветнайсети век германският природоизследовател Ернст Хекел твърдял, че бактериите трябва да бъдат поставени в отделно царство, което нарекъл Монера, но идеята не била приемана от биолозите чак до 1960-те, а и тогава била възприета само от някои. (Отбелязвам, че моят надежден настолен речник Америкън Херитъдж от 1969 г. не включва термина.)

Това традиционно деление не било благоприятно и за много организми във видимия свят. Фунгите — групата, която включва гъбите, плесените, милдю, дрождите и праханката, почти винаги са били третирани като обекти на ботаниката, макар че нищо, свързано с тях — как се размножават или дишат, как биват изградени — не съответства на нищо подобно в света на растенията. В структурно отношение те имат по-голямо сходство с животните в това, че изграждат клетките си от хитин — материал, който им придава отличителната структура на тъканта. Същото вещество се използва за изграждане на обвивката на насекомите и на ноктите при бозайниците, макар че не е толкова вкусно при бръмбар рогач, колкото при гъба манатарка. Преди всичко, за разлика от всички растения, гъбите не фотосинтезират, така че нямат хлорофил и следователно не са зелени. Вместо това растат директно върху хранителния си източник, който може да е почти всичко. Плесените са способни да изядат сярата от бетонна стена или разлагащата се материя между пръстите — две неща, които никое растение няма да направи. Почти единственото качество, сходно с това на растенията, е, че имат корен.

Дори още по-трудна за категоризиране била странната група организми, формално наречена myxomycetes, но известна повече като слузеста плесен. Името несъмнено е свързано с тяхната неразбираемост. Название, което би звучало малко по-динамично — да кажем — „блуждаеща самоактивираща се протоплазма“ — и да не е толкова сходно с нещата, които намираме навътре в запушен канал, със сигурност е щяло да допринесе в това да обръщаме по-голямо и заслужено внимание на тези изключителни форми на живот, тъй като слузестите плесени са — няма грешка — сред най-интересните организми в природата. Когато времената са добри, те съществуват като едноклетъчни индивиди, до голяма степен като амебите. Но когато условията станат трудни, изпълзяват до централно сборно място и стават почти като по чудо плужеци. Плужекът не е самата красота и не достига до много далече — обикновено се придвижва от дъното на куп шума до върха, където се намира в една малко по-открита позиция — но в период от милиони години това може да е бил най-елегантният фокус във вселената.

И не спира дотук. След като се е издигнала до по-благоприятно местоположение, слузестата плесен се трансформира отново, като приема формата на растение. Чрез някакъв странен и точен процес клетките се преконфигурират като членовете на малък маршируващ отряд, за да се получи стъбло, върху което се формира луковица, известна като плодно тяло. Вътре в плодното тяло има милиони спори, които в подходящия момент биват освободени, за да бъдат носени от вятъра и да станат едноклетъчни организми, които да започнат процеса отново.

Дълги години слузестите плесени били смятани за протозоа от зоолозите и за плесени от миколозите, макар че повечето хора можели да видят, че всъщност не принадлежали на нито една от тези класификационни групи. Когато започнало генетичното тестване, хората в лабораторни престилки изненадано открили, че слузестите плесени били толкова изключителни и странни, че не били пряко свързани с нищо друго в природата, а понякога и помежду си.

През 1969 г. в опит да се внесе ред в нарастващите недостатъци на класификацията еколог от Корнелския университет на име Р. Х. Уитакър предложил в списанието Сайънс живият свят да се раздели в пет основни клона — или царства, както са известни — наречени Animalia (животни), Plantae (растения), Fungi (гъби), Protista и Monera. Protista е модификация на по-ранен термин, Protoctista, който е бил предложен преди век от шотландски биолог на име Джон Хог, и е бил предназначен да опише всеки организъм, който не бил нито растение нито животно.

Въпреки, че новата схема на Уитакър представлявала голям напредък, терминът Protista останал не особено добре дефиниран. Някои таксономисти (таксономията е наука за систематиката на организмите) го оставили да се отнася за големи едноклетъчни организми — еукариотите — но други го третирали като чекмедже за чорапи, от които има само по един, като слагали вътре всичко, което не пасвало за другаде. Терминът включвал (в зависимост от това, с кой текст се прави справка) освен всичко друго слузести плесени, амеби и дори морски водорасли. Според едно изчисление като цяло под това име се съдържало голямото разнообразие от 200 000 различни видове организми. Това са много на брой единични чорапи.

Ироничното е, че тъкмо когато класификацията на Уитакър с петте царства започвала да си проправя път в учебниците, пенсиониран учен в Илинойския университет налучквал пътя към откритието, което щяло да промени всичко. Името му било Карл Уоуз и от средата на 1960-те — или веднага, щом станело възможно — той спокойно изучавал генетичните последователности в бактериите. В ранните дни това бил изключително трудоемък процес. Работата върху една-единствена бактерия лесно можела да отнеме цяла година. По това време, според Уоуз, били известни само около 500 вида бактерии, което е по-малко от броя на видовете, живеещи в устата ни. Днес броят е десет пъти повече от това, въпреки че е твърде далеч от 26 900 вида водорасли, 70 000 гъби и 30 800 вида амеби и сходни организми, чиито биографии изпълват годишниците по биология.

Не е само безразличието, което поддържа този брой да бъде толкова малък. Бактериите са изключително трудни за изолиране и изучаване. Само около 1% растат в култури. Като се има предвид колко са необуздано адаптивни в природата, странен е фактът, че единственото място, в което не им се ще да живеят, е върху лабораторни панички. Пусни ги върху агар (хранителна среда за развъждане на бактерии) и колкото и да им се угажда, повечето просто ще лежат там, като отблъскват всеки стимул за растеж. Всяка бактерия, която вирее в лаборатория, е по дефиниция необикновена, но въпреки това именно такива били организмите, почти изключително изучавани от микробиолозите. Било, както Уоуз казва, „като да изучаваш животните от посещения в зоопарка.“

Гените обаче позволили на Уоуз да разглежда микроорганизмите под друг ъгъл. Докато работел, Уоуз осъзнал, че има по-фундаментални разделения в микробния свят, отколкото се подозирало. Много организми, които изглеждали като бактерии и се държали като бактерии, всъщност били нещо друго — нещо, което се било разклонило от бактерията преди много време. Уоуз нарекъл тези организми archaebacteria, а по-късно започнало да се използва съкратеното archaea.

Казва се, че качествата, които различават archaea от бактериите, не са такива, че да ускорят пулса на някой, освен на биолог. Повечето от разликите са в липидите им и в липсата на нещо, наречено peptidoglycan. Но на практика разликата е огромна. Archaea са по-различни от бактериите, отколкото вие и аз се различаваме от рака и паяка. Без чужда помощ Уоуз бил открил неподозиран клон на живота, толкова фундаментален, че стоял над нивото на царството, в апогея на Универсалното дърво на живота, както почтително се нарича.

През 1976 г. Уоуз удивил света — или малката част от него, която обръщала внимание, като преначертал Дървото на живота, така че то да не включва само пет главни клона, а двайсет и три. Тях той групирал в три нови основни категории — Bacteria (бактерии), Archaea (архибактерии) и Eukarya (еукариоти), които наричал царства.

Новите клонове на Уоуз не били бурно приветствани от целия свят. Някои ги отхвърлили, тъй като твърде много клонели към микробното. Други просто ги игнорирали. Уоуз, според Франсиз Ашкрофт „се почувствал горчиво разочарован.“ Но бавно новата схема започнала да се приема от микробиолозите. Ботаниците и зоолозите обаче твърде бавно започнали да признават предимствата й. Не е трудно да се види защо. При модела на Уоуз световете на ботаниката и зоологията са сведени до няколко вейки на най-външния клон на ствола на еукариотите. Всичко останало принадлежало на едноклетъчните същества.

„Тези люде са били научени да класифицират по отношение на големи морфологични сходства и разлики“ — казал Уоуз на интервюиращия го през 1996 г. „Идеята това да се прави по отношение на молекулярните последователности е малко трудна за възприемане за тях.“ Накратко, ако те не можели да видят разликата със собствените си очи, не я харесвали. Така че продължили с традиционните пет клона на деление — деление, което Уоуз наричал „не особено удачно“ в по-кротките си моменти и „положително объркващо“ в повечето случаи. „Биологията, като физиката преди това“ — пише Уоуз — „е стигнала нивото, където обектите на интерес и техните взаимоотношения често не могат да бъдат възприемани чрез пряко наблюдение.“

През 1998 г. великият и престарял зоолог от Харвард Ернст Маир (който тогава бил на 94 години и сега, когато пиша, е все още активен) разбуни още духовете, като заяви, че трябва да има само две основни деления на живота — „империи“, както ги нарича той. В материал, публикуван в Бюлетин на Националната академия на науките, Маир казал, че откритието на Уоуз било интересно, но в крайна сметка погрешно, като отбелязал, че „Уоуз нямал образование на биолог и естествено не е добре запознат с принципите на класификация“, което навярно почти означава един изтъкнат учен да казва за друг, че той не знае какво говори.

Спецификата на критиките от страна на Маир са твърде технически, за да им бъде отделено място тук — свързани са с меотична сексуалност, хенигианска кладистика и спорни интерпретации на генома на Methanobacterium thermoautrophicum, освен с много други проблеми — но в основни линии той твърди, че подредбата на Уоуз води до неравновесие в Дървото на живота. Бактериалното царство, отбелязва Маир, се състои от не повече от няколко хиляди вида, а това на архибактериите има само 175 назовани екземпляри, с навярно още няколко хиляди, които ще бъдат открити — „но едва ли повече от това“. За разлика от тях, царството на еукариотите, т.е. сложните организми с клетки с ядра като нас, наброяват вече милиони. Заради „принципа на баланс“ Маир е за комбинирането на простите бактериални организми в една категория — Prokaryota, а по-сложната и „по-еволюиралата“ останала част да бъде сложена в империята Eukaryota, която да бъде равнопоставена. Или, казано по друг начин, изказва доводи нещата да бъдат оставени така, както са. Това разделяне между прости клетки и сложни клетки „е най-голямото разделение в живия свят.“

Разликата между халофилни archae и methanosarcina, или между флавобактерии и грам — положителни бактерии очевидно никога няма да бъде важна за повечето от нас, но си заслужава да се помни, че всяка бактерия от тези видове е толкова различна от другите видове, колкото животните са различни от растенията. Ако новото разделение ни учи на нещо, то е, че животът наистина е многообразен, и че по-голямата част от това разнообразно множество са малки, едноклетъчни и непознати същества. Естествен човешки инстинкт е да се мисли за еволюцията като за дълга верига от подобрения, от непрекъснат напредък към големина и сложност — с една дума, към нас. Ласкаем самите себе си. По-голямата част от истинското разнообразие в еволюцията е дребномащабно. Ние, големите неща, сме просто една щастлива случайност — интересен страничен клон. От двайсет и трите главни раздели на живия свят само три — растения, животни и плесени — са достатъчно големи, за да бъдат видени от човешкото око, и дори и те съдържат видове, които са микроскопични. Наистина, според Уоуз, ако се събере цялата биомаса на планетата — всички живи същества, включително и растенията — микробите ще представляват най-малко 80%, а може би и повече от всичко, което е в наличност. Светът принадлежи на много дребното — и от доста дълго време е така.

Така че защо, всеки ще попита, в определен период от живота си микробите толкова често искат да ни наранят? Какво би могло да бъде удоволствието на един микроб в това да имаме температура, да сме се простудили, да бъдем обезобразени от рани или най — вече да се споминем? Един мъртъв приемник, в края на краищата, едва ли ще осигури дълго гостоприемство.

Като начало, не трябва да се забравя, че повечето микроорганизми са неутрални или дори полезни за човешкото благоденствие. Най-необузданият заразен организъм на Земята — бактерия, наречена Wolbachia, въобще не вреди на човека — или пък на други гръбначни животни — но ако сте мида, червей или плодова муха, може да ви накара да съжалявате, че сте се родили. Като цяло, само около един микроб на хиляда е патоген за хората според Нашънъл Джиографик — макар че, като знаем какво някои от тях са в състояние да сторят, може да ни бъде простено да смятаме, че това е твърде достатъчно. Въпреки че повечето са безвредни, микробите са все още убиец номер три в Западния свят, а и някои, които са по-малко смъртоносни, ни карат дълбоко да съжаляваме, че съществуват.

В това, че микробът прави гостоприемника да се чувства зле, му носи определи ползи. Симптомите на болестта често спомагат за разпространението на болестта. Повръщането, кихането и диарията са чудесни методи да се излезе от един гостоприемник и да се премине в позиция за друг. Най-ефективната стратегия е да се използва помощта на трета страна. Заразените организми обичат комарите, тъй като жилото им ги праща директно в кръвта, където могат направо да се захванат за работа, преди защитните механизми на жертвата да разберат какво ги е нападнало. Ето защо толкова болести от категорията А — малария, жълта треска, тропическа треска, енцефалит и стотици други по-незнайни, но унищожителни заболявания — започват с ухапване от комар. Щастлива случайност е за нас, че HIV, агентът на СПИН, не е сред тях — поне още не. Какъвто и HIV да смуче комарът по пътя си, той се разтваря от собствения метаболизъм на комара. Когато дойде денят, в който вирусът мутира, за да избегне това, наистина ще сме загазили.

Грешно е обаче да се разглежда въпросът твърде внимателно от позицията на логиката, тъй като е ясно, че микроорганизмите не са пресметливи неща. Не им пука какво правят с вас, както и на вас не ви пука, когато ги унищожавате с милиони като използвате сапун или се пръскате с дезодорант. По-продължителното ви добро състояние е от съществено значение за патогена, само тогава, когато той има намерение да ви убие. Ако ви елиминират преди да са се преместили, то самите те могат да умрат. Фактически това се случва понякога. Историята, отбелязва Джарет Даймънд, е пълна с болести, които „някога причинявали ужасни епидемии и след това изчезвали толкова мистериозно, колкото се появявали.“ Той цитира силната, но слава Богу преходна Английска болест с изпотяване, която бушувала от 1845 до 1552 г. и донесла смъртта на хиляди, докато била във вихъра си, преди да заглъхне. Твърде много ефикасност не е много на хубаво за който и да заразен организъм.

Голяма част от болестта възниква не от това, което микробът ви е причинил, а от това какво тялото ви се опитва да направи на микроба. В стремежа си да се освободи от патогените имунната система понякога унищожава клетките или уврежда критично тъканите, така че често когато сте неразположени, това, което чувствате, не са патогените, а имунната ви реакция. Във всеки случай разболяването е разумна реакция на заразата. Болните хора остават на легло и по този начин са в по-малка степен заплаха за обществото. Почивката също освобождава повече от ресурсите на тялото, за да се справят със заразата.

Тъй като около вас има толкова много неща с потенциал да ви навредят, тялото ви притежава голямо разнообразие от защитни бели кръвни телца — около 10 милиона вида, всяко от тях предназначено да идентифицира и унищожи определен вид нападател. Би било изключително неефикасно да се поддържат 10 милиона отделни армии, така че всеки вид бели кръвни телца поддържа мобилизирани само няколко разузнавача. Когато инфекциозен агент — известен като антиген — нахлуе, подходящите разузнавачи идентифицират нападателя и съобщават, че е нужно адекватно подкрепление. Докато тялото ви произвежда тези сили, е възможно да се чувствате зле. Началото на възстановителния процес започва, когато войските най-накрая влязат в атака.

Белите кръвни телца са безпощадни и ще открият и убият всеки един патоген, който намерят. За да избягнат унищожение, атакуващите са развили две елементарни стратегии. Или нанасят бърз удар и преминават в нов гостоприемник, както е при разпространените инфекциозни болести като грипа, или се прикриват така, че белите кръвни телца да не могат да ги установят, както е при вируса HIV, който предизвиква СПИН, като се спотайва безобидно и незабелязано с години в ядрото на клетката, преди да се впусне в атака.

Един от по-странните аспекти на инфекцията е, че микроби, които обикновено са безвредни, понякога попадат не където трябва в части от тялото ни, и „някак си полудяват“ — според думите на д-р Брайън Марш, специалист по инфекциозни болести в медицинския център Дартмут — Хичкок в Ливан, Ню Хаммшир. „Това непрекъснато се случва при автомобилни катастрофи, когато хората получават вътрешни наранявания. Микроби, които обикновено са безобидни в корема, попадат в други части на тялото — например в кръвоносната система — и причиняват ужасни вреди.“

Най-страшното и най-неконтролируемото бактериално заболяване в момента е болест, която се нарича necrotizing fasciitis, при която бактериите в основни линии прояждат жертвата отвътре, като поглъщат вътрешните тъкани, докато остане само една отвратителна пихтия. Пациентите често идват със сравнително леки оплаквания — обикновено обрив по кожата и температура — но след това рязко се влошават. Когато ги отворят, често се установява, че просто са били изконсумирани. Единственото лечение е „радикална хирургична ексцизия“ — изрязване на всяка част от инфектираното място. Седемдесет процента от жертвите умират: от останалата част много са ужасно обезобразени. Източник на инфекцията е банално семейство бактерии от група А — стрептококи, които обикновено само причиняват болезнено гърло. Много често, по незнайни причини, някои от тези бактерии преминават от вътрешността на гърлото в самото тяло, където причиняват ужасяващи поразии. Напълно са резистентни към антибиотиците. Има около хиляда случая годишно в Съединените Щати и никой не може да каже дали няма да стане по-лошо.

Точно това се случва при менингита. Поне 10% от младежите и вероятно 30% от тийнейджърите са носители на смъртоносната менингококова бактерия, но тя живее безобидно в гърлото. Само от време на време — при около един млад човек на сто хиляди — попада в кръвоносната система и наистина го разболява много лошо. При най-лошите случаи смъртта настъпва след дванайсет часа. Това е шокиращо бързо. „Човек може да е в чудесно здраве на закуска и вече да е мъртъв вечерта“ — казва Марш.

Щяхме да имаме много повече успех с бактериите, ако не бяхме толкова разточителни с най-доброто ни оръжие срещу тях: антибиотиците. Удивително е, но според едни изчисления около 70% от антибиотиците, използвани в развития свят, се дават на селскостопански животни, често рутинно в храната им, само за да се усили растежът им или като предпазна мярка срещу инфекции. Такава употреба дава възможност на бактериите да развият резистентност към тях. Това е възможност, която те с ентусиазъм използват.

През 1952 г. пеницилинът бил напълно ефективен срещу всички щамове на стафилококовите бактерии — до такава степен, че до началото на 1960-те главният епидемиолог на САЩ Уилям Стюърт бил достатъчно уверен, за да заяви: „Дошло е времето да сложим край на инфекциозните болести. В основни линии сме унищожили инфекциите в Съединените Щати.“ Още докато говорел обаче, 90% от тези щамове били в процес на развитие на имунитет към пеницилина. Скоро един от тези нови щамове, наречен Methicillin-Resistant Staphylococcus Aureus, започнал да се появява в болниците. Само един тип антибиотик, vancomycin, запазил ефективността си срещу него, но през 1997 г. една болница в Токио съобщила за появата на щам, който бил устойчив и към него. За няколко месеца този щам се разпространил в шест други японски болници. Навсякъде микробите започват отново да печелят войната: само в болниците на САЩ около 14 хиляди души годишно умират от инфекции, от които са се заразили в тях. Както отбелязва Джеймс Суровиетски, ако има избор между това да се разработят антибиотици, които болните ще взимат ежедневно в продължение на две седмици или антидепресанти, които хората ще взимат всеки ден завинаги, не е изненадващо, че производителите на лекарства избират последното. Въпреки че няколко антибиотика са били малко подобрени, фармацевтичната индустрия не е открила съвсем нов антибиотик от 1970-те.

Нехайството ни е още по-тревожно, като се има предвид откритието, че много други заболявания може би са бактериални по произход. Това откритие започнало през 1983 г., когато Бари Маршъл, лекар в Пърт, Западна Австралия, установил, че много видове рак на стомаха и повечето стомашни язви се причиняват от бактерията, наречена Helicobacter pylori. Въпреки че откритията му били лесни за тестване, идеята му била толкова радикална, че повече от десетилетие минало, преди да стане общоприета. Например Американските национални институти по здравеопазване официално признали идеята чак през 1994 г. „Стотици, дори хиляди хора вероятно са умрели от язва, а е можело това да не стане“ — казал Маршъл на репортер от Форбс през 1999 г.

Оттогава изследванията показват, че има или може би има бактериален компонент в много други видове заболявания — сърдечни болести, астма, артрит, множествена склероза, няколко вида умствени заболявания, много разновидности на рака, дори, както бе предположено в Съйънс, затлъстяването. Може да не е далече денят, когато отчаяно ще се нуждаем от антибиотик и няма да имаме такъв.

Може да бъде известна утеха за нас да знаем, че самите бактерии могат да се разболяват. Понякога те се заразяват от бактериофаги (или просто фаги), тип вирус. Вирусът е странно и неприятно нещо — „парче нуклеинова киселина, заобиколена от лоши новини“, според незабравимата фраза на нобеловия лауреат Питър Медауор. По-малки и по-прости от бактерията, самите вируси не са живи. Когато са изолирани, те са инертни и безвредни. Но попаднат ли в подходящ гостоприемник, изведнъж стават активни — оживяват. Известни са около пет хиляди вида вируси и те ни носят стотици болести, като се почне от грипа и настинката и се стигне до най-неприятните за състоянието на човека: едра шарка, бяс, жълта треска, ебола, полиомелит, имунна недостатъчност (СПИН).

Вирусите виреят, като извършват покушение над генетичния материал на жива клетка и я използват, за да произвеждат повече вируси. Размножават се по фанатичен начин, след това се втурват да търсят още клетки за инвазия. Тъй като самите те не са живи организми, могат да си позволят да са прости. Много от тях, включително HIV, имат десет или по-малко гени, докато и най-малките бактерии се нуждаят от няколко хиляди. Те са и много малки — твърде малки, за да бъдат забелязани с конвенционален микроскоп. Едва през 1943 г., с изобретяването на електронния микроскоп, науката за първи път е могла да ги види. Но те могат да нанасят огромни щети. Едрата шарка само през двайсети век е убила приблизително 300 милиона души.

Те също така притежават смущаващото качество да връхлетяват света под някоя нова и изумителна форма, и след това да изчезват така бързо, както са дошли. През 1916 г. при един такъв случай хората в Европа и Америка бивали повалени от странна сънна болест, която станала известна като encephalitis lethargica. Жертвите заспивали и не се събуждали. Можели да бъдат събуждани без много усилия, за да се нахранят или да отидат до тоалетната, и отговаряли на въпроси разумно — знаели, кои са и къде се намират — въпреки че винаги били апатични.

Обаче щом им било позволено да си починат, веднага потъвали в дълбок сън и оставали в това състояние, докато някой не ги събудел. Някои хора били така с месеци, преди да умрат. Много малко оцелели и си възвърнали съзнанието, но никога и предишната си жизненост. Съществували в състояние на дълбока апатия, „като затихнали вулкани“ според думите на един лекар. За десет години болестта взела живота на пет милиона души и след това тихо изчезнала. Не й било обърнато по-трайно внимание, тъй като междувременно дори по-голяма епидемия — наистина най-голямата в историята — се ширела из света.

Понякога я наричат „голямата епидемия от свинска инфлуенца“, а понякога „пандемията испанска болест“, но и в двата случая била свирепа. През Първата световна война били убити 21 милиона души за четири години; свинската инфлуенца направила същото през първите четири месеца. Почти 80% от американските жертви през Първата световна война не били от вражески огън, а от инфлуенца. В някои отделения смъртността достигала до 80%.

Свинската инфлуенца възникнала като нормален несмъртоносен грип през пролетта на 1918 г., но някак си през следващите месеци — никой не знае как или къде, мутирала в нещо по-тежко. Всеки пети от засегнатите страдал от леки симптоми, но останалите се разболявали тежко и често умирали. Някои си отивали от този свят за часове, други издържали няколко дена.

В Съединените щати първите случаи на смърт били отбелязани в Бостън през 1918 г., в края на август, но епидемията бързо се разпространила из всички части на страната. Училищата били затворени, обществените заведения били затворени, хората навсякъде носели маски. Нищо не помагало. Между есента на 1918 г. и пролетта на следващата година в Америка умрели от грип 548 452 души. Жертвите във Великобритания били 220 000 и също по толкова във Франция и Германия. Никой не знае общия брой на жертвите в света, тъй като данните за Третия свят били непълни, но не са били по-малко от 20 милиона, вероятно са достигнали около 50 милиона. Някои изчисления достигат 100 милиона общо за целия свят.

В опит да създадат ваксина медицинските власти провеждали експерименти върху доброволци във военен затвор на Диър Айланд в пристанището на Бостън. На затворниците им било обещано, че ще бъдат помилвани, ако оцелеят след серията тестове. Най-малкото, което може да се каже за тези тестове, е, че са били тежки. Първо субектите били инжектирани с инфектирана тъкан от белите дробове на мъртъвци, а след това инфектирани аерозоли били впръсквани в очите, носовете и устата им. Ако все още не били заразени, мажели гърлата им със секрети, взети от болните и умиращите. Ако всичко претърпявало неуспех, били карани да седят с отворена уста, докато на някой тежко болен му помагали да кашля в лицата им.

От триста души доброволци (изненадващ ентусиазъм!) лекарите избрали шейсет и двама за тестовете. Никой не прихванал инфлуенцата — нито един от тях. Единственият човек, който се разболял, бил лекарят на отделението, който бързо умрял. Вероятното обяснение на това е, че епидемията била преминала през затвора няколко седмици преди това и доброволците, всичките от които били оцелели при тази визита, са си били изградили имунитет.

Много от нещата, свързани с грипа от 1918 г., не се разбират добре или въобще не са ясни. Една от загадките е как е избухнал внезапно навсякъде — в места, разделени от континенти, планински вериги и други земни препятствия. Вирусът може да оцелее не повече от час извън тялото на гостоприемника, така че как се е появил в Мадрид, Бомбай и Филаделфия в една и съща седмица?

Вероятният отговор е, че е бил в инкубация и е бил разпространен от хора, които са имали само леки симптоми или въобще не са имали такива. Дори при нормални избухвания на епидемии около 10% от хората имат грип, но не го съзнават, тъй като не се чувстват зле. И тъй като продължават да общуват с други хора, стават голям разпространител на болестта.

Това може да обясни защо епидемията през 1918 г. е била широко разпространена, но все пак не знаем как е успяла няколко месеца да е в затишие, преди да избухне толкова силно, горе-долу по едно и също време навсякъде. Още по-загадъчно е, че е била унищожителна за хора в разцвета на силите си. Грипът обикновено засяга най-силно малките деца и възрастните хора, но през 1918 г. епидемията довела до смъртта на хора, които били най-вече между 20- и 40-годишна възраст. По-старите навярно са били с предимството да имат резистентност, придобита защото преди това са били изложени на същия щам, но не се знае защо съвсем младите също не били засегнати. Най-голямата загадка е защо грипът от 1918 г. е бил изключително смъртоносен, след като повечето грипове не са. Все още нямаме и представа.

От време на време някои вирусни щамове се появяват отново. Неприятен руски вирус, известен като H1N1, причинил силни епидемии в големи райони през 1933 г., след това отново през 1950-те и след това пак през 1970-те. Къде се е намирал междувременно всеки път, не е ясно. Едно от предположенията е, че вирусите се крият и остават незабелязани в популациите от диви животни, преди да се нахвърлят върху ново поколение хора. Никой не може да изключи възможността голямата епидемия от „свинска болест“ отново да надигне глава.

И ако не тя, други могат да го направят. Непрекъснато изникват нови и страшни вируси. Ебола, Ласа и марбургската треска са избухвали и отново изчезвали, но никой не може да каже дали не мутират необезпокоявани някъде или са просто в очакване на подходящата възможност да ударят по катастрофален начин. Сега е очевидно, че СПИН-ът е бил сред нас повече, отколкото подозирахме в началото. Изследователите от Манчестърската кралска болница в Англия открили, че войник, който бил починал от мистериозно неизлечимо заболяване през 1959 г., всъщност е имал СПИН. Но по някакви причини болестта останала общо взето в латентно състояние през следващите двайсет години.

Чудото е, че подобни болести не са се развихрили. Треската ласа, която била установена едва през 1969 г. в Западна Африка, е изключително опасна и не се знае много за нея. През 1969 г. лекар от лабораторията на Йейлския университет в Ню Хейвън, Кънектикът, който изследвал ласа, се разболял от нея. Оцелял, но което е по-тревожно, техник от близката лаборатория, който не бил в пряк контакт, също се разболял от болестта и починал.

За щастие заразата спряла дотам, но не можем да разчитаме на такъв добър късмет непрекъснато. Начинът ни на живот е отворен за епидемии. Пътуването по въздух способства за удивително лесното разпространение на инфекциозните агенти из планетата. Вирусът ебола може да започне деня, примерно, в Бенин и да го завърши в Ню Йорк или Хамбург, или Найроби, или и в трите града. Това също означава, че медицинските власти трябва да са запознати доста добре с всички болести, които съществуват навсякъде, но, разбира се, това не е така. През 1990 г. нигериец, живеещ в Чикаго, бил в контакт с болестта ласа при посещението му в родината, но не развил симптоми преди завръщането си в Съединените щати. Починал в болница в Чикаго без диагноза и без някой да вземе някакви предпазни мерки при лечението му, тъй като не съзнавали, че бил болен от една от най-смъртоносните и заразни болести на планетата. Като по чудо, никой не се бил заразил. Следващият път може да нямаме такъв късмет.

И с тази отрезвителна нотка, е време да се върнем към света на видимия живот.

21. Животът продължава

Не е лесно да станете вкаменелост, или както казват палеонтолозите — фосил. Съдбата на почти всички живи организми — над 99,9% от тях — е да се разложат до нищото. Когато животът ви си отиде, всяка ваша молекула ще бъде изядена или разкъсана, за да бъде използвана в някоя друга система. Просто така става. Дори ако успеете да сте част от малкия генетичен пул от организми, тези 0,1%, които не биват унищожени, шансовете да бъдете фосилизирани са малки.

За да се стане вкаменелост, трябва да се случат три неща. Първо, трябва да се умре на подходящото място. Само 15% от скалите могат да запазват вкаменелости, така че не е добре да се умре на място с бъдещ гранит. Практически мъртвият трябва да бъде погребан в седимент (утаечен слой), където може да остави отпечатък като листо в мокра кал, или да се разложи, без да има контакт с кислород, като позволи на молекулите в костите му и твърдите части (много често и по-меките) да бъдат заменени от разтворените минерали, за да се създаде вкаменено копие на оригинала. След това, докато седиментите, върху които фосилът се намира, нехайно биват компресирани, напъвани и тласкани насам — натам от процесите на Земята, той някак си трябва да се поддържа във форма, която да е разпознаваема. Накрая, и най-вече, след като е бил скрит десет милиона или навярно стотици милиона години, трябва да бъде открит и да бъде признат, че заслужава да бъде съхраняван.

Смята се, че изобщо само една кост на милиард бива фосилизирана. Ако е така, това означава, че пълното фосилно наследство на всички живи американци днес — 270 милиона души, всеки с 206 кости — ще бъде само около 50 кости, една четвърт от цял скелет. Това не значи, разбира се, че тези кости наистина ще бъдат намерени. Като се има предвид, че тези хора могат да бъдат погребани навсякъде в площ от малко над 10 милиона квадратни километра, като само незначителна част от нея въобще ще бъде разровена, а още по-малко изследвана, ще бъде чудо, ако това стане. Вкаменелостите, във всеки смисъл, са безкрайно редки. Повечето от това, което е живяло на Земята, въобще не е оставило следи. Има изчисления, че по-малко от един вид на десет хиляди е станало фосилна находка. Това, само по себе си, е изключително незначителна част. Обаче, ако се приеме общоприетата оценка, че от началото на съществуването си Земята е произвела 30 милиарда видове същества и твърдението на Ричърд Лийки и Роджър Левин (в Шестото измиране), че има 250 000 вида същества във фосилните находки, това намалява съотношението до само едно на 120 000. Така или иначе, това, което притежаваме, е само малка извадка от всичкия живот, който Земята е създала.

Нещо повече, архивът от находки, които имаме, е безнадеждно изкривен. Повечето земни животни, разбира се, не умират в седименти. Те намират края си на открито, като или биват изядени, или оставени да гният, или да се разлагат. Следователно архивът от фосилни находки абсурдно клони в полза на морските създания. Около 95% от всичките фосили, които притежаваме, са от животни, които някога са живеели под водата, повечето в плитките морета.

Споменавам всичко това, за да обясня защо през един мрачен февруарски ден отидох в Музея по история на естествените науки в Лондон, за да се срещна с жизнерадостен, леко разрошен и много приятен палеонтолог на име Ричърд Фортей.

Фортей знае ужасно много за ужасно много неща. Автор е на злобно-подигравателната и прекрасна книга, наречена Животът: неоторизирана биография, която обхваща цялата картина на сътворението на живота. Но първата му любов е вид морско създание, наречено трилобит, което някога е изобилствало в моретата през периода ордовик, но персонално то не съществувало дълго, освен във фосилна форма. Всичките трилобити били с характерна основна форма от три части или лобове — глава, опашка и гръден кош — откъдето произлиза и името. Фортей открил първата си находка, когато бил момче, докато се катерел върху скалите при залива Сейнт Дейвидс в Уелс. Обсебили го за цял живот. Той ме заведе в зала с високи метални шкафове. Всеки шкаф бе пълен с плитки чекмеджета, а всяко чекмедже бе пълно с каменни трилобити — общо двайсет хиляди екземпляра.

„Изглежда, като че ли са много“ — съгласи се той — „но не трябва да забравяме, че милиони и милиони трилобити живеели милиони и милиони години в древните морета, така че двайсет хиляди не е голям брой. И повечето от тях са само частични екземпляри. Намирането на цял фосил на трилобит е все още важен момент в палеонтологията.“

Трилобитите за първи път се появили — напълно оформени, като че ли от никъде — преди около 540 милиона години, в началото на големия изблик на сложни животински форми, известен като Камбрийски взрив, и след това изчезнали, заедно с много други, по време на великото и все още загадъчно измиране през периода перм около 300 000 века по-късно. Както с всички измрели същества, съществува естественото изкушение да бъдат смятани за неудачници, но фактически те са били сред най-успелите животни, живели някога. Царството им продължило 300 милиони години — два пъти колкото това на динозаврите, които от своя страна били едни от най-успелите животни в историята. Човешкият вид, както Фортей изтъква, засега е оцелял една половина от 1% на този период.

С толкова много време на тяхно разположение трилобитите се развили удивително. Повечето останали малки, колкото размера на днешните бръмбари, но някои израснали големи като тепсия. Като цяло формирали най-малко 5 хиляди класа и 60 хиляди вида — въпреки че непрекъснато се откриват още. Фортей наскоро бил на конференция в Южна Америка, където се запознал с преподавателка от малък провинциален университет в Аржентина. „Тя имаше кутия, пълна с интересни неща — трилобити, които никога преди това не били виждани в Южна Америка, или въобще някъде, както и много други неща. Нямала научноизследователско оборудване, за да ги изучава, и финансови средства, за да открие още. Огромни части от света все още не са изследвани.“

„По отношение на трилобитите?“

„Не, по отношение на всичко.“

През деветнайсети век трилобитите били почти единствените известни сложни форми на живот от ранния период и поради тази причина били усърдно колекционирани и изучавани. Голямата загадка, свързана с тях, е внезапната им поява. Дори сега, както казва Фортей, е потресаващо да отидеш на правилното скално формирование, да си проправяш път назад към старите геологически епохи, без да откриеш видим живот въобще и изведнъж „цял Profallotaspis или Ellenellus, голям колкото рак, да се появи в очакващите ти ръце.“ Това били същества с крайници, хриле, нервна система, разузнавателна антена, „вид мозък“, по думите на Фортей, и най-странните очи, виждани някога. Изградени от калцитни пръчици — същото нещо, което формира варовика, те съставлявали най-ранната известна визуална система. Нещо повече, ранните трилобити не били представени от един дързък вид, а от дузина видове, и не се появили само на едно или две места, а навсякъде. Много мислещи хора през деветнайсети век виждали в това доказателство за сръчността на Господа и за отхвърляне на еволюционните идеали на Дарвин. Ако еволюцията ставала бавно, питали те, как тогава Дарвин ще обясни внезапната поява на сложни, напълно формирани същества? Факт е, че не успял да го направи.

И така щели да си останат нещата завинаги, ако един ден през 1909 г., три месеца преди петдесетгодишнината от публикуването на За произхода на видовете от Дарвин, един палеонтолог на име Чарлс Дулитъл Уолкот не открил изключителна находка в канадските Скалисти планини.

Уолкот е роден през 1850 г. и израснал близо до Ютика, Ню Йорк, в семейство със скромни средства, които станали още по-скромни с внезапната смърт на баща му, когато Уолкот бил на невръстна възраст. Като дете Уолкот открил, че му се отдавало до открива вкаменелости, особено трилобити, и си съставил колекция, която била достатъчно добра, за да бъде купена от Луи Агасиз за музея му в Харвард на цена, представляваща малко богатство — около 70 000 долара в днешни пари. Въпреки че имал едва средно образование и бил самоук в областта на точните науки, Уолкот станал изтъкнат водещ специалист по трилобитите и бил първият човек, който установил, че трилобитите били артроподи — групата, която включва днешните насекоми и ракообразни същества.

През 1879 г. той започнал работа като теренен изследовател в новосформираното Геоложко управление на САЩ и бил толкова добър в работата си, че за петнайсет години се издигнал до ръководното място. През 1907 г. бил назначен за секретар на Смитсоновия институт и останал на този пост до смъртта си през 1927 г. Въпреки административните си задължения, продължил да се занимава с теренна работа и да пише много. „Книгите му изпълват цяла лавица в библиотеката“ — според Фортей. Не случайно бил учредител и директор на Националния съвещателен комитет по аеронавтика, който след това станал National Aeronautics and Space Agency или НАСА, така че може да бъде смятан за дядото на космическия век.

Но това, с което го помним сега, е една прозорлива, но и щастлива находка в Британска Колумбия, високо над големия град Филд, в края на лятото на 1909 г. Обичайната версия на историята е, че Уолкот, съпроводен от жена си, яздел коня си по планинска пътека на име Бърджъс Ридж, когато конят на жена му се подхлъзнал върху камъни. Като слязъл от коня си, за да й помогне, Уолкот открил, че конят на жена му бил преобърнал плочка от глинест шист, която съдържала вкаменела черупка на ракообразно същество от особено древен и необичаен вид. Валял сняг — зимата идва рано в канадските Скалисти планини — така че те не се забавили, а следващата година при първата възможност Уолкот се върнал на същото място. Като проследил вероятното плъзгане на скалите, той се изкачил на 250 метра близо до планинския връх. Там на 2400 метра над морското равнище намерил оголена скала, с дължина колкото на градски жилищен блок, съдържаща несравнимо многообразие от вкаменелости от времето малко след момента на зараждането на сложен живот в шеметно изобилие — известния Камбрийски взрив. Уолкот фактически бил открил свещения Граал на палеонтологията. Оголената скала станала известна като Бърджис Шейл и дълго време давала „единствения поглед за началото на съвременния живот в неговата цялост“, както покойният Стивън Джей Гулд отбеляза в популярната си книга Чудесен живот.

Гулд, с неговата коректност, след прочита на дневниците на Уолкот осъзнал, че историята на откриването на Бърджес Шейл е била малко разкрасена — Уолкот не споменавал за подхлъзнал се кон или за снеговалеж — но няма спор, че находката била изключителна.

Почти е невъзможно за нас, чийто живот на Земята е ограничен до няколко мимолетни десетилетия, да оценим колко отдалечен от нас във времето е еволюционният взрив в периода камбрий. Ако можехте да летите назад в миналото със скорост една година в секундата, щеше да ви отнеме около половин час да стигнете времето на Христос и малко над три седмици, за да се върнете към началото на човешкия живот. Но щяха да са ви нужни двайсет години, за да достигнете зората на периода камбрий. С други думи, било изключително отдавна и светът е бил едно много различно място.

Първо, преди 500 милиона и повече години, когато Бърджес Шейл бил формиран, не е бил на върха на планина, а в подножието й. По-точно, било е плитък океански басейн на дъното на стръмен склон. Моретата по това време гъмжели от живот, но обикновено животните не оставяли отпечатъци, тъй като били с меки тела и се разлагали, след като умирали. Но при Бърджес скалният склон пропаднал и съществата отдолу, заровени под калното свлачище, били пресовани като цветя в книга, запазила чертите им с удивителни подробности.

По време на годишната лятна теренна работа от 1910 г. до 1925 г. (когато вече бил на седемдесет и пет години) Уолкот открил при разкопки десетки хиляди екземпляри (Гулд споменава 80 000; безпогрешните обикновено проверители на фактите от Нашънъл Джеографик говорят за 60 000), които донесъл във Вашингтон за по-нататъшни изследвания. По отношение на самия брой, както и по разнообразие, колекцията няма равна на себе си. Някои от вкаменелостите Бърджес имали черупки, а много други нямали. Някои били зрящи, други слепи. Разнообразието било огромно, съдържащо 140 вида при едно броене. „Бърджес Шейл включвал диапазон от разлики в анатомичната структура, който досега няма равен и не е достигнат и днес от всичките същества в световните океани“ — пише Гулд.

За жалост, според Гулд, Уолкот не успял да види значимостта на това, което бил открил. „Замаян от победните слова“ — пише Гулд в друга творба, озаглавена Осем малки прасенца, „Уолкот след това продължава погрешно да тълкува тези чудесни вкаменелости по възможно най-грешния начин“. Той ги напъхал в съвременни класификационни групи, като ги направил предшественици на днешните червеи, медузи и други създания, и по този начин не успял да оцени изключителността им. „При такава интерпретация“ — въздъхнал Гулд — „животът започвал с първоначална простота и се развивал неумолимо, предсказуемо напред към повече и по-добро.“

Уолкот умира през 1927 г. и вкаменелостите от Бърджес били до голяма степен забравени. Близо половин век те останали затворени в чекмеджета в Американския музей по естествена история във Вашингтон, като рядко били вземани под внимание и никога не били изследвани. После през 1973 г. студент от Кеймбриджския университет на име Саймън Конуей Морис отишъл да види колекцията. Бил удивен от това, което видял. Вкаменелостите били доста по-разнообразни и великолепни в сравнение с това, което пишел Уолкот в своите трудове. В таксономията (систематиката на организмите) категорията, която описва основната структура на тялото на всички организми, е типът и тук, заключил Конуей Морис, имало много чекмеджета, криещи такива анатомични уникални забележителности — всичките по удивителен и необясним начин неразпознати от човека, който ги бил намерил.

С научния си ръководител Хари Уитингтън и състудента си Дерек Бригс Конуей Морис прекарал следващите няколко години в изготвяне на систематичен преглед на цялата колекция, като бълвал монография след монография, докато се трупали едно след друго вълнуващи открития. Много от създанията имали структура на тялото, която не само че била просто различна от всичко видяно до тогава, но била фантастично различна. Едно от тях — Opabinia, имало пет очи и муцуна като нос с нокти на края му. Друго създание с формата на диск, наречено Peitoia, изглеждало почти комично като резен на ананас. Трето очевидно се е клатушкало върху редици крака като кокили и било толкова странно, че го нарекли Hallucigenia. В колекцията имало толкова много неразпознати новости, че по едно време, като отварял ново чекмедже, Конуей Морис бил чут как промърморва прословутото „По дяволите, не и друг нов тип.“

Прегледът, направен от английския екип, показал, че периодът камбрий е бил време на безпрецедентни нововъведения и експериментаторство по отношения на дизайна на телата на живите създания. В течение на почти четири милиарда години животът се е разтакавал, без да е имал някаква видима амбиция по отношение на сложността, а след това изведнъж, в рамките на само пет или десет милиона години бил създал основните видове структури на тялото, които съществуват и днес. Което и създание да споменем — от червеите нематоди до Камерън Диаз, всичките имат структура, която за първи път е създадена през камбрия.

Това, което било най-изненадващо обаче, е, че имало толкова много видове структури на тялото, които не успели да пробият, така да се каже, и не оставили наследници. Като цяло, според Гулд, най-малко петнайсет, а навярно и цели двайсет от животните в Бърджес не принадлежали към установен тип. (Броят нараснал в някои популярни източници до цели сто — доста повече от това, което някога учените от Кеймбридж смятали.) „Историята на живота“ — пише Гулд — „е история на масово премахване, следвано от диференциация в рамките на няколко оцелели вида, а не общоприетата приказка за постоянно увеличаващи се съвършенство, сложност и разнообразие.“ Еволюционният успех, се оказва, че бил лотария.

За едно същество, което успяло да се промъкне — дребно и приличащо на червей създание, наречено Pikaia gracilens, било установено, че има примитивен гръбначен стълб, и така то станало най-ранният известен предшественик на всички по-късни гръбначни животни, включително и нас. Pikaia въобще не били в голямо изобилие сред вкаменелостите в Бърджес, така че никой не знае дали не са били близо до пълно измиране. В един известен цитат Гулд не оставя съмнение, че смята успеха на вида ни като щастлива случайност: „Ако превъртим назад ролката на живота до началните дни на Бърджес Шейл и я оставим да се върти отново напред от същата начална точка, шансът за нашето създаване става изключително малък — въобще е почти невероятно нещо като човешки разум да благоволи да се повтори.“

Книгата на Гулд била издадена през 1989 г. с добри критични отзиви и голям комерсиален успех. Това, което не било всеобщоизвестно е, че много учени въобще не били съгласни със заключенията на Гулд и че много скоро щяло да стане много неприятно. В контекста на камбрия, думата „взрив“ скоро щяла да има повече общо със съвременните нрави, отколкото с древните физиологични факти.

Всъщност сега знаем, че сложните организми съществували най-малко един милион години преди камбрия. Много по-рано е трябвало да научим за доста неща. Близо четирийсет години след като Уолкот направил откритието си в Канада, на другата страна на планетата, в Австралия, млад геолог на име Реджиналд Сприг открил нещо още по-старо и по своему също толкова забележително.

През 1946 г. Сприг бил млад асистент геолог на държавна служба към щата Южна Австралия, когато бил изпратен да проучи изоставени мини на хълмовете Едиакара във Флиндърската планинска верига — обширна незаселена област на 500 километра северно от Аделаида. Идеята била да види дали има някакви стари мини, които да могат да бъдат експлоатирани изгодно, като се използва нова технология, така че въобще не изучавал повърхностните скали, а още по-малко пък вкаменелости. Но един ден, докато обядвал, Сприг случайно преобърнал парче пясъчник и бил изненадан — меко казано — да види, че повърхността на скалата била покрита с фини фосили, като отпечатък, който листата оставят в кал. Тези скали датирали отпреди камбрийския взрив. Геологът гледал зората на видимия живот.

Сприг дал материал в Нейчър, но той не бил публикуван. Вместо това го прочел на следващата годишна среща на Австралийската и новозеландската асоциация за развитие на науката, но не бил одобрен от оглавяващия асоциацията, който казал, че отпечатъците от Едиакара били просто „случайни неорганични белези“ — следи, образувани от вятъра, дъжда или теченията, но не и живи същества. Сприг не бил с напълно съкрушени надежди, заминал за Лондон и представил откритието си на Международния геоложки конгрес през 1948 г., но не успял да предизвика интерес и да убеди участниците. Накрая, тъй като нямал по-добър форум, публикувал откритието си в Трудове на Кралското дружество на Южна Австралия. След това напуснал държавния си пост и се заел с откриване на нефт.

Девет години по-късно, през 1957 г., ученик на име Джон Мейсън, докато вървял из Чарнуд Форист в Централна Англия, намерил скала със странна вкаменелост в нея, подобна на днешен перест полип и точно такава като екземплярите, които Сприг бил намерил и за които се опитвал да каже на всички оттогава насам. Ученикът я дал на палеонтолог от Лестърския университет, който веднага я идентифицирал като датираща от периода предкамбрий.

Днес някои от първоначалните едиакарски екземпляри на Сприг, заедно с многото други хиляда и петстотин, които били открити във Флиндърската планина след това, могат да бъдат видени в стъклена витрина в стая на горния етаж на огромния и прекрасен Южноавстралийски музей в Аделаида, но не привличат особено голямо внимание. Фините гравирани форми са доста бледи и не особено интересни за необученото око. Повечето са малки и с форма на диск, като понякога имат смътно очертани ивици. Фортей ги описва като „чудатости с меко тяло.“

Все още има много малко единомислие относно това какво са били тези неща и как са живели. Нямали са, доколкото може да се каже, уста или анус, с които да поемат и да изхвърлят хранителни вещества, и вътрешни органи, с които да ги преработват. „В живота“ — казва Фортей — „повечето от тях просто са лежали на повърхността на утаечния слой като меки, безжизнени, безструктурни плоски писии.“ В най-добрата си форма те не са били по-сложни от медуза. Всички същества от Едиакара били двупластови, т.е. изградени от два пласта тъкан. С изключение на медузата, всички животни днес са трипластови.

Някои експерти смятат, че това въобще не са били животни, а са приличали повече на растенията и гъбите. Разликите между растенията и животните не винаги са ясни дори и сега. Съвременният сюнгер прекарва живота си фиксиран на едно място и няма очи, мозък или туптящо сърце, и въпреки това е животно. „Когато се върнем в периода предкамбрий, разликите между растенията и животните вероятно са били още по-неясни“ — казва Фортей. — „Няма никакво правило, което да казва, че трябва да си категорично или едното, или другото.“

Нито пък е постигнато съгласие, че организмите от Едиакара са по някакъв начин предшественици на каквото и да е днес (с изключение навярно на някои медузи). Много от авторитетните учени ги смятат за вид провалил се експеримент, удар върху сложността, която не се е осъществила, вероятно защото бавните едиакарски организми са били изядени или надминати от по-подвижните и по-съвременни животни от периода камбрий.

„Днес няма нещо, на което и малко да приличат“ — пише Фортей. „Трудно могат да се изтълкуват въобще като вид предшественици на това, което ще последва.“

Смята се, че в крайна сметка те не са ужасно важни за развитието на живота на Земята. Много специалисти смятат, че е имало масово унищожение на границата между периодите предкамбрий и камбрий, и че едиакарските същества (освен неопределената медуза) не са успели да преминат в следващата фаза. Същността на сложния живот, с други думи, започнала с камбрийския взрив. Във всеки случай, Гулд така виждал нещата.

Що се отнася до преразглеждането на вкаменелост от Бърджес Шейл, почти веднага хората започнали да поставят под въпрос интерпретациите и особено как Гулд интерпретирал тези интерпретации. „В началото имаше няколко учени, които се съмняваха в казаното от Стийв Гулд, колкото и да харесваха начина, по който бе направено“ — пише Фортей в Лайф. Това е меко казано.

„Ако само Стивън Гулд можеше да мисли така ясно, както и пише!“ язвително хапе Ричърд Доукинс, учен от Оксфорд, в началните редове на критична статия за Чудесен живот в лондонския Сънди Телеграф. Доукинс признава, че книгата „се изчита на един дъх“ и е „литературно постижение“, но обвинява Гулд в „бомбастично и почти неискрено и погрешно“ представяне на фактите, като предполага, че преразглеждането на вкаменелостите от Бърджес било смаяло палеонтоложката общност. „Възгледът, който той атакува — че еволюцията стремително върви напред към такава кулминация като човека — не се възприема от 50 години насам“ — гневи се Доукинс.

И въпреки това, точно това е заключението, към което повечето критици били достигнали. Един материал в Ню Йорк Таймс Бук Ревю весело предположил, че в резултат на книгата на Гулд учените „захвърлили някои предубеждения, които не били проверявали от десетилетия. Неохотно или с ентусиазъм те приемали идеята, че човекът е колкото щастлива случайност на природата, толкова и продукт на систематично развитие.“

Но истинското ожесточение, насочено към Гулд, възникнало от убеждението, че много от заключенията му или просто били погрешни, или безгрижно преувеличени. С написаното в списание Еволюшън Доукинс критикувал твърденията на Гулд, че „еволюцията през камбрия била различен вид процес от сегашния“ и изразил раздразнението си от непрекъснатите предположения на Гулд, че „камбрият е период на еволюционен «експеримент», на еволюционно налучкване, на еволюционни «фалшиви стартове»… Било плодоносното време, когато били създадени всички велики «основни видове структури на тялото». Днес еволюцията просто се занимава със старите видове структури на тялото. Някога през периода камбрий възникнали новите класове и видове. Днес възникват само нови разновидности!“

Отбелязвайки колко често тази идея — че няма нови видове структури на тялото — се подема, Доукинс отбелязва: „То е като че ли градинар поглежда към дъб и отбелязва с почуда: — Не е ли странно, че от години на дървото не са се появявали нови големи клони? Тия дни целият нов растеж изглежда, че е на ниво клонки.“

„Беше странно време“ — казва Фортей сега — „особено като си помисли човек, че всичко това се отнася за нещо, което се е случило преди петстотин милиона години, но страстите наистина бяха разгорещени. В една от книгите си се пошегувах, че се чувствах като че ли трябва да си сложа предпазна каска, преди да пиша за периода камбрий, но наистина така се чувствах“.

Най-странното от всичко била реакцията на един от героите в Чудесен живот — Саймън Конуей Морис, който изненадал мнозина от палеонтоложката общност, като се нахвърлил остро върху Гулд в своя собствена книга, Ужасите на Сътворението. Книгата третирала Гулд „с презрение, дори омраза“, според думите на Фортей. „Никога не съм бил изправен пред такава злоба в книга, писана от професионалист“ — пише Фортей по-късно. „Обикновеният читател на Ужасите на сътворението, който не знае историята, никога няма да разбере, че възгледите на автора някога са се доближавали до (фактически са били сходни с) тези на Гулд.“

Когато попитах Фортей за това, той каза:

„Беше наистина много странно, всъщност доста шокиращо, тъй като Гулд го е описал доста ласкателно. Само мога да предположа, че Саймън се е почувствал неловко. Нали знаете, науката се променя, но книгите са нещо постоянно, и предполагам, че е съжалявал, че толкова невъзвратимо е бил асоцииран с възгледи, които вече не поддържа. И онзи лаф там — «по дяволите, не и още един тип», сигурно е съжалявал, че е известен с това.“

Получило се така, че започнали да преосмислят критично ранните вкаменелости от периода камбрий. Фортей и Дерек Бригс — другите главни лица в книгата на Гулд — използвали метод, известен като кладистика, при сравнението на различните вкаменелости от Бърджес. Просто казано, кладистиката представлява организирането на организмите на базата на общи признаци. Фортей дава пример с идеята да се сравни полска мишка със слон. Ако се вземе предвид големият размер на слона и впечатляващото му туловище, може да се достигне до извода, че няма нищо общо с малка, душеща мишка. Но ако и двете животни се сравнят с един гущер, ще се види, че слонът и мишката имат една и съща структура на тялото. Всъщност, това което Фортей казва, е, че Гулд е виждал слонове и полски мишки, където те виждали бозайници. Създанията Бърджес според тях не били толкова странни и разнообразни, както изглеждали на пръв поглед. „В повечето случаи не били по-странни от трилобити“ — казва сега Фортей. — „Просто сме имали около век, за да свикнем с трилобитите. Познанието, както се знае, ражда познание.“

Трябва да отбележа, че това не се дължало на небрежност или невнимание. Ясно е, че интерпретацията на формите и взаимоотношенията на древните животни на базата на често изкривени или фрагментарни данни е трудна работа. Едуард О. Уилсън отбелязва, че ако се вземат определени видове от днешните насекоми и се представят като вкаменелости като тези от Бърджес, никой няма да може да разбере, че са от един и същи род, толкова различна е структурата на тялото им. Това, което още спомогнало за преглеждане на нещата, било откриването на още две места — едно в Гренландия и едно в Китай, плюс още находки на различни места, които заедно дали много други и често по-добри екземпляри.

Резултатът е, че вкаменелостите от Бърджес в крайна сметка не се оказали по-различни. Оказало се, че Hallucigenia били реконструирани на обратно. Краката им като кокили всъщност били шипове на гърба. Peitoia, странното същество, което изглеждало като резен от ананас, се оказало, че не било отделно същество, а просто част от по-голямо животно, наречено Anomalocaris. Много от видовете от Бърджес не били класифицирани към живи родове — точно както Уилкот ги бил определил първоначално. Смята се, че Hallucigenia и някои други са свързани с Onychophora, група от животни, подобни на гъсениците. Други са класифицирани като предшественици на днешния прешленест червей. Всъщност, казва Фортей — „има малко структури от периода камбрий, които да са напълно нови.“ Както пише в книгата си Живот: „нито един не бил толкова странен, колкото днешните ракообразни животни, нито пък така гротесков, колкото кралицата термит.“

Така че екземплярите от Бърджес Шейл не били толкова удивителни в крайна сметка. Това ги направило, както пише Фортей, „не по-малко интересни или странни, просто по-разбираеми.“ Странната структура на тялото им била просто нещо като изблик на младост — еволюционният еквивалент на късо подстригана коса и пиърсинг на езика. Накрая формите се установили в уравновесен, улегнал и стабилен живот, типичен за средната възраст.

Но това не дало отговор на вечния въпрос от къде са дошли тези животни — как са се появили изведнъж от никъде.

Уви, оказва се, че камбрийският взрив може да не е бил толкова експлозивен. Сега се смята, че животните от периода камбрий вече са съществували тогава, но са били твърде малки, за да бъдат забелязани. Отново трилобитите са тези, които ни дават информация — по-точно тази мистериозна поява на различни видове трилобити на съвсем различни места на земното кълбо горе-долу по едно и също време.

На пръв поглед внезапната поява на много напълно формирани, но различни същества, изглежда че затвърдява чудото на камбрийския взрив, но всъщност прави точно обратното. Едно е някакво добре оформено същество като трилобита да се появи в изолация — това наистина е чудо — но да има много такива, всичките различни и очевидно сродни, появяващи се едновременно при откриването на вкаменелости, на места, толкова отдалечени едно от друго като Китай и Ню Йорк, показва ясно, че не знаем голяма част от историята им. Не може да има по-ясно доказателство, че те просто трябва да имат предшественик, някой по-стар родствен вид, който е сложил началото в едно по-ранно минало.

И причината, че не сме открили тези по-ранни видове, е, че те са били твърде малки, за да бъдат запазени. Фортей казва: „Не е нужно непременно да си голям, за да бъдеш перфектно функциониращ, сложен организъм. Днес морето гъмжи от мънички артроподи, а няма находки на техни фосили.“ Той посочва малкия копепод, който наброява трилиони в днешните морета и се събира в плитчини на купища, достатъчно големи, за да оцветят огромни площи от океана в черно, и въпреки това всичкото, което знаем за предшествениците му, е един единствен екземпляр, открит в тялото на древна вкаменелост от риба.

„Камбрийският взрив, ако това е правилната дума, вероятно е бил повече количествено нарастване, отколкото внезапна поява на нови видове“ — казва Фортей. „Може да е станало съвсем бързо, така че в този смисъл сигурно е било взрив.“ Идеята е, че както бозайниците не бързали през период от сто милиона години, докато динозаврите не изчезнат, а след това вероятно се размножили в голямо изобилие навсякъде из планетата, също така и артроподите, и другите трипластови същества чакали в полумикроскопична анонимност доминантните едиакарски организми да изживеят времето си. Фортей казва: „Знаем, че бозайниците са се увеличили по размер доста драматично, след като динозаврите са си отишли — макар че, като казвам твърде бързо, разбира се, имам предвид в геоложки смисъл. Говорим за милиони години.“

Между другото, Реджинълд Сприг накрая наистина получил закъсняло признание. Един от основните ранни родове — Spriggina, бил наречен в негова чест, както и няколко видове, а всичките станали известни като едиакарска фауна на името на полетата, които изследвал. По това време обаче дните на Сприг, прекарани в търсене на вкаменелости, били отдавна приключили. След като изоставил геологията, той създал успешна нефтена компания и накрая се пенсионирал в имение, намиращо се в любимите му Флиндърски планини, където създал резерват за диви животни. Умира през 1994 г. като богат човек.

22. Сбогом на всичко това

Разглеждан от гледна точка на човека (а е ясно, че да го разглеждаме от друга гледна точка ще ни е трудно) животът е странно нещо. Нямал е търпение да започне, но после, след като е започнал, изглежда, че не е бързал много да се развие.

Да разгледаме лишеите. Лишеите са почти най-упоритите видими организми на Земята, но най-малко амбициозните. Растат добре в църковни дворове, но особено добре виреят в среда, където никой друг организъм не би могъл — на ветровит планински връх или в арктическа пустош — там, където няма друго освен скали, дъжд и студ, а и почти никакво съперничество. В райони в Антарктика, където почти нищо друго не расте, може да се намерят необятни пространства с лишеи — около четиристотин вида — неотлъчно прилепени към всяка скала, брулена от вятъра.

Дълго време хората не можели да разберат как лишеите го правят. Тъй като те растат на голи скали, без видимо да има храна или образуване на семена, много хора — и то образовани — смятали, че са камъни в процес да станат растения. „Спонтанно, неорганичен камък става живо растение!“ — ликувал един наблюдател, някой си д-р Хомшух през 1819 г.

По-внимателното им изучаване показало, че лишеите са по-интересни отколкото магически. Всъщност, те са съжителство между гъби и морски водорасли — т.нар. алги. Гъбите изхвърлят киселини, които разтварят повърхността на скалите, като освобождават минерали, които алгите превръщат в храна, достатъчна, за да поддържа и двете. Не е много вълнуваща система, но очевидно е успешна. В света има над двайсет хиляди вида лишеи.

Като повечето неща, които виреят в сурова среда, лишеите са бавнорастящи. Може да отнеме половин век на един лишей да достигне големината на копче за риза. Тези, които са с размер на чиния за ядене, пише Дейвид Атенбъроу, са следователно „може би на стотици, ако ли не и на хиляди години.“ Трудно е да си представим съществуване, носещо по-малка реализация. „Те просто съществуват“ — добавя Атенбъроу — „като доказват вълнуващия факт, че животът, дори и на най-просто ниво, възниква и съществува, очевидно, сам за себе си.“

Лесно е да се подмине тази мисъл, че животът само го има. Като човешки същества ние сме склонни да смятаме, че животът има смисъл. Имаме планове, цели и желания. Непрекъснато искаме да се възползваме от цялото опияняващо съществуване, с което сме дарени. Но какво е животът за един лишей? И все пак стимулът му да съществува, да бъде, е толкова силен, колкото и нашият — даже и по-силен. Ако ми кажат, че трябва да прекарам десетилетия като грапав израстък върху скала в гората, мисля че ще изгубя волята да продължавам да живея. Но при лишеите не е така. Фактически, като всички живи неща, те са готови да понесат всякаква трудност, да изтърпят всякаква обида срещу момент допълнително съществуване. Накратко, животът просто иска да го има. Но — и тук е интересната част — в повечето случаи не иска да бъде кой знае какво.

Това навярно е малко странно, тъй като животът е имал достатъчно много време, за да развие амбиции. Ако си представим приблизително 4500-те милиарда години от историята на Земята, сбити в един нормален земен ден, то тогава животът започва много рано, около 4.00 часа сутринта с появата на първия едноклетъчен организъм, но след това не се развива въобще през следващите шестнайсет часа. Чак в 20.30 вечерта, когато пет шести от деня вече са минали, Земята има какво да покаже на вселената, но това не е нещо друго, а неспокойна коричка от микроби. После, най-сетне, се появяват първите морски растения, последвани след двайсет минути от първата медуза и загадъчна едиакарска фауна, която била забелязана за първи път от Реджиналд Сприг в Австралия. В 21.04 ч. вечерта на сцената доплуват трилобитите, последвани почти веднага от хубавите създания от Бърджес Шейл. Точно преди 22.00 ч. вечерта започват да изникват на сушата растенията. Скоро след това, когато до края на деня са останали по-малко от два часа, се появяват първите сухоземни създания.

Благодарение на десет минути хубаво време, към 22.24 ч. вечерта, Земята се покрива с въгленосните гори, чиито останки ни дават въглищата, и се забелязват първите крилати насекоми. Динозаврите се домъкват на сцената точно преди 23.00 ч. вечерта и се задържат около три четвърти час. Когато остават двайсет и една минути до полунощ, те изчезват и започва векът на бозайниците. Човекът се появява една минута и седемнайсет секунди преди полунощ. В този мащаб целият ни летопис не би бил повече от няколко секунди, а животът на един човешки индивид е едва един миг. По време на този много бързо преминал ден континентите се плъзгат и удрят с бързина, която изглежда наистина безразсъдна. Планините се надигат и разтопяват, океанските басейни се появяват и изчезват, ледените пластове се придвижват напред и се отдръпват. И през това време, около три пъти през всяка минута, някъде на планетата проблясва светкавица, отбелязваща удар на метеор, голям колкото този в Мейсън или дори по-голям. Чудо е, че въобще нещо може да оцелее в такава уязвима и нестабилна среда. Всъщност, много малко неща издържат дълго.

Вероятно един дори по-ефективен начин, чрез който можем да разберем колко сме нови като част от тази 4,5-милиардна картина, е да разперим ръце до край и да си представим тази ширина като цялата история на Земята. В такъв мащаб, според Джон МакФий във Воден басейн и планинска верига, разстоянието от пръстите на едната ръка до китката на другата е периодът предкамбрий. Целият сложен живот се побира в едната длан „и с едно единствено прокарване по нокътя със средно едра пила за нокти може да се заличи човешката история.“

За щастие, този момент още не се е случил, но има голяма вероятност това да стане. Не желая да внасям нотка на мрачно настроение точно сега, но факт е, че има едно друго изключително качество, характерно за живота на Земята: той изчезва. Доста редовно. При всичките усилия, които видовете полагат, за да се създадат и да се съхранят, те се разпадат и умират удивително рутинно. И колкото по-сложни стават, толкова по-бързо изглежда, че измират. Което вероятно е една от причините, защо толкова много от живите форми не са ужасно амбициозни.

Така че всеки път, когато животът направи нещо смело, то е голямо събитие, и са малко на брой случаите, които да са били по-важни от този, когато в нашата история животът е преминал в следващата си фаза и е излязъл от морето.

Сушата представлявала трудна среда: гореща, суха, облята от интензивна ултравиолетова радиация, не даваща възможност за плаване, а движенията във водата са сравнително лесни. За да живеят на земята, съществата трябвало да претърпят цялостни промени в анатомията си. Ако хванем една риба за двата й края, тя се огъва в средата — гръбначният й стълб е твърде слаб, за да я държи права. За да оцелеят извън водата, морските същества се нуждаели от създаването на нова, носеща тежести структура — адаптация, която не става изведнъж. Най-важното и очевидно нещо обаче било, че всяко сухоземно същество трябвало да развие начин да поема кислород директно от въздуха, а не да го филтрира от водата. Това не били тривиални предизвикателства за превъзмогване. От една страна, имало силен стремеж да се напусне водата: там ставало опасно. Бавното сливане на континентите в една суша — Пангеа, означавало, че ще има по-малка крайбрежна ивица отпреди и следователно по-малко крайбрежна естествена среда за животните. Така че конкуренцията била жестока. Също така на сцената се появил всеяден и обезпокоителен хищник от нов вид — такъв, който бил толкова добре устроен за атака, че почти не се е променил през дългите периоди от началото на появата си: акулата. Никога нямало да има по-благоприятно време за намиране на алтернативна на водата среда.

Растенията започнали процеса на колониализация на сушата преди около 450 милиони години, съпроводени по необходимост от малки червейчета и други организми, от които се нуждаели, за да им разграждат и рециклират мъртва органична материя. Малко по-дълго време било нужно за по-големите животни да се появят, но преди близо 400 милиона години те също започнали да излизат от водата. Популярните илюстрации ни карат да си представяме първите смели сухоземни обитатели като вид амбициозна риба — нещо като днешната живееща в тиня риба, която може да скача от локва на локва по време на засушаване — или като напълно оформено земноводно. Фактически, първите видими подвижни жители на сушата навярно повече са приличали на днешните дървесинни въшки. Това са малките буболечки (всъщност ракообразни животни), които обикновено изпадат в паника, когато преобърнем скала или парче дърво.

За тези, които се научили да дишат кислород от въздуха, настанали добри времена. Нивото на кислород през периодите девон и карбон, когато сухоземният живот за първи път процъфтял, било цели 35% (в сравнение с доближаващото се до 20% сега). Това позволило на животните да израстват удивително големи и удивително бързо.

А как, ще се запитаме, са могли учените да знаят какви са били нивата на кислорода преди стотици милиони години? Отговор може да се получи от не много известната, но изобретателна област на изотопната геохимия. Далечните периоди камбрий и карбон гъмжали с дребничък планктон, който се свивал в обвивка от малки защитни черупки. Тогава, както и сега, планктонът създавал черупката си, като извличал кислород от атмосферата и го свързвал с други елементи (особено въглерод), за да формира трайни съединения като калциев карбонат. Това е същият химичен трик, който е част от (и за който се говори другаде във връзка с) дългия въглероден цикъл — не предполагащ особено вълнуващо повествование, но жизненоважен за създаването на обитаема планета.

В края на този процес всичките малки организми измират и потъват на дъното на морето, където бавно биват компресирани във варовик. Сред мъничките атомни структури, които планктонът носи със себе си в гроба, са два стабилни изотопа — кислород–16 и кислород–18. (Ако сте забравили какво е изотоп, няма значение, макар че за сведение той е атом с анормален брой неутрони.) Тук излизат на сцената геохимиците, тъй като изотопите се акумулират с различна скорост, в зависимост от това колко кислород или въглероден диоксид се намира в атмосферата по време на създаването им. Като сравняват тези древни пропорции, геохимиците могат умело да установяват условията в древния свят — нивото на кислорода, температурата на въздуха и на океаните, продължителността и датирането на ледниковите периоди и много друго. Като прибавят изотопните си находки към други останки от вкаменелости — ниво на полените и т.н. — учените могат със значителна увереност да пресъздадат цели пейзажи, които човешко око не е виждало.

Главната причина, поради която нивата на кислорода са можели да се натрупват толкова много през периода на ранния сухоземен живот, е била, че пейзажът на света е бил доминиран от гигантски папрати и огромни мочурища, които чрез блатистата си същност нарушавали нормалния процес на рециклиране на въглерода. Вместо напълно да изгният, падналите папратови листа и друга мъртва растителна материя се натрупали в богати, влажни седименти, които накрая били компресирани в огромни находища от въглища, които дори днес поддържат доста от икономическата активност.

Огромните нива на кислорода очевидно довели до буйна растителност. Най-старата следа на животно, живеещо на повърхността, която засега е намерена, е отпечатък, оставен преди 350 милиони години от подобно на стоножка животно върху скала в Шотландия. Било е дълго около един метър. Преди края на ерата някои стоножки достигнали двойно по-голяма дължина.

След като такива същества бродели наоколо, не е изненадващо, че насекомите през този период развили умение, което ги предпазвало от кръвожадни уста: научили се да летят. Някои възприели средства на придвижване с толкова необичайна лекота, че не са променили техниката си от тогава насам. Тогава, както и сега, водните кончета можели да летят със скорост 50 километра в час, изведнъж да спрат, да кръжат във въздуха, да летят назад и да се издигат доста по-плавно, отколкото която и да е направена от човека летяща машина. „Американските военновъздушни сили“ — пише един коментатор — „ги пуснали във въздушни тунели, за да видят как го правят, и се отчаяли.“ Водните кончета също се наслаждавали на богатия въздух. В горите по времето на периода карбон те станали големи колкото гарваните. Дърветата и другата растителност също придобили огромни размери. Хвощът и дървесната папрат достигали до 15 метра, плавунът — до 40.

Първите сухоземни гръбначни животни — което значи първите животни, живеещи на сушата, от които произхождаме — са донякъде загадка. Това се дължи главно на липса на съответни вкаменелости, но отчасти и на един особняк швед на име Ерик Ярвик, чийто странни интерпретации и тайнствени способи задържали напредъка по този въпрос с почти половин век. Ярвик бил част от екип от скандинавски учени, които отишли в Гренландия през 1930-те и 1940-те, за да открият вкаменелости на риби. По-точно, търсели риба с челна перка от типа, който вероятно е бил предшественик на човека и на всички други ходещи същества, известни като тетраподи.

Повечето животни са тетраподи, като всички живи тетраподи имат нещо общо: четири крайници, които завършват с максимум пет пръста. Динозаврите, китовете, птиците, човекът, дори рибите — са тетраподи, което ясно показва, че произлизат от един общ прародител. Смятало се, че доказателство за този прародител ще бъде намерено в периода девон — отпреди 400 милиона години. Преди това никое същество не можело да ходи. След това много можели да го правят. За късмет, екипът намерил точно такова създание — животно, дълго един метър, наречено Ichtyostega. Ярвик се заел с анализа на вкаменелостта, като започнал да го изучава през 1948 г. и това продължило 48 години. За жалост, Ярвик не позволил на никого да изследва тетрапода му. Палеонтолозите по света трябвало да се задоволят с няколко повърхностни междинни доклада, в които Ярвик отбелязал, че създанието имало пет пръста на всеки от четирите му крайника, потвърждавайки прародителското му значение.

Ярвик умира през 1998 г. След смъртта му други палеонтолози ревностно изследвали екземпляра и открили, че Ярвик бил сгрешил сериозно броя на пръстите на ръцете и краката — всъщност били по осем на всеки крайник — бил пропуснал да забележи, че не е било възможно рибите да са можели да ходят. Структурата на перката била такава, че е щяла да се смачка под собствената тежест на рибата. Излишно е да се казва, че това не направило особено много за напредъка на разбирането ни на първите сухоземни животни. Днес са известни три ранни тетрапода и никой от тях няма пет броя пръсти. Накратко, съвсем не знаем откъде сме се появили.

Но сме се появили, макар че достигането на сегашното ни височайше положение, разбира се, не е било праволинейно. Откакто е започнал животът на сушата, той се е вмествал в четири мегадинастии, както понякога са наричани. Първата е включвала примитивни, тромави, но понякога доста големи земноводни и влечуги. Най-известното животно от този период е диметродон, с крило на гърба, което често се бърка с динозаврите (включително, нека да отбележа, в надпис под картина в книгата Комета от Карл Сейгън). Диметродонът, фактически, е бил синапсид. Някога и ние сме били такива. Синапсидите са били една от четирите групи на ранните форми на влечуги, като другите са били анапсиди, еуриапсиди и диапсиди. Името просто се отнася до броя и мястото на малките дупки, намиращи се отстрани на черепа на притежателя си. Синапсидите имали една дупка в долната част на слепоочията; диапсидите имали две; еуриапсидите имали само една дупка по-нагоре.

С течение на времето всяка от тези основни групи се разклонила на други подгрупи, от които някои просперирали, други не. От анапсидите произлезли костенурките, които за известно време, макар и да звучи невероятно, се явявали в положението на господстващ и най-развит и смъртоносен вид на планетата, докато внезапна еволюционна промяна не ги накарала да предпочетат издръжливостта и продължителността на живота пред господството. Синапсидите се разклонили в четири подгрупи, като само една оцеляла след периода перм. За щастие, това е групата, към която сме принадлежали, и тя еволюирала в семейството на протобозайниците, известно като терапсиди. Те формирали Мегадинастия 2.

За нещастие на терапсидите, братовчедите им диапсидите, също успешно еволюирали — в техния случай като динозаври (освен други), което се оказало твърде много за терапсидите. Тъй като не били в състояние да се конкурират с тези нови агресивни същества, терапсидите като цяло изчезнали. Неголям брой обаче еволюирали в малки същества с козина, които живеели в дупки, като доста дълго време проживели като малки бозайници. Най-огромното от тях не израснало по-голямо от домашна котка, а повечето не били по-големи от мишки. В края на краищата това щяло да се окаже тяхното спасение, но трябвало да изчакат близо 150 милиона години Мегадинастия 3 — Векът на динозаврите, да приключи внезапно и да освободи място за Мегадинастия 4 и нашия Век на бозайниците.

Всяка една от тези широкомащабни трансформации, както и много други по-малки, случвали се междувременно, е зависима от този парадоксално важен двигател на прогреса: измирането. Удивителен факт е, че на Земята смъртта на видовете е в най-буквалния смисъл начин на живот. Никой не знае колко вида организми са съществували от възникването на живота. Често се цитира числото 30 милиарда, но според някои източници броят им възлиза на цели 4000 милиарда. Какъвто и да е фактически общият брой, 99,99% от всичките видове, които са живели някога, вече не са с нас. „Приблизително“ — както обича да казва Дейвид Роп от Чикагския университет — „всички видове са измрели.“ За сложните организми средната продължителност на съществуването им е само около четири милиона години — почти там, където сме сега.

Измирането е винаги лошо за жертвите, разбира се, но изглежда че е хубаво за една динамична планета. „Алтернативата на измирането е стагнацията“ — казва Иън Татерсал от Американския музей на естествените науки — „а стагнацията рядко е нещо хубаво в която и да е област.“ (Може би тук трябва да отбележа, че имаме предвид измирането на видовете като естествен и дълъг процес. Измирането им в резултат на човешка немарливост е съвсем друго нещо.)

Кризите в историята на Земята винаги са свързани след това с драматични скокове. Изчезването на Едиакарската фауна било последвано от съзидателния взрив на периода камбрий. Измирането на видовете през ордовика преди 440 милиона години прочистило океаните от доста неподвижни морски организми, хранещи се чрез филтриране на разтворени във водата хранителни вещества (главно планктон) и някак си създало условия, които били благоприятни за бързите риби и гигантските водни влечуги. Те на свой ред били в идеалната позиция да изпратят колонии на сушата, когато друг удар в края на периода девон разтърсил здраво живота. И така продължавало през различни интервали в историята. Ако много от тези събития не се били случили тъкмо така, както било, и точно тогава, със сигурност нямаше да сме тук сега.

Земята е била свидетел на пет значителни епизода на измирания на видовете в историята си — през периодите ордовик, девон, перм, триас и креда, в тази последователност — и на други по-малки измирания. През периодите ордовик (преди 440 милиона години) и девон (преди 365 милиона години) са изчезнали около 80 до 85% от видовете. През периодите триас (преди 210 милиона години) и креда (преди 65 милиона години) са изчезнали 70 до 75% от видовете. Но най-големият удар бил по време на измирането на организми през периода перм преди 245 милиона години, когато започнал продължителният век на динозаврите. През периода перм най-малко 95% от животните, известни от летописа на вкаменелостите, изчезнали, за да не се завърнат никога. Дори си отишли една трета от насекомите — единственият случай, когато насекоми изчезнали масово. Тогава най-много сме се доближили до тотално унищожение.

„Наистина е било масово измиране, касапница от такъв мащаб, каквато никога не се е била случвала на Земята преди това“ — казва Ричърд Фортей. Събитието през периода перм било особено унищожително за морските същества. Трилобитите съвсем изчезнали. Мидите и морските таралежи почти измрели. Фактически били засегнати всички други морски организми. Като цяло, на сушата и по вода, се смята, че Земята е изгубила 52% от семействата — това е нивото над категорията род и под категорията разред във великата класификация на живота (темата на следващата глава) — и навярно почти 96% от всичките си видове. Дълго време щяло да мине — според някои 80 милиона години — преди общият брой на видовете да се възстанови.

Две неща трябва да се имат предвид. Първо, това са само предположения. Приблизителните оценки относно броя на животинските видове, които са били живи в края на периода перм, се простират от едва 45 000 и достигат чак до 240 000. Ако не се знае колко видове са живели, е трудно да се определи със сигурност колко са измрели. Нещо повече, говорим за смъртта на видовете, а не на индивидите. При индивидите броят на жертвите може да е много по-голям — в много случаи практически тотален. Видовете, които оцелели за следващата фаза от лотарията на живота, почти със сигурност дължат съществуването си на няколко обезобразени и куцащи оцелели същества.

Между големите изтребвания е имало и по-малки, не толкова известни епизоди на измиране — Хемфилиански, Фразниански, Фамениански, Ранхолабрийски и около дузина други — които не били толкова унищожителни за общия брой на видовете, но често критично засягали определени популации. Тревопасните животни, включително и конете, били почти унищожени в събитието през Хемфилианския епизод на измиране преди около 5 милиона години. Конете били сведени до само един вид, който се появява доста спорадично в летописа на вкаменелостите, за да покаже, че известно време е бил на ръба на изчезването. Представете си човешката история без конете, без тревопасните животни.

По отношение на почти всеки случай — както при големите измирания, така и при по-незначителните, имаме смайващо малка представата каква е била причината. Дори и да оставим настрана по-налудничавите идеи, пак има повече теории за това какво е причинило събитията, отколкото за самите събития. Поне две дузини потенциални виновници са били идентифицирани като причини или първостепенни фактори: глобалното затопляне, глобалното застудяване, промяната на морските равнища, изчерпването на кислорода в моретата (състояние, известно като аноксия), епидемиите, гигантското изтичане на метан от морското дъно, сблъсъците с метеори и комети, неудържимите урагани от типа, известен като хипергани, огромните вулканични изригвания, катастрофалните слънчеви изригвания.

Последната от тези причини е особено заинтригуваща възможност. Никой не знае колко големи могат да бъдат слънчевите изригвания, тъй като ги наблюдаваме едва от началото на космическия век, но Слънцето е мощен източник на енергия и бурите му са пропорционално огромни. Едно типично слънчево изригване — нещо, което дори не бихме забелязали на Земята — освобождава енергия, равна на един милиард водородни бомби и изхвърля в космоса около 100 милиарда тона смъртоносни високоенергийни частици. Магнитосферата и атмосферата ги отблъскват обратно в космоса или ги насочват безопасно към полюсите (където образуват красивите северни и южни сияния), но се смята, че едно необикновено силно избухване, да кажем сто пъти по-голямо от типично изригване, би поразило ефирните ни защити. Светлинното шоу би било великолепно, но със сигурност би убило много голяма част от всичко, което се радва на сиянието му. Нещо повече, а и доста ужасяващо — според Брюс Цурутани от Лабораторията за реактивни двигатели на НАСА то няма да остави никаква следа в историята.

Резултатът от всичко това е, че имаме, както един изследовател се изрази, „тонове предположения и много малко доказателства“. Застудяването, изглежда, е свързано поне с три големи събития на измиране на видовете — през периодите ордовик, девон и перм — но е постигнато съгласие само за това и почти за нищо друго, включително дали дадено такова събитие е протекло бързо или бавно. Учените например имат разногласия, дали измирането в края на девона — събитието, което било последвано от идването на гръбначните животни на сушата — се е случило в рамките на милиони години или на хиляди години, или само през един оживен ден.

Една от причините, поради която е трудно да се дадат убедителни доказателства за измиранията, е, че наистина е много трудно да се унищожи живота в грандиозен мащаб. Както видяхме при сблъсъка в Мансън, може да се случи голям удар и все пак след това да се постигне пълно, макар и някак си нестабилно възстановяване. Така че защо от хилядите удари, които Земята е претърпяла, събитието, предизвикано от метеора КТ, е било толкова изключително разрушително? Ами, първо било е наистина голямо. Ударът е бил със сила от 100 милиона мегатона. Трудно е да си представим такъв взрив, но както изтъква Джеймс Лоурънс Пауъл, ако се взривят едновременно по една бомба с размер на тази в Хирошима на всеки жив човек на земята днес, пак ефектът им ще е по-малък с милиарди бомби в сравнение със силата на удара КТ. Но дори и това навярно не е било достатъчно, за да унищожи 70% от живота на Земята, включително и динозаврите.

При сблъсъка си със Земята метеорът КТ попаднал при условия, които благоприятствали унищожителното му действие, но и дали допълнителни предимства на бозайниците — паднал е в плитко море, само 10 метра дълбоко, вероятно точно под прав ъгъл, по време, когато нивата на кислорода са били 10% по-високи отколкото сега, така че светът е бил по-възпламеним. Преди всичко дъното на морето, където е паднал, е било образувано от скала, богата на сяра. Резултатът е бил удар, който превърнал площ от морското дъно, равна на площта на Белгия, в аерозоли от сярна киселина. Месеци след това Земята била подложена на действието на дъждове, които били достатъчно киселинни, за да изгорят кожата.

В определен смисъл, дори доста по-съществен въпрос от този какво е унищожило 70% от съществуващите тогава видове, бил въпросът как останалите 30% са оцелели. Защо събитието е било толкова непоправимо унищожително за всеки един динозавър, който съществувал, докато други влечуги, като змиите и крокодилите, останали незасегнати? Доколкото можем да кажем засега, нито един вид суха жаба, тритон, саламандър или друго земноводно не е измряло в Северна Америка. „Защо тези деликатни същества са останали незасегнати от такова безпрецедентно бедствие?“ пита Тим Фланери в интересната си праистория на Америка Вечна Граница.

В моретата нещата били същите. Всичките амонити изчезнали, но братовчедите им, наутилоидите, които имали сходен начин на живот, продължили да си плуват. Сред планктона някои видове практически били унищожени — например 92%) от фораминифериите — докато други организми като диатомите, със сходна структура и живеещи редом до тях, били сравнително незасегнати.

Тази непоследователност била трудна за обяснение. Както отбелязва Ричърд Фортей: „Някак си не върви само да ги наричаме «късметлиите» и да оставим нещата дотук.“ Ако събитието е било последвано от месещ, изпълнени с тъмен и задушлив пушек, което е напълно вероятно, то тогава е трудно да се даде обяснение за много от оцелелите насекоми. „Някои насекоми като бръмбарите“ — отбелязва Фортей — „живеели върху дърво или друга неща, разположени наоколо. Но как стоят нещата с пчелите, които се ориентират по слънчевата светлина и се нуждаят от полени? Не е много лесно да се обясни как са оцелели.“

И най-странното — оцелели коралите. Коралите се нуждаят от водорасли, за да оцелеят, а водораслите се нуждаят от слънчева светлина, като и едните, и другите се нуждаят от стабилни минимални температури. През последните няколко години коралите получиха доста публичност с това, че умирали от промяната в температурата на морето само с около един градус. Ако са така уязвими към малки промени, как са оцелели през дългата зима, причинена от удара?

Също така има много трудно обясними регионални вариации. Измиранията на видовете като че ли не били толкова силни в Южното полукълбо, колкото в Северното. Особено Нова Зеландия изглежда като че ли не била толкова много засегната, въпреки че там почти нямало животни, които да живеят в дупки. Дори растителността й била удивително пощадена, макар че мащабът на пожара другаде показва, че разрухата била глобална. Накратко, има много, което не знаем.

Някои животни благоденствали — включително, и малко изненадващо, отново костенурките. Както отбелязва Фланери, периодът веднага след измирането на динозаврите би могъл да стане известен като Векът на костенурките. Шестнайсет вида оцелели в Северна Америка и още други три се появили скоро след това.

Очевидно помагало да живееш във водата. Ударът КТ унищожил почти 90% от сухоземните видове, но само 10% от живеещите в сладководни води. Водата очевидно предлагала защита срещу топлина и огън, но вероятно също и предоставяла препитание в периода на оскъдица, който последвал. Всичките сухоземни животни, които оцелели, имали навик да се оттеглят в по-безопасна среда във времена, изпълнени с опасност — във водата или под земята — като всяка от тези среди би могла да предостави значително убежище срещу опустошението навън. Животните, които се изхранвали от боклуците, вероятно също са се възползвали. Гущерите са били, и до голяма степен са, неподатливи към бактериите в разлагащите се трупове. Всъщност, те често ги привличат, а доста дълго време очевидно наоколо е имало много гниещи трупове.

Често погрешно се твърди, че само малките животни са оцелели при сблъсъка КТ. Фактически, сред оцелелите са били крокодилите, които не само че били просто големи, но били три пъти по-големи от днешните. Като цяло обаче е вярно, че повечето оцелели били малки и небиещи на очи. И наистина, след като светът бил тъмен и враждебен, било перфектно да си малък, топлокръвен, нощен, с гъвкав начин на хранене и предпазлив по природа — точно тези качества, с които се отличавали нашите предшественици, бозайниците. Ако еволюцията ни е била в по-напреднал стадий, със сигурност е щяло да бъдем унищожени. Вместо това, бозайниците се оказали в свят, който бил по-подходящ за тях, отколкото за всяко друго същество.

Все пак обаче, като че ли бозайниците не бързали да запълнят всяка ниша. „Еволюцията може да мрази вакуума“ — пише палеонтологът Стивън М. Стаили — „но обикновено е нужно много време, за да бъде запълнен.“ Навярно през период от цели десет милиона години бозайниците останали предпазливо малки. В ранния терциер, ако си бил с размерите на американски рис, си щял да бъдещ цар.

Но веднъж щом започнали да се развиват, бозайниците се увеличили удивително — понякога до абсурдна степен. Известно време имало морски свинчета, големи колкото носорози, а носорози — големи колкото двуетажна къща. Щом имало вакантно място във веригата на хищниците, бозайниците се издигали (понякога буквално), за да го запълнят. Ранните дребни членове на семейство миещи мечки мигрирали в Южна Америка, открили празно място и еволюирали в създания с размерите и свирепостта на мечките стръвници. В продължение на милион години гигантска, нелетяща, месоядна птица, наречена титанис, навярно била най-жестокото създание в Северна Америка. Със сигурност е била най-страшната птица, която някога е живяла. Била висока 3 метра тежала над 400 килограма и имала човка, която можела да откъсне главата на почти всичко, което й досаждало.

Семейството й оцеляло по един страховит начин в продължение на 50 милиона години и въпреки това докато не бил открит скелет във Флорида през 1963 г., не сме имали и представа, че въобще е съществувала.

Това ни води до друга причина за несигурността по отношение на измиранията на видовете: оскъдността на летописа на вкаменелостите. Вече споменавахме за малката вероятност кости да фосилизират, но количеството открити вкаменелости всъщност е по-мизерно, отколкото може да се очаква. Да погледнем динозаврите. Музеите ни карат да останем с впечатлението, че има изобилие от открити динозаври. Фактически, изумително е, че експонатите в музеите не са оригинални. Гигантският диплодок, който се издига величествено пред главния вход на Природонаучния музей в Лондон и доставя радост и знания на поколения посетители, е направен от гипс — изработен през 1903 г. в Питсбърг и подарен на музея от Ендрю Карнеги. Главният вход на Американския природонаучен музей в Ню Йорк се доминира от още по-величествен експонат: скелет на голям барозавър, защитаващ своето бебе от атаките на нападащия свиреп алозавър. Наистина това е удивително впечатляващ експонат — барозавърът се издига на височина 10 метра към тавана — но той също е абсолютна имитация. Всичките няколкостотин изложени кости са от гипс. Посетете който и да е голям природонаучен музей по света — в Париж, Виена, Франкфурт, Буенос Айрес, Мексико Сити — и това, което ще видите, са антични модели, а не древни кости.

Факт е, че всъщност не знаем много за динозаврите. За целия Век на динозаврите са били идентифицирани по-малко от хиляда вида (почти половината от тях са известни от по един-единствен екземпляр), което е около една четвърт от броя на видовете бозайници, които са живи понастоящем. Имайте предвид, че динозаврите са властвали на Земята почти три пъти по-продължително отколкото бозайниците, така че или динозаврите са били изключително непродуктивни, или ние се движим по повърхността на нещата (ако използваме подходящото клише).

За милиони години през времето на Века на динозаврите още не е открита нито една вкаменелост. Дори за периода на късната креда — най-изучаваният праисторически период благодарение на големия ни интерес към динозаврите и измирането им — около три четвърти от всички видове, които са живели, навярно още не са открити. Животни, по-огромни от диплодока или по-страшни от тиранозавъра може и да са бродели по Земята с хиляди, но може и никога да не узнаем за това. До съвсем наскоро всичко известно за динозаврите от този период се основавало само на близо 300 екземпляра, представляващи само 16 вида. Оскъдността на находките породило широкоразпространеното убеждение, че динозаврите са били на път да изчезнат още преди да се случи сблъсъкът КТ.

В края на 1980-те палеонтологът Питър Шийън от Държавния музей на Милуоки решил да проведе експеримент. Като използвал двеста доброволци, провел старателно изследване на добре определена, но и добре избрана площ от известното напластяване Хел Крийк в Монтана. Доброволците работили педантично и събрали всеки зъб, прешлен и парченце кост — всичко, което не било забелязано при предишните разкопки. Работата отнела три години. Когато приключили, открили, че повече от три пъти били увеличили общата наличност от вкаменелости на динозаври от късния период креда. Проучването установило, че динозаврите били многобройни точно до периода на сблъсъка КТ. „Няма причина да считаме, че динозаврите са измирали постепенно през последните три милиона години от периода креда“ — докладвал Шийън.

Толкова сме свикнали с идеята за неизбежното ни положение като доминиращ вид при живите същества, че ни е трудно да схванем, че сме тук само поради навременни извънземни удари и други щастливи случайности. Единственото общо нещо, което имаме с всички други живи същества, е, че в продължение на близо четири милиарда години предците ни са успявали да се промъкнат през серия от затварящи се врати всеки път, когато е трябвало. Стивън Джей Гулд го е казал ясно в известния цитат: „Човешкият вид е тук днес, тъй като нашата специфична линия никога не е била прекъсвана — нито един път при всичките милиарди точки, когато биха могли да ни заличат от историята.“

Започнахме тази глава с три поанти: животът иска да съществува; животът не винаги иска да постигне много; животът от време на време изчезва. Към това можем да прибавим и четвърта: животът продължава. И често, както ще видим, той продължава по начини, които определено са удивителни.

23. Разнообразието на живота

Тук-там в Природонаучния музей в Лондон, вградени в ниши в недостатъчно осветените коридори или намиращи се между стъклени витрини с минерали, щраусови яйца и натрупани от сто години вещи, има секретни врати — поне секретни в смисъл, че няма нищо в тях, което да привлича погледа на посетителите. От време на време може да се види как някой с разсеяна походка и разрошена коса, типични за учените, се появява от някоя от тези врати и тръгва забързано по коридора, вероятно за да изчезне през друга такава врата малко по-нататък, но това е относително рядко събитие. Повечето време вратите остават затворени, като няма и намек, че отвъд тях съществува друг — паралелен — природонаучен музей, толкова голям и до голяма степен по-чудесен от този, който хората познават и обожават.

Природонаучният музей съдържа около 70 милиона предмета от всяка област на живота и от всяко ъгълче на планетата, и други стотици хиляди, които се прибавят към колекцията всяка година, но наистина само зад кулисите човек усеща каква съкровищница е това. В шкафове и витрини, в дълги стаи, запълнени с натрупани лавици се съхраняват десетки хиляди животни, консервирани в стъкленици, милиони насекоми, забодени с карфица към квадратни картончета, чекмеджета, пълни с лъскави мекотели, кости от динозаври, черепи от ранния човек, безкрайни папки с добре хербаризирани растения. Това е малко като да бродиш из мозъка на Дарвин. Само складът със стъкленици има 24 километра лавици, съдържащи бурканчета и буркани с животни, съхранени в денатуриран спирт.

Тук има екземпляри, колекционирани от Джоузеф Банкс в Австралия, Александър фон Хумболт в Амазония, Дарвин от пътешествието му с Бийгъл и много други, които или са редки, или исторически значими, или и двете. Много хора биха желали да сложат ръка върху тези неща. Някои фактически са го и правили. През 1954 г. Музеят се сдобил с изключителна орнитоложка колекция от имението на всеотдаен колекционер на име Рихард Майнерцхаген, автор на Птиците на Арабия и още много други научни трудове. Майнерцхаген бил верен посетител на музея от години, като идвал почти ежедневно да си води бележки, нужни му при писането на неговите книги и монографии. Когато сандъците пристигнали, уредниците на музея с вълнение ги отворили, за да видят какво е дарението, и с изненада, меко казано, открили, че голяма част от екземплярите са с етикети на музея. Оказало се, че г-н Майнерцхаген години наред си взимал от колекцията и това обяснявало и навика му да носи голяма връхна дреха дори в топло време.

Няколко години по-късно един приятен редовен посетител в отдела за мекотели — „доста изискан джентълмен“ — както ми бе казано — бил хванат да слага ценни мидени черупки в кухите крака на приспособлението си за придвижване.

„Предполагам, че няма нещо тук, което някой някъде да не желае“ — каза Ричард Фортей замислено, докато ме водеше на обиколка из очарователния свят, намиращ се зад кулисите на музея. Минахме през куп отделения, където хората седяха зад големи маси, като съсредоточено изследваха артроподи, палмови клонки и кутии с пожълтели кости. Навсякъде цареше дух, при който нещата се вършеха внимателно и без бързане, хората бяха отдадени на гигантско начинание, което никога не би могло да бъде завършено и не трябва да се действа прибързано. Бях чел, че през 1967 г. музеят издал доклада си за експедицията на Джон Мъри — изследване на Индийския океан — четирийсет и четири години след приключване на експедицията. Това е свят, в който нещата се движат със своя собствена скорост, включително и малкият асансьор, който Фортей и аз използвахме заедно с възрастен мъж с вид на учен, с когото Фортей бъбреше весело и приятелски, докато отивахме нагоре със скорост, с която се наслояват утаечните слоеве.

Когато човекът си отиде, Фортей ми каза: „Това е много мил човек, казва се Норман и е прекарал четирийсет и две години в изучаване на един вид растение — билката Св. Джон. Пенсионира се през 1989 г., но все още идва всяка седмица.“

„Как се прекарват четирийсет и две години в изследване на един вид растение?“ — попитах аз.

„Забележително е нали?“ — съгласи се Фортей. Той се замисли за момент. — „Много е задълбочен очевидно.“ Вратата на асансьора се отвори и се показа зазидан с тухли отвор. Фортей изглеждаше объркан. „Много странно.“ — каза той — „Това тук някога беше Отделът по ботаника.“ Натисна бутон за друг етаж и се озовахме най-накрая в Ботаниката, като използвахме вътрешни стълбища и дискретно преминахме през още няколко отдела, където учените се трудеха с любов над предмети, които някога са били живи. И така бях представен на Лен Елис и спокойния свят на bryophytes — или мъховете, както ги наричат останалите от нас.

Когато Емерсън поетично отбелязал, че мъховете предпочитат северната страна на дърветата („Мъхът върху кората на дървото е полярната звезда, когато тъмна е нощта“), в действителност е имал предвид лишеите, тъй като през деветнайсети век не се е правело разлика между мъхове и лишеи. Истинските мъхове всъщност не са придирчиви къде растат, така че не стават за естествен компас. Фактически мъховете не стават за нищо. „Навярно няма друга голяма група растения, която дава толкова малко възможности за използване — търговски или икономически, като мъховете“ — пише Хенри С. Конард, с известна нотка на тъга в Как да разпознаваме мъховете и гълъбовите очички, публикувана през 1956 г., която все още се намира в много библиотеки като единствен опит да се популяризират тези растения.

Те обаче съществуват в изобилие. Дори без лишеите, bryophytes са оживено царство, с над 10 000 вида, съдържащи се в 700 рода. Обемистата и тежка книга Флората от мъхове във Великобритания и Ирландия от А. Дж. Смит достига до 700 страници, а Великобритания и Ирландия не са във никой случай най-мъхестите места. „Тропиците са мястото, където е разнообразието“ — ми каза Лен Елис. Тих и слаб човек, той работи в Природонаучния музей от двайсет и седем години, а като уредник на отдела от 1990 г. „Можеш да отидеш някъде като във влажните гори на Малайзия и да откриеш нови разновидности относително лесно. Самият аз го направих не отдавна. Като погледнах надолу в краката си, имаше видове, които никога не са били описани.“

„Така че не знаем колко вида все още не са открити?“

„О, не. Нямаме представа.“

Човек не би си помислил, че ще има много хора по света, които да са готови да посветят живота си в изучаването на нещо толкова неважно, но фактически хората, интересуващи се от мъхове, наброяват стотици и са много запалени по предмета на дейността си.

„О, да“ — ми каза Елис — „срещите между нас понякога са доста оживени.“

Помолих го да даде пример за някаква полемика.

„Ами, ето една такава предизвикана от един от сънародниците ви.“ — каза той, усмихвайки се, и отвори обемист справочник, съдържащ илюстрации на мъхове, чиято най-важна отличителна черта за необученото око бе, че обезпокоително си приличаха. „Това“ — каза той, потупвайки по мъха — „беше родът Drepanocladus. Сега е реорганизиран на три: Drepanocladus, Wamstorfia и Hamatacoulis.“

„И това доведе ли до проблеми?“ — попитах аз с нотка на надежда.

„Ами, имаше смисъл. Наистина имаше смисъл. Но означаваше голямо пренареждане на колекциите и известно време много от книгите не бяха актуални, така че имаше малко, нали знаете, мърморене.“

Мъховете също предлагат мистерии, каза ми той. Един известен случай — известен за хората, занимаващи се с мъхове — бе свързан с неизвестен тип, наречен Hyophila stanfordensis, който бил открит в района на Станфордския университет в Калифорния и по-късно бил намерен да расте близо до пътека в Корнуол, в югозападния край на Англия, но никога не е бил виждан между двете места. Как се е появил в две толкова несвързани едно с друго местонахождения, може само да се гадае. „Сега е известен като Henndiells stanfordensis“ — каза Елис — „Още една промяна.“

Кимнахме замислено.

Когато бъде открит нов мъх, той трябва да се сравни с всички други мъхове, за да се види дали не е бил вече категоризиран. След това трябва да се напише формално описание, да се подготвят илюстрации и резултатите да се публикуват в реномирано научно списание. Целият процес рядко отнема по-малко от шест месеца. Двайсети век не бе особено велик за систематиката на мъховете. Повечето от работата през този век бе посветена на оправяне на бъркотиите и дублиранията, наследени от деветнайсети век.

Това е бил златният период на колекционирането на мъхове. (Може би си спомняте, че бащата на Чарлз Лайъл бе велик бриолог; бриология се нарича науката за мъховете.) Един англичанин, подходящо наречен Джордж Хънт (hunt на английски означава търся), търсел толкова усърдно мъхове, че навярно спомогнал за изчезването на няколко вида. Но благодарение на усилия от този род колекцията на Лен Елис е една от най-пълните в света. Всичките 780 000 от екземплярите му са пресовани в големи сгънати листове от дебела хартия, някои много стари и изпълнени с текстове, написани с тънък викториански шрифт. Някои, доколкото знаем, може да са писани от Робърт Браун, великият викториански ботаник, откривателят на Брауновото движение и ядрото на клетките, който създал и ръководил ботаническия отдел на музея през първите му трийсет и една години до смъртта си през 1858 г. Всичките екземпляри се съхраняват в лъскави шкафове от стар махагон, толкова впечатляващо фини, че привлякоха вниманието ми.

„О, те бяха на Джоузеф Банкс, от къщата му на площада Сохо.“ — каза Елис небрежно, като че ли говореше за неотдавнашна покупка от Икеа. „Поръчал е да ги направят, за да държи в тях екземплярите си от пътешествието с Индийвър.“ Той погледна към шкафовете замислено, като че ли за първи път от доста дълго време. „Не знам как ние сме се сдобили с тях тук в бриологията“, добави той.

Това бе удивително разкритие. Джоузеф Банкс е бил най-великият английски ботаник, а Индийвър — това е пътешествието, при което капитан Кук измерва пасажа на Венера през 1769 г. и обявява Австралия за част от Британската империя, наред с много други неща — е била една от най-великите ботанически експедиции в историята. Банкс е платил 10 000 лири, около 1 милион долара в днешни пари, за да отиде самият той с екип от деветима души — природоизследовател, секретарка, трима художници и четирима прислужника — на тригодишно околосветско пътешествие. Бог знае какво е правил безцеремонният капитан Кук с такъв изискан и помпозен антураж, но изглежда доста е харесвал Банкс и не е могъл да не се възхищава на таланта му по ботаника — чувство, споделяно и от идните поколения.

Никога преди това или оттогава насам ботанически екип не е имал толкова голям успех. Това било донякъде поради факта, че пътешествието обхващало толкова много нови или малко известни места — Огнена земя, Таити, Нова Зеландия, Австралия, Нова Гвинея — но най-вече било поради това, че Банкс бил прозорлив и находчив колекционер. Дори когато не могъл да отиде на брега в Рио де Жанейро поради карантина, изследвал бала фураж, изпратена за животните на кораба, и направил нови открития. Като че ли нищо не убягвало от погледа му. Като цяло се завърнал с 30 000 екземпляра, включително 1400, които не били виждани преди това — достатъчно, за да се увеличи с около 25 процента броя на известните растения в света.

Но грандиозният му товар с открития бил само част от общия улов новости в един жаден за знания, стигащи до абсурдност, период. Колекционирането на растения през осемнайсети век станало като вид интернационална мания. Слава и богатство очаквали тези, които можели да открият нови видове, като и ботаниците, и авантюристите стигали до невероятни места, за да задоволят желанието на света за новости в градинарството. Томас Нътал, човекът, които наименувал растението wisteria на името на Каспър Уистър, пристигнал в Америка като необразован печатар, но развил страст към растенията и извървял половината страна и после обратно, като събрал стотици растящи неща, които не били виждани преди това. Джон Фрейзър, на когото е кръстена елата Фрейзър, прекарал години в пустошта, като колекционирал от името на Екатерина Велика, като накрая се завърнал и открил, че Русия има нов цар, който го взел за луд и отказал да признае договора му. Фрейзър отнесъл всичко в Челси, където отворил разсадник и изкарвал хубави пари, като продавал родендрони, азалии, магнолии, диво грозде, богородички и друга колониална екзотика на доволните английски благородници.

Огромни пари можели да се изкарат с подходящо финансиране. Джон Лиън, ботаник аматьор, прекарал две трудни и опасни години в колекциониране на различни екземпляри растения, но получил почти 200 000 долара днешни пари за усилията си. Мнозина обаче го правели само от любов към ботаниката. Нутал дарил много от откритията си на Ботаническата градина в Ливърпул. Накрая станал директор на Ботаническата градина в Харвард и автор на енциклопедичния труд Родовете на Северноамериканските растения (който не само, че написал, но и до голяма степен оформил за печат).

И това било само що се отнася до растенията. Имало още и цялата фауна на новия свят — кенгура, киви, миещи мечки, комари и други любопитни форми, които трудно можем да си представим. Обемът на живота на Земята изглеждал безкраен, както Джонатан Суифт отбелязва в известните редове:

Цялата тази информация трябвало да бъде обработена, подредена и сравнена с това, което вече било известно. Светът отчаяно се нуждаел от работеща система на класификация. За щастие имало човек в Швеция, който имал готовност да я осигури.

Името му било Карл Линей (по-късно с разрешение то било променено на по-аристократичното фон Линей), но днес е известно и с латинизираната форма Carolus Linnaeus. Роден е през 1707 г. в селото Росхулт в южна Швеция като син на беден, но амбициозен помощник на енорийски лутерански свещеник, но бил толкова мързелив ученик, че отчаяният му баща го направил чирак при един обущар. Ужасен от перспективата да забива гвоздейчета в кожи, младият Линей помолил да му бъде даден още един шанс, както и станало, и никога след това не се отклонил от академичното поприще. Учил медицина в Швеция и Холандия, макар че страстта му били естествените науки. В началото на 1730-те, когато бил все още на двайсетина години, започнал да прави каталози на растителните и животинските видове по света, както използвал своя система, и постепенно славата му започнала да нараства.

Рядко се случва човек да се е чувствал по-удобно в своето величие. Прекарал доста от свободното си време в писане на дълги и ласкателни самопортрети, обявявайки, че никога „не е имало по-велик ботаник или зоолог“, и че системата му на класификация била „най-голямото постижение в областта на науката.“ Скромно предложил надгробната му плоча да бъде с надпис Princeps Botanicorum, т.е. „принц на ботаниците.“ Никога не било разумно да се поставя под въпрос щедрата му самооценка. Тези, които се опитали, откривали, че на тях били кръщавани бурени.

Друго впечатляващо качество на Линей било, че вниманието му неизменно — понякога, може да се каже, болезнено — било насочено към половете и секса. Бил особено впечатлен от приликите между мидите с две черупки и женските полови органи. Нарекъл частите на един вид миди vulva, labia, pubes, anus и hymen. Групирал растенията според репродуктивните им органи и им придавал привличаща вниманието антропоморфична сексуалност. Неговите описания на растенията и поведението им са пълни с „безразборни сексуални сношения“, „ялови конкубини“ и „брачното ложе“. През пролетта написал следния често цитиран пасаж:

Линей нарекъл един род растения Clitoria. Не е изненадващо, че много хора го смятали за странен. Но системата му на класификация била необорима. Преди Линей на растенията им били давани имена, които били разточително описателни. Обикновената череша се наричала Physalis amno ramosissime ramis angulosis glabris foliis dentoserratis. Линей я окастрил до Physalis angulata и това име се използва и днес. Един ботаник не можел да бъде сигурен дали Rosa sylvestris alba cum rubore, folio glabro било същото растение, което другите наричали Rosa sylvestris inodora seu canina. Линей разрешил загадката, като я нарекъл просто Rosa canina. За да направи тези изрази полезни и приемливи, било нужно нещо повече от това да си просто решителен. Нужен бил инстинкт — всъщност гений — за да се забележат очебийните качества на видовете.

Системата на Линей е толкова утвърдена, че трудно можем да си представим някоя друга, но преди Линей класификационните системи били често доста причудливи. Животните можели да бъдат категоризирани според това дали били диви или домашни, сухоземни или водни, големи или малки, дори дали били смятани за красиви и знатни или маловажни. Бюфон класифицирал животните според полезността им за човека. Анатомичните фактори почти не били взимани под внимание. Линей посветил професионалната си кариера в поправяне на този недостатък, като класифицирал живите форми според физическите им черти. Таксономията — т.е. науката за класификациите — никога не погледнала назад.

Разбира се, всичко това отнело време. Първото издание на великата му Systema Naturae през 1735 г. била дебела само 14 страници. Но ставала все по-голяма и по-голяма, докато дванайсетото издание — последното, което Линей видял приживе — се увеличило на 3 тома и 2300 страници. Накрая наименувал или класифицирал 13 000 вида растения и животни. Други трудове били по-пълни — трите тома на Джон Рей Historia Generalis Plantarum в Англия, завършен около 30 години по-рано, обхващал не по-малко от 18 625 вида само от растенията — но това, което Линей прилагал и никой друг не можел да достигне, било последователност, ред, простота или своевременност. Макар че трудът му датира от 1730-те, станал известен в Англия чак през 1760-те, точно навреме, за да направи Линей баща на британските природоизследователи. Едва ли другаде системата му е била възприета с толкова голям ентусиазъм (ето защо Общество на Линей било основано първо в Лондон, а не Стокхолм).

Линей не бил безгрешен. Включвал митични зверове и „чудовищни човеци“, чиито описания доверчиво приемал от моряци и други пътешественици, имащи въображение. Сред въображаемите същества били един дивак Homo ferus, който ходел на четири крака и не бил още усвоил изкуството на говора, и Homo caudatus — „човек с опашка“. Но не трябва да забравяме, че тогава векът като цяло бил по-лековерен. Дори великият Джоузеф Банкс проявил ревностен интерес, като повярвал на серия съобщения, че в края на осемнайсети век били забелязани русалки недалече от шотландското крайбрежие. В повечето случаи обаче пропуските на Линей били компенсирани с добра и често гениална систематика. Наред с други постижения забелязал, че китовете принадлежали заедно с кравите, мишките и някои доста разпространени сухоземни животни към разред Quadropedia (по-късно променен на Mammalia), което никой не бил направил преди това.

В началото Линей възнамерявал да даде на всяко растение само родово име и номер — Convolvulus 1, Convolvulus 2 и т.н. — но скоро осъзнал, че това не било задоволително и се спрял на биномно (двучленно) подреждане, което е останало в същината на системата и до днес. Намеренията му първоначално били да се използва биномната система за всичко — скали, минерали, болести, ветрове, всичко, което съществувало в природата. Не всички приели системата на драго сърце. Много били обезпокоени от тенденцията й към неделикатност, което е малко иронично, тъй като преди Линей обикновените имена на много растения и животни били направо вулгарни. Глухарчето дълго време носело популярното име „пикльо“ поради предполагаемите му диуретични качества, а други имена, които били използвани в ежедневието, били „кобилешка пръдня“, „голи дами“, „увиснали мъде“, „кучешка пикня“, „разтворен задник“ и „бърши-дупе“. Едно-две от тези земни наименования може и да са останали непреднамерено в английския и досега. „Моминска“ в името на мъха „моминска коса“ например не се отнася за косата върху моминската глава. Във всеки случай, от дълго време се смятало, че естествените науки щели да бъдат значително облагородени с доза класическо преименуване, така че имало известна тревога, когато самозваният Принц на ботаниците бил осеял текстовете си с такива наименования като Clitoria, Fornicata, и Vulva.

През годините много от тези имена тихомълком отпаднали (макар че не всички: обикновената мида при официални случаи все още носи името Crepidula fornicate) и били въведени много други подобрения, тъй като нуждите на естествените науки станали по-специализирани. По-специално системата получила подкрепа чрез постепенното въвеждане на допълнителни йерархии. Род и вид били използвани от природоизследователите сто години преди Линей, а разред, клас и семейство в биологическия им смисъл започнали да се употребяват през 1750-те и 1760-те. Но тип (phylum) бил създаден чак през 1876 г. (от германеца Ернст Хекел), а семейство и разред били третирани като взаимозаменяеми до началото на двайсети век. Известно време зоолозите използвали семейство, там където ботаниците слагали разред, и това обърквало почти всички.36

Линей бил разделил животинския свят в шест категории: бозайници, птици, влечуги, риби, насекоми и червей (vermes) за всичко, което не можело да влезе в първите пет. Още от самото начало можело да се види, че не било приемливо да се слагат раците и скаридите в една и съща категория с червеите, затова били създадени различни нови категории като Mollusca и Crustacea. За жалост, тези нови класификации не били използвани еднакво от различните нации. Опитвайки се да въведат ред през 1842 г. британците наложили нова система от правила, наречена Stricklandian Code, но французите сметнали това за прекалено заповедническо и Зоологическото общество се противопоставило, като издали свои собствени правила. Междувременно Американското орнитоложко дружество, по незнайни причини, решило да използва като база на всичките си наименования изданието на Systema Naturae от 1758 г. а не това от 1766 г., което било използвано на други места; това означавало, че много американски птици прекарали деветнайсети век, вписани в друг род в сравнение с птичите им братовчеди в Европа. Едва през 1902 г. по време на среща на Международния конгрес на зоолозите природоизследователите започнали най-сетне да показват дух на компромис и приели универсална система от правила.

Понякога определят таксономията като наука, а понякога като изкуство, но фактически е обект на спор. Дори днес има повече безредие в системата, отколкото хората могат да си представят. Да вземем категорията тип — разделът, който описва структурата на тялото на организмите. Няколко типа са общо взето доста известни, като мекотелите (мидите и охлювите), артроподите (насекомите и ракообразните) и хордовите (ние и всички други животни с гръбнак и протогръбнак), макар че нещата след това бързо започват да се развиват в незнайна посока. Сред новите подразделения можем да изброим Gnathostomulida (морските червеи), Cnidaria (медузите, анемоните и коралите), деликатните Priapulida (или малките „пенис червеи“). Познати или не, това са елементарните деления. Въпреки това съществува изненадващо малко единогласие за това колко типа има или трябва да има. Повечето биолози се спират на общ брой, възлизащ на около 30, но някои са той да наброява малко над 20, докато Едуард Д. Уилсън в Разнообразието на живота определя броя на изненадващо самоувереното число 89. Зависи от това, къде ще избереш да сложиш разделителните линии — дали си „обединител“ или „разединител“, както казват в света на биолозите.

На по-делничното ниво на видовете възможностите за разногласия са дори по-големи. Дали вид трева трябва да бъде наречена Aegilops incurva, Aegilops incurvata или Aegilops ovata може да не е въпрос, който би разбунил страстите на много неботаници, но може да бъде източник на разгорещени духове в дадени кръгове. Проблемът е, че има пет хиляди вида трева и много от тях изглеждат ужасно еднакви дори на хора, които познават тревата. В резултат на това някои видове са били откривани и наименувани поне двайсет пъти, и се оказва, че едва ли има такива, които да не са били идентифицирани поотделно поне два пъти. Двутомният Наръчник на тревите в Съединените Щати посвещава двеста страници със ситен шрифт върху сортирането на цялата синонимия, както в света на биолозите се отнасят към непреднамереното, но доста често дублиране. И това е само при тревите, само в една отделна страна.

За справяне с разногласията в глобален план институция, известна като „Международна асоциация за таксономия на растенията“, арбитрира при въпроси, свързани с приоритет и дублиране. През определени интервали тя спуска декрети, като обявява, че Zauschneria californica (често срещано растения в каменисти градини) от тук нататък ще се нарича Epilobium canum или че Aglaothamnion tenuissimum сега може да бъде смятано за растение от същия вид като Aglaothamnion byssoides, но не и като Aglaothamnion pseudobyssoides. Обикновено това са незначителни въпроси за разрешаване, на които не се обръща голямо внимание, но когато бъдат засегнати любимите градински цветя, както понякога се случва, следва вой на възмущение. В края на 1980-те обикновената хризантема (chrysanthemum) била прогонена (очевидно въз основа на солидни научни принципи) от рода, носещ същото име и отпратена в сравнително безцветния и недолюбван свят на рода Dendranthema.

Отглеждащите хризантеми са горди, а и са много на брой, и протестирали пред съществуващия, макар и невероятно звучащ Комитет за Spermatophyta. (Има още и комитети за Pteridophyta, Bryophyta и Fungi, наред с много други, всички докладващи пред ръководен служител, наречен Генерален докладчик; това наистина е институция, която трябва много да се цени.) Макар че правилата по отношение на номенклатурата трябва строго да се спазват, ботаниците не са безразлични към всеобщото мнение, и през 1995 г. решението било оттеглено. Подобни присъди са спасявали видовете растения petunia, euonymus и популярния вид amaryllis от понижаване в ранг, но не и много видове geranium, които преди няколко години били преместени, сред вой от протести, към рода Pelargonium. Диспутите са описани забавно от Чарлз Елиот в книгата му Записки от градинската барака.

Спорове и преподреждания от този характер могат да се намерят във всички други области на живите организми, така че да се води общ списък с имената не е толкова просто нещо, както може да се предположи. В резултат на това е удивителен фактът, че нямаме и най-малка представа — „дори в най-малка степен“, по думите на Едуард О. Уилсън — за броя на нещата, които живеят на планетата ни. Приблизителните изчисления варират от 3 милиона до 200 милиона. Още по-невероятно е, че според доклад в Икономист 97% от видовете растения и животни в света навярно тепърва очакват да бъдат открити.

От организмите, които наистина познаваме, повече от 99 от 100 са само повърхностно описани — „научно име, една шепа екземпляри в музей, откъслечно описание в научно списание“, така Уилсън описва състоянието на познанията ни. В Разнообразието на живота той пресметнал, че приблизителният брой на известните видове от всичко — растения, насекоми, микроби, водорасли, всичко — възлиза на 1,4 милиона, но прибавил, че това било само една догадка. Други специалисти са изчислили, че броят на известните видове е по-голям — от около 1,5 милиона до 1,8 милиона, но няма централен регистър на тези неща, така че няма къде да се провери броят. Накратко, невероятната позиция, в която се намираме, е, че всъщност не знаем какво всъщност знаем.

По принцип, би трябвало да можем да отидем при експерти във всяка специализирана област и да попитаме колко вида има в тяхната област и след това да сметнем общия брой. Много хора, фактически, така и са направили. Проблемът е, че рядко се случва да съвпадат две оценки. Според някои източници броят на известните видове гъби е 70 000, според други 100 000 — почти с 50 процента повече. Могат да се срещнат категорични твърдения, че броят на описаните видове червеи е 4000 и също толкова категорични твърдения, че са 12 000. При насекомите броят достига от 750 000 до 950 000. Това е, както разбирате, по общо мнение броят на познатите видове. При растенията общоприетият брой варира от 248 000 до 265 000. Това може и да не изглежда твърде голямо несъответствие, но то е повече от 20 пъти броя на цъфтящите растения в цяла Северна Америка.

Да се сложат в ред нещата не е едно от най-лесните неща. В началото на 1960-те Колин Гроувс от Австралийския национален университет започнал систематично изследване на над 250-те известни вида примати. Често се оказвало, че един и същи вид е бил описван повече от веднъж — понякога по няколко пъти — без нито един от откривателите да съзнава, че се занимава с животно, което вече е известно на науката. Отнело на Гроувс четири години да оправи всичко и това било при сравнително малка група от лесно различими, общо взето непроблемни същества. Бог знае какви биха били резултатите, ако някой предприеме подобно начинание с предполагаемите 20 000 типа лишеи в света, 50 000 вида мекотели или над 400 000 буболечки.

Това, което е сигурно, е, че има много живот около нас, макар че фактическите количества са приблизителни оценки, основани на екстраполации — понякога доста големи екстраполации. В един доста известен опит през 1980-те Тери Ервин от Смитсоновия институт наситил с мъгла от инсектициди място с 19 дървета от тропическа гора в Панама, след това събрал всичко, което паднало отгоре в мрежата му. Сред улова му (всъщност уловите му, тъй като повтарял експеримента всеки сезон, за да бъде сигурен, че е хванал мигриращи видове) били 1200 типа буболечки. Въз основа на разпространението на буболечки другаде, на броя на други видове дървета в гората, броя на горите в света, броя на други типове насекоми и така нататък в дълга верига от променливи, достигнал до числото 30 милиона вида насекоми за цялата планета — брой, за който по-късно казал, че бил твърде скромен. Други, използвайки същите или подобни данни, получават резултат от 13 милиона, 80 милиона или 100 милиона типа насекоми, включително и заключението, че колкото и внимателно да се достига до тези числа, те неминуемо се основават поне толкова на предположения, колкото и на науката.

Според Уол Стрийт Джърнъл светът има „около 10 000 действащи таксономисти“ — не е голям брой, като се вземе предвид колко много има за описване. Но списанието допълва, че поради разходите (около 2000 долара на вид) и бумащината само около 15 хиляди нови вида от всички типове се вписват годишно.

„Не е криза на биоразнообразие, това е криза на таксономисти!“ сърдито казва Коен Маес, родения в Белгия шеф на отдела за гръбначните в Кенийския национален музей в Найроби, с когото се срещнах за кратко при посещението ми в тази страна през есента на 2002 г. Каза ми, че няма специалисти таксономисти в цяла Африка. „Мисля, че имаше един в Кот д’ Ивоар, но май че се пенсионира,“ каза той. Нужни са от осем до десет години, за да се обучи един таксономист, но никой не идва в Африка. „Те са истинските вкаменелости“, добави Маес. „Аз самият ще бъда освободен в края на годината“, каза той. След седем години в Кения договорът му няма да бъде подновен. „Няма средства“, обясни Маес.

Британският биолог Дж. Х. Годфри отбелязва в списанието Нейчър миналата година, че при таксономистите навсякъде има хронична „липса на престиж и ресурси“. В резултат на това „много видове се описват лошо в изолирани публикации, без да се прави опит да се свърже новия таксон37 със съществуващите видове и класификации.“ Освен това повечето от времето на таксономистите минава не в описание на нови видове, а просто в сортиране на старите. Мнозина, според Годфри „прекарват голяма част от кариерата си, опитвайки се да интерпретират работата на систематизаторите от деветнайсети век: коригират техните често неадекватни публикации на описания и бродят из световните музеи за типов материал, който често е в много лошо състояние.“ Годфри особено подчертава, че не се обръща внимание на възможностите за систематизация, които предоставя Интернет. Факт е, че таксономията до голяма степен все още е старомодно обвързана с хартиения формат.

В опита си да придърпа нещата в сегашния век, през 2001 г. Келвин Кели, съосновател на списание Уайърд, подел начинание, наречено All Species Foundation (Фондация за всички видове) с цел да се открие всеки жив организъм и да се въведе в база данни. Разходите за такъв опит се изчисляват някъде от 2 до 50 милиона долара. През пролетта на 2002 г. фондацията имала само 1,2 милиона долара средства и четири служители на пълен работен ден. Ако, както числата предполагат, имаме навярно 100 милиона вида насекоми, които тепърва да открием, и ако скоростта ни на откриването им продължи със сегашното темпо, ще получим окончателния общ брой на насекомите след малко повече от 15 000 години. Останалата част от животинското царство навярно ще отнеме малко по-дълго време.

Така че, защо знаем толкова малко? Има почти толкова много причини, колкото животни имаме за преброяване, но ето няколко от главните причини:

Повечето живи организми са малки и просто не ги забелязваме. В практически план това не винаги е лошо. Може да не спите толкова спокойно, ако знаете, че в дюшека ви живеят навярно два милиона микроскопични акари, които излизат навън в малките часове, за да се нагълтат с мастната ви секреция и да се угощават с тези прекрасни, хрупкави люспици кожа, които разпръсквате, докато подремвате и се въртите. Само във възглавницата ви живеят може би 40 000 от тях. (За тях главата ви е само един голям мазен бонбон.) И въобще не мислете, че чиста възглавница ще промени нещата. За нещо от мащаба на спалните акари най-стегнатата човешка тъкан изглежда като платната на кораб. Наистина, ако възглавницата е на шест години — което очевидно е средностатистическата възраст за възглавница — е изчислено, че една десета от теглото й ще съдържа „люспи от кожа, живи акари, мъртви акари и екскременти от акари“, да цитираме човека, който направил пресмятанията — д-р Джон Маундър от Британския ентомологически център. (Но поне това са вашите акари. Представете си какво гушкате всеки път, като легнете в леглото на мотел.)38 Тези акари са били с нас от незапомнени времена, но били открити едва през 1965 г.

Ако създания, които са толкова интимно свързани с нас като акарите в леглото ни, са убягнали от вниманието ни до века на цветната телевизия, едва ли е учудващо, че толкова малко ни е познат останалият свят от по-малък мащаб. Отидете в гората — която и да е гора — наведете се и загребете шепа пръст, и ще държите в ръката си до 10 милиарда бактерии, повечето от тях непознати за науката. Пробата ще съдържа също навярно милион солидни дрожди, около 200 000 малки космати гъби, известни като плесен, вероятно 10 000 протозои (от които най-позната е амебата) и различни ротарии, плоски червеи, кръгли червеи и други микроскопични създания, известни под общото име cryptozoa. Голяма част от тях също няма да са ни известни.

Най-изчерпателният наръчник на микроорганизмите от Бърджей — Наръчник на систематичната бактериология, изброява 4000 типа бактерии. През 1980-те двама норвежки учени — Йостейн Гоксьоир и Вигдис Торсвик, събрали един грам от случайно избрана почва от брезова гора близо до лабораторията им в Берген и внимателно анализирали бактериалното й съдържание. Открили, че само в тази малка проба имало между 4000 и 5000 различни бактериални видове, повече отколкото в целия Наръчник на Бърджей. След това отпътували на едно крайбрежно място на няколко мили разстояние, загребали още един грам земя и открили, че съдържа от 4000 до 5000 други вида. Както Едуард О. Уилсън отбелязва, „ако над 9000 типа микроби съществуват в две щипки субстрат от две различни места в Норвегия, колко още очакваме да бъдат открити в други радикално различни естествени среди?“ Ами, според едни пресмятания, може да достигат до 400 милиона.

Не търсим на правилните места. В Разнообразието на живота Уилсън описва как един ботаник прекарал няколко дни в преброждане на десет хектара джунгла в Борнео и открил хиляда нови вида цъфтящи растения — повече, отколкото се намират в цяла Северна Америка. Растенията не били трудни за откриване. Просто никой не се бил опитал преди това да търси там. Коен Маес от Кенийския национален музей ми каза, че веднъж отишъл до една облачна гора, както наричат горите по планинските върхове в Кения, и след половин час „не особено всеотдайно търсене“ открил четири нови вида стоножки, три от които представлявали нови родове, и един нов вид дърво. „Голямо дърво“, допълни той и с ръцете си показа, като че ли ще танцува с много обемиста партньорка. Облачните гори се намират на високи плата и понякога са били изолирани милиони години. „Те предоставят идеален климат за биологията и почти не са изучавани“, добави той.

Като цяло тропическите влажни гори покриват около 6% от повърхността на Земята, но подслоняват повече от половината от животинския свят и около две трети от цъфтящите растения, и повечето от този живот остава непознат за нас, тъй като твърде малко изследователи прекарват времето си в тях. Не случайно много от това би могло да бъде много ценно. Поне 99% от цъфтящите растения никога не са били тествани за медицинските им качества. Тъй като не могат да бягат от хищниците, растенията е трябвало да си изградят химична защита, така че са особено богати на интригуващи съединения. Дори сега близо половината от лекарствата, които се предписват, се изготвят от само 40 растения, а други 16% се получават от животни или микроби, така че има сериозен риск при всеки хектар гора, който се изсича, да се губят жизнено важни възможности от медицинска гледна точка. Използвайки метод, наречен комбинаторна химия, химиците могат да създават 40 000 съединения по едно и също време в дадена лаборатория, но тези продукти са случайни и често безполезни, докато всяка естествена молекула ще е вече преминала през това, което Икономист нарича „върховната пресяваща програма: над три и половина милиарда години еволюция“.

Да се търси нещо непознато обаче не е просто въпрос на пътуване до затънтени и далечни места. В книгата си Живот: неоторизирана биография Ричърд Фортей отбелязва как една древна бактерия била открита на стена в провинциална кръчма „където поколения мъже уринирали“ — откритие, което изглежда че е свързано с изключително рядък късмет и всеотдайност, а вероятно и някое друго качество, което не е конкретизирано.

Няма достатъчно специалисти. Съвкупността на нещата, които трябва да се открият, изследват и регистрират, доста много надвиша наличието на специалисти, които могат да вършат това. Да вземем например издръжливите и малкоизвестни животни, известни като ротатории. Това са микроскопични животни, които могат да преживеят почти всичко. Когато условията са сурови, те се свиват в компактна форма и изключват метаболизма си в очакване на по-добри времена. В това състояние можем да ги пуснем във вряла вода или да ги замразим до абсолютната нула — нивото, при което и атомите се предават — и когато това измъчване е приключило и биват върнати в по-приятна среда, те се разтварят и продължават като че ли нищо не се е случило. Засега са били идентифицирани около 500 вида от тези организми (макар че според други източници са 360), но никой няма представа, дори и далечна, колко може да са общо. От години, всичко, което се знае за тях, е благодарение на работата на всеотдаен аматьор — лондонски чиновник на име Дейвид Брайс, който ги изучавал в свободното си време. Те се срещат из целия свят, но можем да поканим на вечеря всичките експерти по ротатории в света и да не ни се налага да взимаме назаем чинии от съседите.

Дори нещо толкова важно и вездесъщо като фунгите — а фунгите отговарят и на двете изисквания — привлича сравнително малко внимание. Фунгите са навсякъде и съществуват под много форми — като гъби, плесени, милдю, дрожди, пърхутки и много други такива — и те съществуват в обеми, които повечето от нас едва ли подозират. Ако съберем заедно всички фунги, които се намират в поляна около 4 декара, ще имаме 1250 килограма от тях. Те не са маргинални организми. Без фунги не биха съществували много болести по растенията, датската болест по брястовете, крастата, гъбичките по краката, но също и киселото мляко, бирата и сиренето. Общо около 70 000 вида фунги са идентифицирани, но се смята, че броят им навярно достига 1,8 милиона. Много миколози работят в промишлеността, като произвеждат кисело мляко, сирене и други подобни продукти, така че е трудно да се каже колко активно се занимават с научни изследвания, но спокойно можем да кажем, че има повече видове фунги за откриване, отколкото има хора да ги открият.

Нашият свят е наистина много обширно място. Леснината на пътуването по въздух и други форми на комуникация ни карат да изпадаме в заблуда, че светът не е толкова голям, но на нивото на земята, където изследователите трябва да работят, той всъщност е огромен — достатъчно огромен, за да бъде пълен с изненади. За животното окапи, най-близкият жив роднина на жирафа, сега се знае, че съществува в значителен брой в тропическите гори на Заир — общата му популация се изчислява вероятно на 30 000 — а всъщност никой не е подозирал съществуването му до двайсети век. Голямата нелетяща новозеландска птица, наречена такахе, се е смятала за измряла в продължение на двеста години, преди да я открият, че живее в скалиста местност в Южния остров. През 1995 г. в Тибет екип от френски и британски учени, които се изгубили в снежна виелица в отдалечена долина, се натъкнали на порода коне, наречени Riwoche, за които преди това се знаело само от праисторически пещерни рисунки. Обитателите на долината с изненада научили, че конят бил смятан за рядкост в обширния свят.

Някои хора смятат, че дори по-големи изненади може да ни очакват. „Водещ британски етнобиолог“, пише Икономист през 1995 г., „смята, че мегатерий, подобен на гигантски земен ленивец, който може да е висок колкото жираф… може да се спотайва в природните бастиони на Амазонския басейн.“ Навярно е от значение, че етнобиологът не бил назован; навярно е от още по-голямо значение, че нищо повече не се чуло за него или за гигантския ленивец. Обаче никой не може категорично да каже, че няма такова нещо, докато всяка просека на джунглата не бъде проверена, а сме доста далеч от постигането на това.

Но дори да подготвим хиляди теренни работници и да ги пратим до най-отдалечените краища на света, усилието ни няма да е достатъчно, тъй като колкото и старателно да търсим, все ще ни се изплъзнат някои форми на живот. Изключителната плодовитост на живота е удивителна, дори е приятна, но е и проблематична. За да се изучи всичко, трябва да се преобърне всяка скала, да се проучат основно отпадъците по почвата на всяка гора, да се пресеят невъобразимо голямо количество пясък и мръсотия, да се покатерим по клоните във всяка гора и да изобретим по-ефикасни начини за изследване на моретата. Дори и тогава някои екосистеми ще бъдат пропуснати. През 1980-те спелеолози влезли в дълбока пещера в Румъния, която била отцепена от външния свят за дълъг, но неизвестен период, и открили 33 вида насекоми и други същества — паяци, стоножки, въшки — всичките слепи, безцветни и нови за науката. Живеели от микробите в повърхностната пяна на басейните, които на свой ред се захранвали от сероводорода от горещите извори.

По инстинкт ние виждаме в невъзможността да се открие всичко нещо отчайващо, обезкуражаващо, дори ужасяващо, но може да бъде смятано и като почти непоносимо вълнуващо. Живеем на планета, която има повече или по-малко безкрайни възможности да изненадва. Кой разумен човек би искал да бъде иначе?

Това, което почти винаги ни смайва всеки път, когато разглеждаме съвременната наука, е осъзнаването колко много хора желаят да посветят активния си живот на най-разточителни езотерични области на изследване. В едно от есетата си Стивън Джей Гулд отбелязва как негов герой на име Хенри Едуард Крамптън прекарал петдесет години, от 1906 г. до смъртта си през 1956 г., спокойно изучавайки един род земни охлюви в Полинезия, наречени Partula. Отново и отново, година след година, Крамптън измервал до най-малката степен — до осем десетични знака — извивките, арките и заобленостите на безброй много Partula, като събирал резултатите в прецизни до най-малкия детайл таблици. Само един-единствен ред в таблицата на Крамптън можело да отразява седмици измервания и изчисления.

Не по-малко отдаден на заниманията си и със сигурност по-малко предсказуем бил Алфред С. Кинси, който станал известен с изследванията си на човешката сексуалност през 1940-те и 1950-те. Но преди съзнанието му да бъде погълнато от въпросите на секса, така да се каже, Кинси бил ентомолог, и то доста упорит. По време на една експедиция, продължила две години, пропътувал на стоп 4000 километра, за да събере колекция от 300 000 оси. Колко пъти са го жилили по пътя, уви, не е описано.

Нещото, което ме е озадачавало, е, как се постига приемственост при тези чудати области. Ясно е, че не може да има много институции в света, които се нуждаят или са готови да подкрепят специалисти по мустаконогите раци или тихоокеанските охлюви. При раздялата ни в Природонаучен музей в Лондон попитах Ричърд Фортей как науката прави така, че когато един човек си отиде, да има друг, готов да заеме мястото му.

Той се подсмихна доста топлосърдечно на наивността ми.

„Страхувам се, че не е като да имаме заместници, седящи някъде на пейка в очакване да бъдат извикани да участват в играта. Когато един специалист се пенсионира или, за жалост, умре, това може да доведе до спиране на нещата в тази област, понякога за доста дълго време.“

„И предполагам, затова цените някого, който прекарва 42 години в изучаване на един-единствен вид растение, дори и ако това не е довело до нещо ужасно ново?“

„Точно така“, каза той, „точно така.“ И изглежда наистина мислеше така.

24. Клетки

Започва се от една-единствена клетка. Първата клетка се дели, за да станат две, двете стават четири и така нататък. След само 47 удвоявания имате десет хиляди трилиона (10 000 000 000 000 000) клетки в тялото си и сте готови да се появите като човешко същество39. И всяка една от тези клетки знае какво точно да прави, за да ви съхрани и запази от момента на зачатието до сетния ви дъх.

Нямате тайни от клетките си. Те знаят доста повече от нас, отколкото вие знаете за тях. Всяка носи копие на пълния генетичен код — наръчника с инструкции за тялото ви — така че тя знае не само как да върши своята собствена работа, но и как да се справя и с всяка друга работа в тялото ви. Никога през живота ви няма да се налага да напомняте на някоя клетка да следи нивото на аденозинтрифосфата или да търси място за допълнителната струя от фолиева киселина, която неочаквано се е появила. Тя ще прави това за вас, а и милиони други неща освен това.

Всяка клетка в природата представлява едно чудо. Дори най-простите са извън границите на човешката изобретателност. За да се създаде най-обикновена клетка от дрожди например, трябва да минитюаризирате почти същия брой компоненти, които се намират в самолет Боинг 777 и да ги съберете в сфера с диаметър от само 5 микрона; след това трябва да убедите тази сфера да се възпроизведе.

Но клетките от дрожди са нищо в сравнение с човешките клетки, които не само че са по-разнообразни и сложни, но са и изключително по-впечатляващи поради сложността на техните взаимодействия.

Клетките ви са като държава с 10 000 трилиона граждани, всяка отдадена по някакъв интензивен и специфичен начин на цялостното ви добруване. Няма нещо, което да не правят за вас. Карат ви да изпитвате удоволствие и да формирате мисли. Помагат ви да стоите изправени, да се протягате и да подрипвате. Когато се храните, извличат хранителните вещества, разпределят енергията и пренасят отпадъчните вещества — всичките теза неща, за които сте учили по биология в прогимназията — но те също така не забравят да ви подсещат, първо че сте гладни, а след като се нахраните ви възнаграждават с това да изпитвате удоволствие, за да не забравите да се нахраните отново. Поддържат растежа на косата ви, ушната кал в ушите ви, безшумната работа на мозъка ви. Ще скочат да ви защитят на момента, щом сте застрашени. Безропотно ще умрат за вас — милиарди от тях правят това ежедневно. И нито дори веднъж през всичките години не сте благодарили дори и на една от тях. Така че нека за момент да погледнем на тях с възхищението и признателността, която заслужават.

Разбираме малко от това, как клетките правят нещата, които правят — как трупат мазнини или образуват инсулин, как се захващат с много други дейности, нужни да поддържат едно сложно нещо като вас — но наистина знаем само малко. Имате поне 200 000 различни вида протеин, които действат във вас и засега знаем какво правят не повече от 2% от тях. (Според други, това число е около 50%; очевидно зависи от това какво се има предвид под „знаем“.)

Непрекъснато се появяват изненади на клетъчно ниво. В природата азотната киселина е ужасно токсична и е основен компонент на замърсителите на въздуха. Така че естествено учените били изненадани, когато в средата на 1980-те открили, че тя била произвеждана от човешките клетки по странен начин. Целта й в началото била загадка, но след това учените започнали да я откриват навсякъде — да контролира циркулацията на кръвта и енергийните нива на клетките, да атакува рака и други патогени, да регулира сетивото мирис, дори да спомага за ерекция на пениса. Това обяснявало защо нитроглицеринът, известен експлозив, успокоява сърдечната болка, известна като ангина пекторис. (Преобразува се в азотен оксид в кръвния поток, като отпуска мускулната обвивка на кръвоносните съдове и позволява на кръвта да тече по-свободно.) Само в рамките на едно десетилетие тази газова субстанция се превърна от изключителна отрова във вездесъщ еликсир.

Притежавате „около няколкостотин“ различни видове клетки, според белгийския биохимик Кристиян де Дуве, и те варират изключително много по размер и вид — като се почне от нервни клетки, чиито влакна могат да се разтягат до метър и повече и се стигне до малките, във формата на диск червени кръвни телца и пръчковидните фотоклетки, които спомагат да имате зрение. Клетките също така съществуват в голямо изобилие от размери — като никъде не са така впечатляващи както в момента на зачатие, когато един-единствен пулсиращ сперматозоид се изправя пред яйце, което е 85 000 пъти по-голямо от него (което наистина представя идеята за мъжкото господство в перспектива). Средно обаче, човешката клетка е широка около 20 микрона — около две стотни от милиметъра — твърде малка, за да може да бъде видяна, но достатъчно обширна, за да съдържа хиляди сложни структури като митохондриите и милиони и милиони молекули. В най-буквалния смисъл клетките също се различават според жизнеността си. Всичките клетки по кожата ви са мъртви. Малко унизителна е идеята, като си помислим, че всеки сантиметър на повърхността й е мъртъв. Ако сте човек със среден размер, мъкнете около 2,5 килограма мъртва кожа, от които няколко милиарда мънички фрагмента се отлюспват всеки ден. Прокарайте пръст по прашна лавица и ще нарисувате фигура — до голяма степен със стара кожа.

Повечето живи клетки рядко просъществуват повече от месец, но има и няколко забележителни изключения. Чернодробните клетки са способни да оцелеят с години, макар че компонентите в тях могат да бъдат подновявани на всеки няколко дена. Мозъчните клетки съществуват толкова дълго, колкото и вие самите. Дадени са ви около сто милиарда при раждането ви, и това е всичко, което ще получите. Изчислено е, че губите 500 от тях на час, така че ако трябва да се занимавате със сериозна мисловна дейност, нямате време за губене. Добрата новина е, че индивидуалните компоненти на мозъчните клетки непрекъснато се подновяват, така че както при чернодробните клетки нито част от тях фактически няма вероятност да е на повече от един месец. Всъщност се предполага, че няма нищо от нас — дори и заблудена молекула, което да е било част от нас преди девет години. Може и да не се чувства така, но на клетъчно ниво всички сме младоци.

Първият човек, който описва клетката, е Робърт Хук, с когото за последно се срещнахме, когато влиза в пререкания с Исак Нютон относно това кой да получи заслугата за закона за гравитацията. Хук постигнал много за шейсет и осемте си години живот — бил цялостно изграден теоретик и специалист в направата на умно направени и полезни инструменти — но нищо, от това което направил, не му донесло такова признание както популярната книга Микрофагия: или някои физиологични описания на миниатюрни тела, направени с помощта на увеличително стъкло, излязла през 1665 г. Тя разкрила на омагьосаната публика света на много малкото, който бил доста по-разнообразен, пренаселен и фино структуриран, отколкото някой въобще можел да си представи.

Сред микроскопичните свойства, които най-напред открил Хук, били малки камери в растенията, които нарекъл „клетки“, защото му напомняли на клетки на монаси. Хук изчислил, че един квадратен инч от корк съдържа 1 259 712 000 от тези малки камери — първата поява на толкова голямо число въобще в науката (това се равнява на 195 304 000 на квадратен сантиметър). Микроскопите по това време вече били съществували от около 20 години, но това, което отличавало микроскопите на Хук от останалите, било тяхното техническо превъзходство. Те увеличавали 30 пъти, което ги правело последната дума на оптичната технология през седемнайсети век.

Така че било малко шокиращо, когато само десетилетие по-късно Хук и другите членове на Лондонското кралско дружество започнали да получават чертежи и доклади от необразован търговец на платове в Холандия, който използвал увеличения до 275 пъти. Името на търговеца на платове било Антони ван Льовенхук. Макар че нямал достатъчно формално образование и нямал никакво в областта на науката, бил прозорлив и всеотдаен наблюдател и технически гений.

И до ден днешен не се знае как е постигнал такива чудесни увеличения с прости ръчни устройства, които не били нещо повече от съвременни скромни дървени чепове с малко мехурче от стъкло, вградено в тях, които приличали повече на увеличително стъкло, а повечето от нас не биха въобще взели за микроскоп, но всъщност не приличали и на двете. Льовенхук правел нов инструмент за всеки експеримент, който провеждал, и бил изключително потаен относно методите си, въпреки че понякога давал съвети на британците как да подобрят разделителната способност на устройствата.40

В период от петдесет години — а удивителното е, че започнал, когато бил вече прехвърлил четирийсетте — изготвил почти двеста доклада до Кралското дружество, като всичките били написани на простонароден холандски език — единствения език, който владеел. Льовенхук не предлагал интерпретации, а само фактите от това, което бил открил, придружени с фини чертежи. Пращал доклади за почти всичко, което можело да бъде изследвано — хлебна плесен, жило на пчела, кръвни клетки, зъби, коса, собствената си слюнка, екскременти и сперма (последните с терзаещи ни извинения за мръсната им същност) — като почти всичките никога не били разглеждани с микроскоп преди това.

След като докладвал, че открил „микроскопични животни“ в проба от пипериче през 1676 г., членовете на Кралското дружество прекарали една година с най-добрите уреди, които английската технология можела да сътвори, в търсене на „малките животинки“, преди най-накрая да получат правилното уголемяване. Това, което Льовенхук открил, било протозоа. Изчислил, че имало 8 280 000 от тези мънички същества само в една капка вода — повече от броя на хората в Холандия. Светът гъмжал с живот в количества и разновидности, които никой преди това не бил и подозирал.

Въодушевени от фантастичните открития на Льовенхук, други също започнали да се взират в микроскопите с такъв интерес, че понякога откривали неща, които фактически не съществували. Един уважаван холандски наблюдател, Николаус Хартсьокер, бил убеден, че видял „дребни предварително формирани хора“ в клетки от сперма. Нарекъл мъничките същества „хомункулуси“ и известно време мнозина вярвали, че всички хора — всъщност всички създания — са просто много уголемени версии на малки, но цялостни същества предшественици. Понякога самият Льовенхук отивал твърде далеч в ентусиазма си. В един от най-неуспешните си експерименти се опитал да изследва експлозивните качества на барута, като наблюдавал малка експлозия от близко разстояние; едва не изгубил зрението си в хода на експеримента.

През 1683 г. Льовенхук открил бактерии, но през следващия век и половина прогресът спрял само дотук поради ограничеността на техниката в областта на микроскопите. Чак през 1831 г. за първи път било видяно ядрото на клетка — то било открито от шотландския ботаник Роберт Браун, този чест посетител в историята на науките, който обаче оставал винаги в сянка. Браун, който живял от 1773 до 1858 г., го нарекъл nucleus от латинската дума nucula, със значение малка ядка или ядро. Едва през 1839 г. било осъзнато, че цялата жива материя е клетъчна. Идеята дошла на германеца Теодор Шван и не само че това станало сравнително късно, що се отнася до научните прозрения, но и в началото идеята не била широко възприета. Едва през 1860-те и благодарение на значимите трудове на Луи Пастьор във Франция било показано убедително, че животът не може да се появи спонтанно, а трябва да идва от съществуващи преди това клетки. Това мнение станало известно като „клетъчната теория“ и е в основата на цялата съвременна биология.

Клетката е сравнявана с много неща — от „сложна химична рафинерия“ (от физика Джеймс Трефил) до „огромен, пренаселен метрополис“ (от биохимика Гай Браун). Една клетка представлява и двете неща, но и нито едно от тях. Тя е като рафинерия, тъй като се занимава с химична дейност в грандиозен мащаб, и е като метрополис, тъй като е пренаселена и оживена, и е място на взаимодействия, които изглеждат объркани и хаотични, но очевидно имат и някаква система. Но тя е много по-кошмарно място в сравнение с който и да е град или фабрика, каквито някога сте виждали. Като начало, вътре в клетката няма нагоре и надолу (гравитацията не важи в клетъчен мащаб) и нито един атом пространство не остава неизползвано. Има дейност навсякъде и безкраен поток на електрична енергия. Може и да не се чувствате ужасно електрично, но сте такива. Храната, която ядем, и кислородът, който дишаме, се свързват в клетките, като се получава електричество. Причината, поради която взаимно не си причиняваме масивни електрошокове или не изгаряме дивана, когато седнем, е, че всичко става в малък мащаб: едва 0,1 волта на разстояния от порядъка на нанометри. Обаче, ако увеличим мащаба, това ще се превърне в електрошок от 20 милиона волта на метър — почти толкова, колкото е зарядът на окото на гръмотевична буря.

Каквито и да са размерите или формата им, почти всички клетки са изградени принципно еднакво: имат външна обвивка или мембрана, ядро, където се намира нужната генетична информация, за да се развивате, и оживено място между двете, наречено цитоплазма. Мембраната не е, както повечето от нас си представят, издръжлива гумена обвивка — нещо, за което ще ни трябва карфица, за да я прободем. По-скоро тя е вид мастен материал, известен като липид, който има приблизителната консистенция „на вид леко машинно масло“, ако цитираме Шервин Б. Нюланд. Ако това изглежда изненадващо несъществено, нека да не забравяме, че на микроскопично ниво нещата имат различно поведение. За всяко нещо на молекулярно ниво водата става вид мощен гел, а липидът е като желязо.

Ако можехте да посетите една клетка, нямаше да ви хареса. Увеличена до мащаб, при който атомите биха били с размер на грахови зърна, самата клетка би била сфера с диаметър над километър, поддържана от сложна рамка от трегери, наречена цитоскелет. Вътре в нея милиони и милиони обекти — някои с размер на баскетболни топки, други с размер на коли — биха профучавали като куршуми. Не би имало и местенце, където да застанете, без да бъдете удряни и разкъсвани хиляди пъти всяка секунда от всяка посока. Дори и за постоянните й наематели вътре в клетката е опасно. Всяка нишка ДНК бива нападана или увреждана средно веднъж на всеки 8,4 секунди — десет хиляди пъти на ден — от химикали и други агенти, които й нанасят удари или небрежно я разцепват, и всяка от тези рани трябва бързо да се обработи, за да не загине клетката.

Протеините са особено жизнени — въртят се, пулсират и налитат един на друг до милион пъти в секундата. Ензимите, които самите са вид протеини, се движат навсякъде, като изпълняват хиляди задачи в секунда. Като изключително забързани работни мравки те бързо градят и преизграждат наново молекули, като взимат парче от тази и прибавят парче на онази. Някои наблюдават минаващите протеини и маркират с химикал тези, които са безвъзвратно увредени или деформирани. Веднъж селекционирани, обречените протеини продължават в структура, наречена протеазом, където биват разграждани и компонентите им се използват за създаване на нови протеини. Някои видове протеини съществуват по-малко от половин час, други оцеляват със седмици. Но всички водят съществувание, което е невероятно активно. Както де Дуве отбелязва, „Молекулярният свят неизбежно остава изцяло извън властта на въображението ни поради невероятната скорост, с която нещата се случват.“

Ако обаче нещата се забавят до скорост, при която взаимодействията могат да бъдат наблюдавани, нещата не изглеждат толкова обезкуражителни. Можете да видите, че една клетка съдържа милиони неща — лузозоми, ендозоми, рибозоми, лиганди, пероксизоми, протеини във всякакъв размер и форма — които се удрят в милиони други обекти и изпълняват обикновени неща: извличане на енергия от хранителните вещества, свързване на структури, освобождаване от отпадъчни вещества, отблъскване на натрапници, изпращане и получаване на съобщения, извършване на поправки. Обикновено една клетка съдържа около 20 000 различни типове протеини и от тях около 2000 типа са представени от поне най-малко 50 000 молекули за всеки тип. „Това означава“ — казва Нюланд, че „дори и да преброим само тези типове молекули, които съществуват в количества от над 50 000 екземпляра всеки, общият брой е все още минимум 100 милиона протеинови молекули във всяка клетка. Такова удивително число дава някаква представа за огромното изобилие от биохимична активност в самите нас“.

Всичко това е един изключително труден и взискателен процес. Сърцето ви трябва да изпомпа 300 литра кръв в час, 7200 литра всеки ден, 2 628 000 литра годишно — това е достатъчно да се напълнят четири плувни басейна с олимпийски размери — за да се поддържат всичките тези клетки добре снабдени с кислород. (И това е при покой. По време на усилено движение скоростта може да се увеличи дори до шест пъти.) Кислородът се поема от митохондрии. Това са електростанциите, а има около хиляда от тях в една типична клетка, макар че броят варира значително, в зависимост от това какво прави една клетка и от колко енергия се нуждае.

Можете да си спомните от една от предишните глави, че се предполага, че митохондриите са възникнали като пленени бактерии и че сега те живеят главно като наематели в клетките ни, запазили собствените си генетични инструкции, като се размножават според своята програма и като използват свой език. Може още да си спомните, че зависим от тяхното благоволение. Ето защо фактически цялата храна и кислород, които поемаме, след преработка се доставят на митохондриите, където те се превръщат в молекула, наречена аденозинтрифосфат или АТФ.

Може и да не сте чували за АТФ, но той спомага за поддържане на живота ви. Молекулите АТФ в основни линии са малки групи енергия, които преминават през клетката и я снабдяват с енергия за всичките й процеси, а те са много. Във всеки един момент една типична клетка в тялото ви има в себе си около един милиард молекули АТФ, и за две минути всяка една от тях бива изразходвана, а други два милиарда заемат мястото им. Всеки ден произвеждате и използвате обем от АТФ, еквивалентен на половината от теглото на тялото ви. Усетете телесната си топлина. Това е АТФ в действие.

Когато клетките не са нужни повече, те умират с голямо достойнство, нека така да го наречем. Те премахват всички опори и устои, които ги поддържат, и тихомълком унищожават компонентите им. Процесът е известен като апоптосис или програмирана клетъчна смърт. Всеки ден милиарди от клетките ви умират за ваше добро и милиарди други почистват отпадъците и труповете. Клетките могат също така да умрат насилствено — например, когато са инфектирани — но в повечето случаи умират, защото така им е казано. Всъщност, ако не им е казано да живеят — ако не им е дадена някакъв вид активна инструкция от друга клетка — клетките автоматично се самоубиват. Клетките се нуждаят твърде много да ги увещават да живеят.

Когато, както понякога се случва, клетката не умре по предписания начин, а започне да се дели и множи активно, наричаме резултата рак. Раковите клетки са всъщност само разстроени, объркани клетки. Клетките правят тази грешка доста редовно, но тялото има сложни механизми, за да се пребори с това. Много рядко процесът излиза извън контрол. Средно у хората се случва само една фатална злокачественост на всеки 100 милиона милиарда клетъчни деления. Ракът е лош късмет във всеки възможен смисъл на думата.

Чудото на клетките е, не че понякога нещата тръгват на зле, а че управляват всичко по такъв гладък начин в продължение на десетилетия. Те правят това, като непрекъснато изпращат и наблюдават потоци от съобщения — какофония от съобщения — навсякъде по тялото: инструкции, запитвания, корекции, молби за подкрепа, модернизации, съобщения да се делят или да умрат. Повечето от тези сигнали пристигат посредством куриери, наречени хормони — химически вещества като инсулин, адреналин, естроген и тестостерон, които пренасят информация от далечни места като щитовидната и ендокринните жлези. А други съобщения пристигат по телеграф от мозъка или от регионални центрове в процес, наречен паракринно сигнализиране. И накрая, клетките директно комуникират със съседите си, за да се уверят, че действията са им координирани.

Най-забележителното е, че това е просто случайно безумно действие — поредица от безкрайни срещи, направлявани от нищо повече от елементарни правила на привличане и отблъскване. Очевидно е, че зад всяко едно от тези действия на клетките няма мисловна дейност. Всичко това просто се случва безпроблемно и регулярно, а и толкова надеждно, че рядко се случва дори да го осъзнаваме, и въпреки това някак си довежда не само до ред в клетката, но и до перфектна хармония из целия организъм. По начини, които едва започваме да разбираме, трилиони и трилиони рефлексивни химични реакции водят до изграждането на един мобилен, мислещ, вземащ решения човек — до вас — или пък да кажем до един по-неразсъждаващ, но все пак невероятно организиран торен бръмбар. Всяко живо същество, нека да не забравяме, е чудо на атомното инженерство.

Всъщност някои организми, които смятаме за примитивни, се радват на клетъчна организация, която прави нашата да изглежда небрежна и банална. Разединете клетките на една гъба (например като ги пресеете през сито), след това ги сложете в разтвор и те ще намерят начин да се съберат отново, като формират гъба. Можете да правите това с тях отново и отново, но те упорито ще се преформират, тъй като както и вие, и аз, и всяко друго живо същество имаме един непреодолим импулс: да продължим да съществуваме.

И това е поради една любопитна, целенасочена, почти неразбираема молекула, която самата тя не е жива и в по-голямата част от времето не се занимава въобще с нищо. Наричаме я ДНК и за да започнем да разбираме върховното й значение по отношение на науката и нас, трябва да се върнем около 160 години назад във Викторианска Англия и във времето, когато на природоизследователя Чарлз Дарвин му дошла, както я наричат, „най-добрата и забележителна идея, която някой е имал“ — а след това поради причини, които се нуждаят от известно обяснение, я заключил в чекмедже, за да остане там през следващите 15 години.

25. Изключителната идея на Дарвин

В края на лятото или началото на есента през 1859 г. на Уитуел Елвин, редактор на уважаваното британско списание Куотърли Ривю, му бил изпратен предварителен екземпляр на една нова книга от природоизследователя Чарлз Дарвин. Елвин прочел книгата с интерес и се съгласил, че има достойнства, но се страхувал, че предметът й бил твърде ограничен, за да привлече голяма публика. Приканил Дарвин вместо нея да напише книга за гълъбите. „Всеки се интересува от гълъбите“ — отбелязал той услужливо.

Далновидният съвет на Елвин бил игнориран и За произхода на видовете чрез средствата на естествения подбор, или запазването на облагодетелстваните раси в борбата за живот била публикувана в края на ноември 1859 г. с цена 15 шилинга. Първото издание от 1250 броя се продали през първия ден. Никога не са спирали оттогава да я отпечатват и да спорят по нея — не било лошо за човек, чийто главен друг интерес били червеите и който, ако не било едно ненадейно решение да плава около света, вероятно щял да прекара живота си като незнаен провинциален свещеник известен, ами, с интереса си към червеите.

Чарлз Робърт Дарвин е роден на 12 февруари 1809 г.41 в Шрусбъри, спокоен пазарен център в западната част на Средна Англия. Баща му бил преуспял и уважаван лекар. Майка му, която починала, когато Чарлз бил едва на осем години, била дъщеря на Джошуа Уеджуд, известен грънчар.

Дарвин се радвал на всякакви привилегии във възпитанието си, но непрекъснато огорчавал овдовелия си баща с вялия си интерес по отношение на ученето. „Нищо не те интересува освен лова, кучетата и хващането на плъхове, и ще бъдеш срам за себе си и за цялото семейство“ — пише баща му и тези думи се цитират винаги почти навсякъде във всяко описание на ранния живот на Дарвин. Въпреки че имал склонност към естествената история, заради баща си Чарлз се опитал да изучава медицина в Единбургския университет, но не можел да понася кръвта и страданията. Преживяването да си свидетел на операция на, по понятни причини, ужасено дете — това, разбира се, било в дните преди анестезията — го травматизирала трайно. Вместо това опитал да учи право, но го намерил за изключително скучно и най-накрая успял, повече или по-малко поради липса на друго, да завърши теология в Кеймбридж.

Очаквал го живот на селски викарий, когато от изневиделица дошло по-изкушаващо предложение. Дарвин бил поканен да плава на кралския военен кораб Бийгъл, главно за да прави компания на капитана Робърт ФицРой, чийто ранг не му позволявал да общува с някой, който не е джентълмен. ФицРой, който бил особняк, избрал Дарвин отчасти поради това, че харесвал формата на носа му. (Смятал, че е израз на дълбочината на характера. Дарвин не бил първоначалният избраник на ФицРой, но бил одобрен, когато предпочитаният придружител отпаднал. От перспективата на двайсет и първи век най-забележителната обща черта между двамата мъже била изключителната им младост. Когато отплавали, ФицРой бил само на двайсет и три, а Дарвин — на двайсет и две.

Формалната задача на ФицРой била да прави карта на крайбрежните води, но хобито му — страстта му всъщност — била да търси доказателство за буквалната, библейска интерпретация на сътворението. Това, че Дарвин бил обучен за духовник, било от съществена важност при решението на ФицРой да го вземе на кораба. Но фактът, че Дарвин по-късно се оказал не само с либерални възгледи, но и не особено отдаден на християнските фундаментални принципи, станало източник на трайно търкане помежду им.

Времето, прекарано от Дарвин на борда на Бийгъл — от 1831 до 1836 г., очевидно било формиращото преживяване на живота му, но също и го поставило пред доста големи изпитания. Заедно с капитана си делели малка кабина, което навярно не било лесно, тъй като ФицРой изпадал в пристъпи на ярост, последвани от периоди на буйно негодувание. Той и Дарвин постоянно изпадали в пререкания, някои „граничещи с лудостта“, както Дарвин си спомня по-късно. Океанските пътувания често, дори в най-добрите случаи, предизвиквали меланхолични начинания — предишният капитан на Бийгъл бил пронизал главата си с куршум в момент на самотно отчаяние — а ФицРой произхождал от фамилия, известна със склонността си към депресиите. Чичо му — виконт Касълрей, си бил прерязал гърлото през предишното десетилетие, докато бил на поста министър на финансите. (Самият ФицРой се самоубива по същия начин през 1865 г.). Дори в по-спокойно настроение ФицРой се оказал странно загадъчен. Дарвин бил удивен, когато научил, че след края на пътешествието им ФицРой почти веднага се оженил за млада жена, за която бил от дълго време сгоден. През петте години в компанията на Дарвин той дори нито веднъж не бил намекнал за връзката си, нито пък бил споменал името на годеницата си.

Във всяко друго отношение обаче Бийгъл бил един триумф. Дарвин преживял достатъчно приключения, за да стигнат до края на живота му, и натрупал запаси от екземпляри, достатъчни за да поддържат репутацията му и да се занимава с тях с години. Открил изумителна находка от гигантски древни вкаменелости, включително и най-финия Megatherium, известен засега; оцелял при смъртоносно земетресение в Чили; открил нов вид делфини (които предано нарекъл Delphinus fitzroyi); провел внимателни и полезни геоложки изследвания из Андите; развил новата и доста възхвалявана теория за формирането на атоли от корали, която предполагала неслучайно, че атолите не могат да се формират за по-малко от един милион години — първият намек за дълготрайната му привързаност към изключителната древност на земните процеси. През 1836 г., на 27-годишна възраст, се завърнал вкъщи, след като отсъствал пет години и два дни. Никога повече не напуснал Англия.

Едно от нещата, които Дарвин не направил по време на пътешествието, е, че не изложил теорията (или дори някаква теория) на еволюцията. Първо на първо, през 1830-те еволюцията като концепция вече съществувала от десетилетия. Самият дядо на Дарвин, Еразмуз, възхвалявал еволюционните принципи в едно стихотворение, изпълнено с вдъхновена посредственост и наречено „Храмът на природата“, години преди Чарлз да се роди. Едва когато младият Дарвин се завърнал в Англия и прочел написаното от Томас Малтус Изследване върху принципа за населението (което твърди, че увеличаването на запасите от храни никога няма да бъде в съответствие с нарастването на населението поради математически причини), започнала да му минава през ума идеята, че животът е вечна борба за оцеляване и че естественият подбор е средството, с което някои видове просперирали, докато други претърпявали неуспех. По-конкретно, Дарвин забелязал, че всички организми се съревновавали за ресурси и тези, които имали някакво присъщо на тях предимство, просперирали и предавали това предимство на потомството си. По този начин видовете непрекъснато се подобрявали.

Изглежда страшно проста идея — и е страшно проста идея — като обяснявала страшно много и Дарвин бил готов да отдаде на нея живота си. „Колко глупаво от моя страна да не съм се сетил за това!“ извикал Т. Х. Хъксли, след като прочел Произход на видовете. Все такъв е откликът оттогава насам.

Интересното е, че Дарвин не използвал израза „оцеляване на най-силните“ в нито един от трудовете си (макар че изразил възхищението си за него). Изразът бил създаден през 1864 г., пет години след публикуването на Произход на видовете — от Хърбърт Спенсър в Принципи на биологията. Дарвин не бил използвал и думата „еволюция“ в печатна форма до шестото издание на Произход на видовете (когато вече употребата й била твърде разпространена, за да й устои), като предпочитал пред нея „произход с модификация“. Нито пък, най-вече, заключенията му били инспирирани по какъвто и да е начин от това, че по време на престоя си на Галапагоските острови бил забелязал интересно разнообразие при човките на чинките. Историята, както традиционно се разказва (или поне толкова често много от нас си я спомнят), е, че докато пътувал от остров на остров, Дарвин забелязал, че човките на чинките на всеки остров били чудесно адаптирани за използване на местните ресурси — на единия остров човките били яки и къси, и ставали за трошене на ядки, докато на друг остров човките били дълги и тънки и навярно добре пригодени за измъкване на храна от процепи — и именно това го накарало да предположи, че вероятно птиците не били създадени така, а в известен смисъл те са създали себе си.

Всъщност птиците били създали себе си, но не бил Дарвин този, който го забелязал. По време на пътешествието с Бийгъл той току-що бил завършил университета и не бил още изцяло изграден природоизпитател, така че пропуснал да забележи, че галапагоските птици били от един тип. Приятелят му Джон Гулд бил този, който осъзнал, че това, което Дарвин бил открил, било множество чинки с различни таланти. За жалост, поради своята неопитност Дарвин не бил отбелязал, кои птици от кои острови са. (Бил направил подобна грешка с костенурките.) Отнело години, за да се оправи тази бъркотия.

Поради тези недоглеждания и нуждата да се сортира съдържанието на многото сандъци с екземпляри от Бийгъл, едва през 1842 г., шест години след завръщането си от Англия, Дарвин започнал най-накрая да скицира основните принципи на новата си теория. Той ги разширил до „скица“ от 230 страници две години по-късно. И след това направил нещо необичайно: прибрал бележките си и през следващото десетилетие и половина бил зает с други неща. Станал баща на десет деца, посветил почти осем години на писане на изчерпателен опус за мустаконогите раци („Мразя мустаконогите раци така, както никой друг досега“ — казал с разбираема въздишка, след като завършил труда си) и станал жертва на странни неразположения, които го правели хронично апатичен, немощен и „тревожен“, както той се изразил. Симптомите почти винаги включвали ужасно гадене, атака също обикновено били съпроводени от сърцебиене, мигрена, изтощение, треперене, сенки под очите, задух, „въртене на главата“ и, което не е изненадващо, депресия.

Причината на боледуването никога не била установена, но най-романтичното и може би най-малко вероятното сред многото възможни обяснения, е, че страдал от болестта на Шагас — продължително тропическо заболяване, което може би бил развил от ухапването на насекомото Benchuga в Южна Америка. По-прозаичното обяснение е, че състоянието му е било психосоматично. И в двата случая страданията му били истински. Често не можел да работи в продължение на повече от двайсет минути, а понякога дори не и толкова.

По-голямата част от останалото време той прекарвал в серия от отчаяни лечения — ледени бани, обливания с оцет, омотаване с „електрически жици“, с които бил подложен на малки електрошокове. Станал нещо като отшелник, рядко излизал от дома си в Кент, Даун Хауз. Едно от първите му действия след като се преместил в къщата било да сложи огледало навън пред прозореца на кабинета си, така че да може да идентифицира, и, ако е нужно, да избягва посетители.

Дарвин не запознавал други с теорията си, тъй като добре знаел бурята, която би причинила. През 1844 г. — годината, в която заключил бележките си, книга, наречена Следи от естествената история на сътворението, предизвикала много яростни чувства сред мислещия свят, като изказвала предположението, че човекът може да е еволюирал от по-низши примати без помощта на божествен създател. В очакване на протести авторът бил внимателно предприел мерки да скрие самоличността си, като я пазел в тайна дори и от най-близките си приятели през следващите четирийсет години. Някои хора се чудели дали самият Дарвин не е авторът. Други подозирали принц Алберт. Всъщност авторът бил преуспял и общо взето скромен шотландски издател на име Робърт Чеймбърс, чиято неохота да се разкрие имала както практически, така и лични измерения: фирмата му била водещ издател на библии. Следи била активно отричана от свещениците в проповедите си из цяла Великобритания и далеч извън нея, но също била и доста гневно посрещната от страна на учените. Единбърг Ривю посветил почти цяло издание — осемдесет и пет страници — да я разбие на пух и прах. Дори Т. Х. Хъксли, привърженик на еволюцията, нападнал книгата с известна злъч, като не съзнавал, че авторът е приятел.42

Ръкописът на Дарвин навярно щял да остане заключен до смъртта му, ако не му бил нанесен тревожен удар от Далечния изток в началото на лятото на 1858 г. във формата на колет, който съдържал приятелско писмо от млад природоизследовател на име Алфред Ръсел Уолъс и чернова на доклад За склонността на разновидностите да се отклоняват безкрайно от първоначалния си тип, описващ теория за естествения подбор, която била необикновено сходна с потайните бележки на Дарвин. Дори някои от фразите звучели, като че ли са на Дарвин. „Никога не съм виждал по-впечатляващо съвпадение“ — размишлявал Дарвин слисано. „Ако Уолъс бе имал плана на ръкописа ми през 1842 г., не би могъл да напише по-добро кратко резюме.“

Уолъс не попаднал в живота на Дарвин толкова неочаквано, колкото понякога се казва. Двамата вече си били кореспондирали и Уолъс на няколко пъти щедро му бил изпращал екземпляри, за които смятал, че биха го заинтересували. В процеса на тези размени Дарвин дискретно бил предупредил Уолъс, че смятал темата за създаването на видовете за своя територия. „Това лято ще се навърши 20-та година (!), откакто отворих първата си тетрадка по въпросите как и по какъв начин видовете и разновидностите се различават един от друг“, — бил написал на Уолъс малко преди това. „Сега подготвям работата си за публикация“ — добавил той, макар че всъщност не било така.

Във всеки случай, Уолъс не схванал какво се опитвал да му каже Дарвин, и, разбира се, той не можел да има представа, че собствената му теория е толкова идентична с тази, която Дарвин бил разработвал, както се оказва, в продължение на две десетилетия.

Дарвин изпаднал в мъчително затруднение. Ако се втурнел да публикува, за да съхрани приоритета си, щял да се възползва от невинно получена информация от далечен почитател. Но ако отстъпел, както може да се каже по изискванията на джентълменското поведение, щял да загуби заслугите за теория, която бил изложил независимо. Теорията на Уолъс, според собствените му откровения, била резултат от внезапно прозрение; тази на Дарвин била продукт на години внимателен, неблагодарен, методически умствен труд. Било съкрушително нечестно.

За да стане мъката му още по-голяма, най-малкият син на Дарвин, също наречен Чарлз, се бил заразил от скарлатина и бил критично болен. При кулминацията на кризата на 28 юни детето починало. Въпреки че вниманието на Дарвин било отклонено към болестта на сина му, намерил време да изпрати писма на приятелите си Чарлз Лайъл и Джоузеф Хукър, като предлагал да се откаже, но отбелязал, че ако направи това, цялата му работа, „до каквото и да доведе, ще бъде унищожена“. Лайъл и Хукър достигнали до компромисно решение за представяне заедно на резюме на идеите на Дарвин и Уолъс. Мястото, на което се спрели, било Линеанското дружество, което по това време се борело да се върне отново на мода като център на научни постижения. На 1 юни 1858 г. теорията на Дарвин и Уолъс била разкрита пред света. Самият Дарвин не присъствал. В деня на заседанието той и жена му погребвали сина си.

Презентацията на Дарвин-Уолъс била една от седемте тази вечер една от тях била за флората на Ангола — и ако близо трийсетте души публика са имали представа, че са свидетели на научния връх на века, не го показали. Не последвала дискусия. Нито пък събитието привлякло голямо внимание другаде. Дарвин по-късно отбелязал бодро, че само един човек, някой си професор Хоутън от Дъблин, споменал двата доклада в публикация и заключението му било, че „всичко, което било ново в тях, било погрешно, а това, което било вярно, не било ново.“

Уолъс, който бил още далече на Изток, научил за тези маневри дълго след събитието, но бил удивително спокоен и изглеждал доволен, че въобще бил включен. Дори винаги след това говорел за теорията като „дарвинизъм.“

Доста по-малко смирен спрямо претенциите на Дарвин за приоритет бил един шотландски градинар на име Патрик Матю, който също, по един забележителен начин, бил достигнал до принципите на естествения подбор — всъщност именно в годината, в която Дарвин отплавал на Бийгъл. За жалост, Матю бил публикувал тези възгледи в книга, наречена Морски дървен материал и лесовъдство, която не била забелязана не само от Дарвин, но и от целия свят. Матю отправил бурни нападки с писмо до Гарденърс Кроникъл, след като видял, че Дарвин получавал заслуги навсякъде за идея, която всъщност била негова. Дарвин без колебание се извинил, макар че не пропуснал да отбележи: „Смятам, че никой няма да бъде изненадан, че нито аз, нито пък очевидно който и да е друг природоизследовател не е чул за идеите на г-н Матю, като се има предвид колко накратко са представени, а и са се появили в Приложение към труд върху морски дървен материал и лесовъдство.“

Уолъс продължил следващите петдесет години да бъде природоизследовател и мислител, като понякога бил доста добър, но постепенно спрял да бъде популярен в научните среди, тъй като се отдал на съмнителни интереси като спиритизъм и възможността животът да съществува другаде във вселената. Така че теорията останала само на Дарвин поради отпадането на другия претендент.

Дарвин никога не спрял да се измъчва от идеите си. Говорел за себе си като за „Капелана на Дявола“ и казвал, че откриването на теорията го карало да се чувства „като признаване на убийство.“ Освен всичко друго знаел, че дълбоко наранява обичаната си и набожна съпруга. Въпреки това, веднага се заел с разширяване на ръкописа си, за да стане голям колкото книга. Условно я нарекъл Резюме на есе за произхода на видовете и разновидностите чрез естествен подбор — заглавие толкова плахо и нерешително, че издателят му Джон Мъри решил да отпечата само 500 екземпляра. Но щом му бил даден ръкописът, при това с малко по-впечатляващо заглавие, Мъри размислил и увеличил първоначалния тираж на 1250.

Произход на видовете постигнала веднага комерсиален успех, но по отношение на критиката успехът бил доста по-малък. Идеята на Дарвин поставяла две неразрешими трудности. Нуждаела се от доста повече геоложко време, отколкото лорд Келвин бил склонен да допусне, и била недостатъчно подкрепена от фосилни доказателства. Къде са, питали по-разсъдливите критици на Дарвин, преходните форми, от които теорията му толкова ясно се нуждаела? Ако нови видове непрекъснато еволюирали, то тогава трябвало да има междинни форми, разпростиращи се из фосилния летопис, а такива нямало.43 Всъщност летописът така, както съществувал тогава (а и доста дълго след това), не показвал да е имало някакъв живот до момента на известния Камбрийски взрив.

И ето сега Дарвин, без да има доказателства, настоявал, че ранните морета трябва да са били пълни с изобилие от живот, но просто не сме го открили още, тъй като по някакви причини не е бил съхранен. Просто не е могло да бъде иначе, твърдял Дарвин. „Ситуацията понастоящем трябва да остане необяснена; и може да бъде изтъквана като валиден аргумент срещу възгледите, поддържани тук“ — признал доста откровено, но отказал да приеме алтернативна възможност. За да даде обяснение, разсъждавал — изобретателно, но неправилно — че вероятно моретата в предкамбрий са били твърде бистри, за да отложат седименти и следователно не са съхранили никакви вкаменелости.

Дори най-близките приятели на Дарвин ги тревожела небрежността на някои от твърденията му. Адам Седжуик, който бил преподавал на Дарвин в Кеймбридж и го бил завел на геоложка обиколка из Уелс през 1831 г., казал, че книгата му доставяла „повече огорчение отколкото удоволствие.“ Луис Агасиз я отхвърлил като една лоша догадка. Дори Лайъл обобщил мрачно: „Дарвин отива твърде далеч.“

Т. Х. Хъкси не харесвал твърдението на Дарвин за огромно количество геоложко време, тъй като бил салтуционист, което означава поддръжник на идеята, че еволюционните промени не стават постепенно, а внезапно. Салтуционистите (думата произхожда от латинската дума saltus — скок) не можели да приемат, че сложните органи могат да се появят с бавни стъпки. Каква полза, в края на краищата, има в една десета от крило или половин око? Такива органи, смятали те, имали смисъл, само ако са в завършен вид.

Схващането на Дарвин изненадвало с радикалния си дух толкова, колкото и това на Хъксли, тъй като доста напомняло на една много консервативна идея, изложена за първи път от английския теолог Уилям Пейли през 1802 г., известна като аргумент от строежа. Пейли твърдял, че ако намерим джобен часовник на земята, дори и да не сме виждали такова нещо преди това, незабавно ще осъзнаем, че е бил направен от разумен обект. Според него така било и с природата: сложността й била доказателство за строежа й. Идеята била доста влиятелна през деветнайсети век и причинявала на Дарвин доста проблеми. „И досега ме побиват тръпки заради окото“, признава той в едно писмо до приятел. В Произход на видовете той отстъпва, че „открито признавам, че изглежда в най-голяма степен абсурдно“ естественият подбор да направи такъв сложен инструмент с постепенни етапи.

Въпреки това и за голямо раздразнение на поддръжниците си, Дарвин не само че настоявал, че всякаква промяна е постепенна, но в почти всяко издание на Произход на видовете увеличавал количеството време, което смятал за необходимо, за да може еволюцията да напредва. Така идеите му все повече и повече не се приемали. „Накрая“, според учения и историка Джефри Шварц, „Дарвин фактически изгуби цялата подкрепа, която все още получавал от редовете на колегите си по естествена история и геология.“

Иронията е, че като се има предвид, че Дарвин нарекъл книгата си Произход на видовете, единственото нещо, което не успял да обясни, е как са възникнали видовете. Дарвиновата теория предлагала механизъм как те могат да стават по-силни или по-добри, или по-бързи — с една дума по-приспособени — но не казвала как би могло да се създадат нови видове. Шотландски инженер на име Флеминг Дженкин разгледал проблема и отбелязал един важен пропуск в дарвиновите аргументи. Дарвин смятал, че всеки полезен белег, който се появял при едно поколение, ще бъде предаден на следващото поколение, като по този начин се подобрят видовете.

Дженкин изтъкнал, че положителен белег при един родител няма да стане по-важен в следващото поколение, а фактически ще бъде отслабен чрез смесването. Ако изсипем уиски в чаша вода, уискито не става по-силно, а по-слабо. И ако се изсипе тази разредена смес в друга чаша вода, ще стане още по-слабо. По същия начин всеки положителен белег, носен от единия родител, ще бъде успешно разреждан от последващите родители, докато престане въобще да бъде видим. Така че теорията на Дарвин не била рецепта за промяна, а за непроменливост. Щастливи случайности можели да възникват от време на време, но скоро изчезвали под общия стремеж всичко да бъде върнато към стабилна посредственост. За да може да действа естественият подбор, бил нужен някакъв алтернативен, неизвестен механизъм.

Без да знае Дарвин или който и да е друг, на разстояние от 1300 километра в едно спокойно кътче на Средна Европа, саможив монах на име Грегор Мендел работел върху разрешаването на проблема.

Мендел е роден през 1822 г. в обикновено семейство на фермери, в едно затънтено място на Австрийската империя, което днес е в Чешката република. Някога учебниците го описвали като скромен, но наблюдателен провинциален монах, чийто открития били до голяма степен случайност — резултат от това, че забелязал интересни наследствени белези, докато се занимавал с грахови растения в градината към кухнята на манастира. Всъщност Мендел бил учен — изучавал физика и математика във Философския институт на Олмюц и във Виенския университет, и подхождал научно към всичко, с което се занимавал. Нещо повече, манастирът в Бърно, където живеел от 1843 г., бил известен като научно заведение. Имал библиотека с 20 000 книги и традиция на задълбочени научни изследвания.

Преди да се заеме с експериментите си, Мендел прекарал две години в подготовка на контролните си екземпляри — седем разновидности на грах, за да бъде сигурен, че се размножават, както трябва. След това с помощта на двама асистенти на постоянна работа той кръстосвал хибриди от 30 000 грахови растения. Работата била деликатна, изисквала изключително внимание, за да се предотврати случайно кръстосване, и трябвало да се отбелязват както най-малкото изменение при растежа, така и появата на семената, семенника, листата, стъблата и цветчетата. Мендел знаел какво прави.

Никога не е използвал думата „ген“ — която се появила чак през 1913 г. в един английски медицински речник — макар че той създава термините доминантен и рецесивен. Това, което открил, е, че всяко семе съдържа два „фактора“ или „елементи“, както ги наричал — един доминантен и един рецесивен — и когато тези фактори се кръстосат, се получават предсказуеми закономерности при унаследяване на белезите.

Мендел превърнал резултатите в точни математически формули. Като цяло той прекарал осем години в провеждане на експериментите, след това потвърдил резултатите си с подобни експерименти с цветя, житни и други растения. Ако не друго, Мендел имал твърде научен подход, тъй като, когато през 1865 г. представил откритията си на февруарското и мартенското заседание на Дружеството по естествена история в Бърно, публиката, която се състояла от четирийсет души, слушала учтиво, но видимо не била впечатлена, въпреки че развъждането на растения била материя от голям практически интерес за много от членовете.

Когато докладът на Мендел бил публикуван, той с нетърпение го изпратил на големия швейцарски ботаник Карл-Вилхелм фон Негели, чиято подкрепа повече или по-малко била жизненоважна за бъдещето на теорията. За жалост, Негели пропуснал да види значимостта на това, което Мендел бил открил. Посъветвал Мендел да опита да развъжда растението миши уши. Мендел покорно сторил, каквото Негели му бил казал, но бързо осъзнал, че растението миши уши не притежавало нужните качества за изучаване на наследствеността. Станало му ясно, че Негели не бил прочел внимателно или навярно въобще не прочел доклада му. Обезсърчен, Мендел се отказал от изследване на наследствеността и прекарал остатъка от живота си в отглеждане на изключителни растения и изучаване на пчелите, мишките и слънчевите петна, наред с много други неща. Накрая бил произведен в абат.

Откритията на Мендел не били съвсем игнорирани, както се смята обикновено. На изследванията му била посветена блестяща статия в Енциклопедия Британика — тогава по-значим справочник на научната мисъл, отколкото е сега — и бил цитиран неколкократно във важен доклад от германеца Вилхелм Олберс Фоке. Всъщност, именно защото идеите на Мендел никога не изчезнали съвсем от научната мисъл, лесно били открити наново, когато светът бил готов за тях.

Заедно, без да го съзнават, Дарвин и Мендел положили основите на всичките природни науки на двайсети век. Дарвин установил, че всички живи форми са взаимносвързани, че в крайна сметка те „проследяват предците си до един общ първоизточник“, докато изследванията на Мендел открили механизма, който да обясни как това може да стане. Двамата мъже лесно би могло да си сътрудничат. Мендел притежавал немско издание на Произход на видовете и се знае, че го е бил прочел, така че трябва да е съзнавал приложимостта на работата си към тази на Дарвин, обаче е известно, че очевидно не се е опитал да се свърже с него. Знае се, че и Дарвин от своя страна е бил запознат с влиятелния доклад на Фоке с непрекъснатите му отпратки към работата на Мендел, но не ги свързал със собствените си изследвания.

Нещото, което всички вярват — а именно, че аргументите на Дарвин съдържали твърдението, че човекът произхожда от маймуните, въобще го нямало, освен като бегла алюзия. Но дори и така, не било нужно изключително въображение, за да се видят загатванията за развитието на човека в дарвиновите теории, които веднага станали обект на обсъждане.

Публичното разискване на въпроса станало в събота, 30 юни 1860 г., на заседание на Британската асоциация за развитие на науката в Оксфорд. Хъксли бил приканен да присъства от Робърт Чеймбърс, автор на Следи от естествената история на сътворението, макар че все още не съзнавал връзката на Чеймбърс с този презрян труд. Дарвин, както винаги, отсъствал. Заседанието се провеждало в Оксфордския зоологически музей. Повече от хиляда души се били струпали в залата; стотици други били отпратени. Хората знаели, че нещо важно щяло да се случи, макар че трябвало първо да изчакат, докато един приспиващ с четенето си лектор на име Джон Уилям Драйпър от Ню Йоркския университет смело напредвал в двата часа уводни бележки върху „Интелектуалното развитие на Европа, разгледано с оглед на възгледите на г-н Дарвин.“

Накрая станал да се изкаже епископът на Оксфорд Самюел Уилбърфорс. Уилбърфорс бил осведомен предварително (или така всеобщо се предполага) от отявления антидарвинист Ричърд Оуен, който му бил на гости предишната вечер. Както винаги става със събития, които завършват с шум и бъркотия, сведенията какво точно се е случило се различават изключително много. Според най-популярната версия, когато говорел Уилбърфорс, той се обърнал към Хъксли със суха усмивка и го запитал дали признава родството на баба му и дядо му с маймуната. Казаното очевидно било отправено като духовита забележка, но било разбрано като ледено предизвикателство. Според собствените думи на Хъксли, той се бил обърнал към съседа си и прошепнал. „Господ го е поставил в ръцете ми“, след това се изправил с известна наслада.

Други обаче си спомнят как Хъксли треперел от гняв и възмущение. Във всеки случай, Хъксли обявил, че по-скоро би признал родство с маймуна, отколкото с някой, който използва високия си ранг, за да поставя на разискване неуки бръщолевения по време на форум, за който се предполага, че е научен. Такъв отговор бил скандална безочливост, както и обида към поста на Уилбърфорс, и заседанието мигновено се превърнало в бъркотия. Някаква си лейди Брюстър припаднала. Робърт ФицРой, спътникът на Дарвин на Бийгъл отпреди двайсет и пет години, ходел из залата с вдигната нагоре Библия и викал „Книгата, Книгата.“ (Бил на конференцията, за да представи доклад за бурите в качеството си на оглавяващ новосъздадения Департамент по метеорология.) Интересното е, че всяка от страните след това твърдяла, че е разгромила другата.

Дарвин накрая наистина изрично изразява убеждението си за родството ни с маймуните в Произход на човека през 1871 г. Изводът му бил смел, тъй като нищо във фосилния летопис не подкрепяло тази идея. Единствените открити ранни човешки останки по това време били известните кости на неандерталец в Германия и няколко не особено добре запазени части от челюст, като дори мнозина специалисти отказвали да признаят автентичността им. Произход на човека като цяло била по-оспорвана книга, но когато вече се била появила, светът бил станал в по-малка степен възбудим и споровете не предизвиквали толкова голям шум.

В повечето време обаче Дарвин прекарал последните си години зает с други проекти, повечето от които само леко се докосвали до въпросите на естествения подбор. Прекарал удивително дълги периоди от време в подбиране на птичи екскременти, като изследвал съдържанието им в опит да разбере как семената се разпространяват между континентите, а други две години прекарал в изучаване на поведението на червеите. Един от експериментите му бил да им свири на пиано, не за да ги забавлява, а за да изследва влиянието на звука и вибрациите върху тях. Бил първият, който осъзнал колко жизненоважни са червеите за плодородието на почвата. „Вероятно надали има други животни, които да са имали толкова важна роля в историята на света“ — пише в шедьовъра си по въпроса Формирането на хумуса чрез действието на червеите (1881 г.), която всъщност била по-популярна, отколкото въобще някога е била Произход на видовете. Сред другите му книги са: За различните способи, според които британските и другите орхидеи се оплождат от насекоми (1862 г.), Изразяването на усещанията у човека и животните (1872 г.) с продадени близо 5300 екземпляра през първия ден, Ефектите от кръстосано опрашване и самоопрашване в растителното царство (1876) — тема, която се доближила невероятно близко до работата на Мендел, без въобще да достигне същите прозрения — и последната му книга Способността за движение у растенията. Накрая, но не и на последно място, посветил много от усилията си върху изучаване на последиците при бракове между родственици — въпрос, който лично го интересувал. Дарвин бил женен за собствената си братовчедка и мрачно подозирал, че определени физически и умствени слабости у децата му произлизали от липсата на многообразие във фамилното му дърво.

Дарвин често получавал почести през живота си, но никога за Произход на видовете или за Произход на човека. Когато Кралското дружество му връчило престижния медал „Копли“, било заради работата му в областта на геологията, зоологията и ботаниката, а не за еволюционните му теории, а Линеанското дружество със същото задоволство отличило Дарвин, без да включва радикалните му идеи. Никога не станал рицар, въпреки че бил погребан в Уестминстърското абатство — редом до Нютон. Умрял в Даун през април 1882 г. Мендел починал две години по-късно.

Дарвиновата теория придобила всеобщо признание чак през 1930-те и 1940-те, с развитието на подобрена теория, наречена, с известна помпозност, Модерната синтеза, като съчетавала дарвиновите идеи с тези на Мендел и други. За Мендел признанието било също посмъртно, макар че дошло малко по-рано. През 1900 г. трима учени, които работели независимо един от друг, преоткрили работата на Мендел почти едновременно. Само защото единият от тях — холандец на име Хуго де Врийз, смятал да представи откритията на Мендел за свои, негов конкурент шумно дал да се разбере, че истинските заслуги за това били на забравения монах.

Светът имал готовност, макар и не съвсем, да започне да разбира как сме се появили тук — как сме се създали. Доста удивително е, като си помислим, че в началото на двайсети век и години след това най-добрите учени в света всъщност не можели да кажат откъде се появяват бебетата.

А те, както може да си спомняте, са хора, които смятали, че науката е открила почти всичко.

26. Най-важната материя на живота

Ако двамата ви родители не са се били съвокупили в точно определен момент — вероятно до секундата, вероятно до наносекундата — нямаше да сте тук. И ако техните родители не са се били съвокупили именно тогава, а не в друг момент, също нямаше да сте тук. И ако родителите им не са били направили същото, и така нататък, очевидно и до безкрайност, нямаше да сте тук.

С обръщане назад във времето тази зависимост от предците ви започва да се натрупва. Ако се върнете назад само осем поколения — приблизително, когато Чарлз Дарвин и Ейбрахам Линкълн са били родени, вече ще има над 250 определени чифтосвания, от които зависи съществуванието ви. Продължете по-нататък, до времето на Шекспир и на заселниците от кораба Мейфлауър, и вече ще има не по-малко от 16 384 предци, които си разменят енергично генетичен материал по начин, чийто чудотворен резултат в крайна сметка ще бъдете вие.

Преди 20 поколения броят на хората, създали потомство във ваша полза, ще се е увеличил на 1 048 576. Пет поколения по-назад и вече ще има не по-малко от 33 554 432 мъже и жени, от чиито всеотдайни чифтосвания ще зависи съществуването ви. Преди 30 поколения общият брой на прародителите ви — да не забравяме, това не са братовчеди, лели и други странични роднини, а само родители и родители на родители по протежение на линия, която води неизбежно до вас — ще бъде над един милиард (1 073 741 824). Ако се върнем назад с 64 поколения, до времето на римляните, броят на хората, от чиито колективни усилия е зависело крайното ви съществуване, ще се е увеличил на 1 000 000 000 000 000 000, което е няколко хиляди пъти общият брой на хората, които въобще са живели.

Очевидно, нещо не е в ред с математиката ни. Отговорът, ако ви интересува да научите, е, че родствената ви линия не е чиста. Не бихте могли да сте тук без малко кръвосмешение — всъщност доста много кръвосмешение, макар и като генетично дискретна стъпка. С толкова много милиони предшественици в произхода ви трябва да е имало много случаи, когато роднина по майчината ви линия е създал потомство с далечен братовчед по бащината ви линия. Фактически ако сега сте в партньорски отношения с някой от собствената ви раса и страна, има голяма вероятност на определено ниво да сте роднини. Всъщност, ако се огледате наоколо в автобус, парк, кафене или което и да е място с много хора, повечето от хората, които виждате, вероятно са ваши роднини. Когато някой се похвали, че е потомък на Уилям Завоевателя или на заселниците от кораба Мейфлауър, трябва веднага да отговорите: „Аз съм също!“ В най-буквалния и фундаментален смисъл всички сме роднини.

Също така необичайно си приличаме. Ако сравним гените ви с тези на което и да е човешко създание, общо взето ще бъдат около 99,9% сходни. Това ни прави да сме един вид. Малките различия в останалите 0,1% — „приблизително една нуклеотидна основа на всеки хиляда“ — ако цитираме британския генетик, а отскоро и нобелов лауреат, Джон Сълстон — е това, което ни придава индивидуалност. Много се говори в последните години за откриването на човешкия геном. Всъщност, въобще няма такова нещо като един човешки геном. Всеки човешки геном е различен. Иначе всички щяхме да сме еднакви. Именно безкрайните комбинации на геномите ни — всеки един от тях почти идентичен, но не съвсем — ни прави това, което сме като индивиди и като вид.

Но какво точно представлява това нещо, което наричаме геном? И какво всъщност са гените? Ами, нека пак да започнем от клетките. Вътре в клетката има ядро, а във всяко ядро има хромозоми — 46 малки сложни тела, от които 23 са от майката и 23 от бащата. С много малки изключения всички клетки в тялото ни — да кажем 99,999% от тях, — съдържат еднакъв комплект хромозоми. (Изключенията са червените кръвни телца, някои клетки на имунната система, яйчните и сперматозоидните клетки, които поради различни организационни причини не притежават пълния генетичен набор.) Хромозомите съдържат пълния комплект от инструкции, който е нужен, за да бъдем създадени и поддържани, и са направени от дълги нишки от малкия химикал чудо, наречен дезоксирибонуклеинова киселина или ДНК — „най-изключителната молекула на Земята“ — както я наричат.

ДНК съществува само поради една причина — да създава още ДНК — а в нас има много от нея: около по 2 метра, натъпкана в почти всяка клетка. Всяка дължина от ДНК съдържа код от около 3,2 милиарда знака, достатъчно, за да даде 10^3480000000 възможни комбинации, „гарантиращи уникалност при всякакви възможни случайности“ — по думите на Кристиян де Дуве. Това са много възможности — единица, следвана от повече от три милиарда нули. „Ще са нужни над пет хиляди средно големи книги само за да се отпечата това число“ — отбелязва де Дуве. Като се погледнете в огледалото и размислите върху факта, че гледате десет хиляди трилиона клетки, и че почти всяка от тях съдържа два метра плътно компресирана ДНК, започвате да оценявате просто колко от тази материя носите в себе си. Ако цялата ви ДНК бъде вплетена в една-единствена фина нишка, тя ще е достатъчна, за да бъде опъната от Земята до Луната и обратно, и не един или два пъти, а доста много пъти. Като цяло, според едно изчисление, човек може да има около 20 милиона километра ДНК, натъпкани в него.

Казано накратко, тялото ни обича да произвежда ДНК и без нея не бихме могли да живеем. И въпреки това, самата ДНК не е жива. За никоя молекула не може да се каже, че е жива, но ДНК е особено нежива. Тя е „сред най-несъзидателните, химично инертни молекули в живия свят“ — по думите на генетика Ричърд Левонтин. Ето защо може да бъде възстановявана от петна от отдавна изсъхнала кръв или сперма при разследвания на убийства или измъквана от костите на древни неандерталци. Това обяснява защо отнело толкова време на учените, за да открият как едно вещество, което е толкова мистериозно невзрачно — с една дума, безжизнено — е в центъра на самия живот.

ДНК е известна на учените по-дълго, отколкото си мислим. Била е открита още през 1869 г. от Йохан Фридрих Мишер — швейцарски учен, работещ в Тюбингенския университет в Германия. Когато се взирал с микроскоп из гнойта в хирургически превръзки, Мишер открил вещество, което не познавал и което нарекъл нуклеин (тъй като се намирало в ядрото на клетките). По това време Мишер не направил нищо повече от това да отбележи съществуването му, но нуклеинът очевидно продължил да го занимава, тъй като 23 години по-късно, в писмо до чичо си изказал възможността, че такива молекули може би са фактори на наследствеността. Това било изключително прозрение, но толкова изпреварило времето си в областта на науката, че въобще не привлякло никакво внимание.

През повечето от следващия половин век общото предположение било, че материалът — сега наричан дезоксирибонуклеинова киселина или ДНК — имал повече спомагателна роля при въпроси, свързани с наследствеността. ДНК била твърде проста. Имала само четири основни компонента, наречени нуклеотиди, което било като да имате азбука само с четири букви. Как въобще може да се напише историята на живота с такава елементарна азбука? (Отговорът е, че се прави по същия начин, по който се създават сложни съобщения с простите точки и тирета на Морзовия код — като се съчетават.) ДНК не правела въобще нищо, доколкото можело да се каже. Просто си стояла в ядрото, навярно по някакъв начин свързвала хромозомите или придавала малко киселинност при команда, или изпълнявала някаква дребна задача, за която никой още не се бил сетил. Смятало се, че в протеините в ядрото трябвало да съществува нужната сложност.

Имало обаче два проблема при игнорирането на ДНК. Първо, тя бива толкова много: два метра в почти всяко ядро, така че очевидно клетките я ценели по някакъв начин. Отгоре на това все се появявала при експериментите, като заподозреният при загадъчно убийство. Особено при две изследвания — едното свързано с бактерията Pneumonococcus, и друго, засягащо бактериофагите (вируси, които инфектират бактериите) — ДНК показала значимост, която можела да се обясни само ако ролята й била по-централна, отколкото било преобладаващото мнение. Фактите показвали, че ДНК някак си била свързана с производството на протеини — процес, жизненоважен за живота, но все пак било ясно, че протеините били произвеждани извън ядрото, доста извън ДНК, за която се смятало, че ръководи сглобяването им.

Никой не можел да разбере как ДНК би могла да предава информация на протеините. Отговорът, който сега знаем, е рибонуклеиновата киселина или РНК, която действа като преводач между тях. Забележителна странност в биологията е, че ДНК и протеините не говорят на един и същи език. През почти четири милиарда години те са най-великият тандем на живия свят и въпреки това отговарят на взаимно несъвместими кодове, като че ли единият говори на испански, а другият на хинди. За да комуникират, те се нуждаят от посредник под формата на РНК. Работейки заедно с нещо като химичен чиновник, наречен рибозом, РНК превежда информацията от клетъчната ДНК в термини, които протеините разбират и с които им нареждат как да действат.

Обаче в началото на 1900-те, откъдето продължаваме историята си, сме били доста далеч от разбирането на споменатия проблем или всъщност на почти всичко, свързано с това объркано нещо — наследствеността.

Очевидно имало нужда от въодушевено и умело експериментиране, и за щастие векът дал един млад човек, който притежавал усърдието и способността да го предприеме. Името му било Томас Хънт Морган и през 1904 г., само четири години след навременното преоткриване на експериментите на Мендел с граховите растения, и все още десетилетие преди „ген“ въобще да съществува като дума, той започнал да прави удивително специфични неща с хромозомите.

Хромозомите били открити случайно през 1888 г. и били наречени така, защото охотно абсорбирали боя, така че лесно можели да се видят под микроскоп. Вече в началото на двайсети век имало силни подозрения, че те били свързани с предаването на наследствени белези, но никой не знаел как или дали наистина всъщност правели това.

Морган избрал като предмет на изследването си малка фина мушица, официално наречена Drosophila melanogaster, но по-известна като плодова мушица (или винена мушица, бананова мушица, боклучна мушица). Drosophila е известна на повечето от нас като това крехко безцветно насекомо, което има необузданото желание да се дави в напитките ни. Като лабораторни екземпляри плодовите мушици имали някои много атрактивни предимства: почти не изискали никакви средства, за да им се осигури нещо като подслон и храна, можели да се развъждат с милиони в бутилки за мляко, за десет или по-малко дни преминавали от яйце до продуктивно родителство и имали само четири хромозома, които правели нещата удобно прости.

Работейки в малка лаборатория (станала неизбежно известна като Стаята на мушиците) в сградата Шермерхорн на Университета Колумбия в Ню Йорк, Морган и екипът му се заели с програма за внимателно размножаване и хибридизация на милиони мушици (един биограф казва милиарди, макар че това е преувеличение), всяка от които трябвало да бъде хваната с пинцети и изследвана под бижутерска лупа за малки изменения в наследствеността. В продължение на шест години се опитвали да получат мутации по всякакъв начин, който им дойдел на ума — подлагали ги на радиация и рентгенови лъчи, отглеждали ги на ярка светлина и на тъмно, печели ги внимателно във фурната, въртели ги яростно в центрофуги — но нищо не ставало. Морган бил на ръба да се откаже, когато изведнъж се получила внезапна и повтаряща се мутация — мушица с бели очи вместо с червени, както било обикновено. С този пробив Морган и асистентите му успели да генерират полезни деформации, които им позволили да проследят даден белег през поредица от поколения. По този начин можели да изчислят зависимостите между определени характеристики и индивидуални хромозоми, като накрая доказали, като удовлетворили повече или по-малко всички, че хромозомите играят централна роля при наследствеността.

Проблемът обаче останал при следващото ниво на биологична сложност: енигматичните гени и ДНК, която ги съставлявала. Гените били доста по-трудни за изолиране и разбиране. Дори през 1933 г., когато Морган получил Нобелова награда за работата си, много от изследователите не били още убедени, че гените съществуват. Както Морган отбелязва по това време, нямаше консенсус „по отношение на това, какво са гените — дали са истински или напълно въображаеми“. Може да изглежда изненадващо, че учените са могли с усилие да приемат физическата реалност на нещо толкова фундаментално за клетъчната дейност, но както Уолъс, Кинг и Сандърс изтъкват в Биология: науката за живота (такова рядко нещо: четивен университетски текст), днес се намираме в много сходна позиция по отношение на умствените процеси като мисъл и памет. Знаем, че ги притежаваме, но не знаем каква физическа форма имат и дали въобще имат такава. Така било доста дълго време и с гените. Идеята, че можеш да изскубнеш един от тялото си и да го отнесеш за изследване, била толкова абсурдна за колегите на Морган, колкото идеята, че днес учените могат да хванат отделна мисъл и да я изследват под микроскоп.

Това, което със сигурност било вярно, че нещо, свързано с хромозомите, ръководело копирането на клетките. Накрая, през 1944 г., след петнайсетгодишни усилия, екип в Института Рокфелър в Манхатън, начело с блестящия, но стеснителен канадец на име Осуалд Авери, успял с изключително остроумен експеримент, в който безвреден щам бактерия бил направен да е перманентно инфекциозен, като бил кръстосан с чужда ДНК, доказвайки, че ДНК е доста повече отколкото една пасивна молекула и почти със сигурност е активен фактор при наследствеността. Роденият в Австралия биохимик Ервин Шаргаф по-късно казал доста сериозно, че откритието на Авери заслужава две Нобелови награди.

За нещастие, Авери имал опонент в лицето на свой колега в института — волеви и неприятен протеинов ентусиаст на име Алфред Мирски, който направил всичко, което било по силите му, да дискредитира работата на Авери — включително, както се твърди, да лобира пред управляващите в Каролинския институт в Стокхолм да не присъждат Нобелова награда на Авери. По това време Авери бил на шейсет и шест години, и бил уморен. Неспособен да се справи със стреса и споровете, той подал оставката си и никога повече не се и доближил до лаборатория. Но други експерименти някъде другаде съкрушително подкрепили заключенията му и скоро възникнала надпревара в откриването на структурата на ДНК.

Ако сте били човек, който правел залагания в началото на 1950-те, със сигурност сте щели да заложите парите си на Линус Полинг от Калифорнийския технологичен институт — най-видният химик, разгадал структурата на ДНК. Полинг бил несравним в определяне на архитектурата на молекулите и бил пионер в областта на рентгеновата кристалография — техника, която се оказала решаваща за надникване в сърцето на ДНК. Имал изключително забележителна кариера, спечелил две Нобелови награди (за химия през 1954 г. и за мир през 1962 г.), но относно ДНК бил убеден, че структурата й е тройна спирала, а не двойна, и никога не поел в правилната посока. Вместо това, заслугите получил необещаващ квартет от учени в Англия, които не работели като екип, често не си говорели и до голяма степен били новаци в тази област.

От четиримата Морис Уилкинс се доближавал най-много до конвенционален експерт, бил прекарал доста от Втората световна война, като помагал в конструирането на атомната бомба. Двамина от другите — Розалинд Франклин и Франсиз Крик, били прекарали военните си години, като работели за британското правителство върху мините — Крик върху тези, които се взривяват, а Франклин върху вида, използван при добив на въглища.

Най-неконвенционален от четиримата бил Джеймс Уотсън — американско дете чудо, което като момче се отличило като член на изключително популярната радиопрограма, наречена Куиз Кидс (така че може да претендира за поне част от вдъхновението за някои от членовете на семейство Глас във Франи и Зоуи и други творби от Дж. Д. Салинджър) и който бил влязъл в Чикагския университет, когато бил само на петнайсет години. На двайсет и две вече бил защитил докторантура и бил зачислен към известната лаборатория „Кавендиш“ в Кеймбридж. През 1951 г. бил недодялан младеж на двайсет и три, с изключително буйна коса, която на снимките изглежда като че ли се опитва да се залепи към някакъв мощен магнит, който е извън снимката.

Крик, който бил с дванайсет години по-стар и все още без докторат, не бил толкова впечатляващо обрасъл, и бил малко по-естествен. Според думите на Уотсън той бил гръмогласен, любопитен, жизнерадостно полемичен, нетърпелив спрямо всеки, който бавно възприемал идеите, и винаги застрашен от това да бъде помолен да се разкара другаде. Никой от тях нямал официално образование в областта на биохимията.

Предположението им било, че ако се определи формата на ДНК молекулата, бихме могли да видим — правилно, както се оказало — как правела, каквото правела. Надявали се да постигнат това, както изглежда, като извършват колкото е възможно по-малко работа освен мисловна дейност, а и не много такава, освен ако не било абсолютно наложително. Както Уотсън весело (макар и малко неискрено) отбелязва в автобиографичната си книга Двойната спирала, „Надеждата ми беше, че генът ще бъде разкрит, без да уча химия“. Всъщност на тях не им била поставена задача да работят върху ДНК и дори в един момент им било наредено да спрат. Уотсън привидно усъвършенствал изкуството на кристалографията. За Крик се предполагало, че завършвал труда си върху рентгеновата дифракция на големи молекули.

Въпреки че Крик и Уотсън, според всеобщото мнение, се радват на почти всичките заслуги за разкриване на загадката на ДНК, пробивът им бил решително зависим от експерименталната работа, извършена от конкурентите им, резултатите от която били получени „случайно“ според тактичните думи на историчката Лайза Жардин. Доста пред тях, поне в началото, били двама учени от Кингс Колидж в Лондон — Уилкинс и Франклин.

Роденият в Нова Зеландия Уилкинс бил скромен човек до такава степен, като че ли бил невидим. В документален филм на PSB за откриването на структурата на ДНК — постижение, за което той получава Нобелова награда през 1962 г. заедно с Крик и Уотсън — той бива изцяло пренебрегнат.

Най-енигматичната личност от всичките била Франклин. В един изключително неласкателен портрет в Двойната спирала Уотсън изобразява Франклин като жена, която е неблагоразумна, потайна, винаги недружелюбна и, което най го дразнело — почти нарочно несексапилна. Той признава, че „не била непривлекателна и би могла да бъде доста впечатляваща, ако проявявала поне малко интерес към дрехите“ — но в това отношение разочаровала всички очаквания. Тя дори не използвала червило, отбелязва той в почуда, а усетът й към дрехите „показвал всичкото въображение на английските подрастващи интелектуалки.“44

Франклин обаче притежавала най-добрите изображения по онова време на вероятната структура на ДНК, получени посредством рентгенова кристалография — техниката, усъвършенствана от Линус Полинг. Кристалографията била успешно използвана, за да се изучават атомите в кристалите (оттук „кристалография“), но ДНК молекулите били доста по-пипкава работа. Само Франклин успявала да получи добри резултати при процеса, но за безкрайно раздразнение на Уилкинс отказвала да споделя с него откритията си.

Франклин не трябва да бъде изцяло обвинявана за това, че не проявявала вежливост при съобщаване на откритията си. Жените учени в Кингс Колидж през 1950-те били третирани с официална надменност, която смайва съвременната чувствителност (всъщност, която и да е чувствителност). Колкото и старши или утвърдени да били тези жени, не им било позволявано да влизат в стаята на старшия преподавателски състав, а вместо това трябвало да се хранят в отделна стая, за която дори Уотсън признавал, че била „неприветлива и затънтена“. Отгоре на това, непрекъснато й бил оказван натиск — понякога била наистина тормозена — да сподели резултатите си с трио от мъже, чието отчаяно желание да хвърлят поглед върху тях рядко било съпроводено с по-приятни качества като уважение. „Страхувам се, че винаги показвахме, така да се каже, снизходително отношение към нея“, си спомня Крик по-късно. Двама от тези мъже били от конкурентна институция, а третият повече или по-малко бил открито на тяхна страна. Така че не е изненадващо, че Франклин съхранявала резултатите си заключени.

Че Уилкинс и Франклин не се разбирали било факт, който Уотсън и Крик очевидно са използвали в своя полза. Въпреки че Крик и Уотсън нарушавали доста безсрамно територията на Уилкинс, той заставал непрекъснато именно на тяхна страна — което не било съвсем изненадващо, тъй като самата Франклин започвала да се държи по определено странен начин. Въпреки че резултатите й показвали, че ДНК била категорично спираловидна по форма, тя настоявала пред всички, че не е така. За срам и ужас на Уилкинс през лятото на 1952 г. тя поставила подигравателно съобщение около департамента по физика в Кингс, което гласяло: „С голямо прискърбие съобщаваме за смъртта в петък на 18 юли 1952 г. на ДНК спиралата… Надяваме се, че д-р М. X. Ф. Уилкинс ще говори в памет на споминалата се спирала.“

Резултатът от всичко това бил, че през януари 1953 г. Уилкинс показал на Уотсън изображенията, получени от Франклин — „очевидно без нейно знание или съгласие.“ Би било омаловажаващо това да бъде наречено значителна помощ. Години по-късно Уотсън признал, че това „било най-значимото събитие… то ни мобилизира.“ Въоръжени със знанието за основната форма на ДНК молекулата и някои важни елементи на измеренията й, Уотсън и Крик удвоили усилията си. Сега всичко като че ли им потръгнало. По едно време Полинг бил на път за конференция в Англия, на която по всяка вероятност е щял да се запознае с Уилкинс и да научи достатъчно, за да поправи неправилните си схващания, които го били отправили в погрешна изследователска посока, но това била ерата „МакКартни“ и Полинг бил задържан на летище Айдълуайлд в Ню Йорк, като паспортът му бил конфискуван, поради това, че бил с твърде либерален темперамент, за да му бъде позволено да пътува в чужбина. Крик и Уотсън имали благоприятния и щастлив късмет, че синът на Полинг работел в „Кавендиш“ и невинно ги държал в течение на всички новини относно развитието или проблемите в къщи.

Все още изправени пред възможността всеки момент да бъдат поставени в неудобно положение, Уотсън и Крик се захванали трескаво с проблема. Знаело се, че ДНК имала четири основни компонента — наречени аденин, гуанин, цитозин и тиамин — и че те се чифтосвали по определени начини. Като си играели с парчета картон, изрязан във формата на молекули, Уотсън и Крик успели да открият как парчетата си пасвали. От това направили модел тип Мекано — вероятно най-известният в съвременната наука — състоящ се от метални плочи, затегнати с болтове в спирала, и поканили Уилкинс, Франклин и останалия свят, за да го разгледа. Всеки знаещ човек можел веднага да види, че са разрешили проблема. Несъмнено била брилянтна детективска работа, със или без помощта на изображенията на Франклин.

Изданието на Нейчър от 25 април 1953 г. включвало статия от 900 думи, написана от Уотсън и Крик и озаглавена „Структура на дезоксирибонуклеиновата киселина.“ Била съпроводена от отделни статии от Уилкинс и Франклин. Било забележително време за света — Едмунд Хилари щял точно тогава да се изкачи на върха на Еверест, а на Елизабет II й предстояло да бъде коронясана за кралица на Англия — така че откриването на загадката на живота останало до голяма степен незабелязано. Излязло малко съобщение в Нюз Кроникъл и било пренебрегнато другаде.

Розалинд Франклин не споделила Нобеловата награда. Починала от рак на яйчниците само на трийсет и седем години през 1958 г., четири години преди наградата да бъде връчена. Нобеловите награди не се дават посмъртно. Ракът със сигурност възникнал в резултат на постоянното излагане на рентгенови лъчи в работата й, и иначе не би трябвало да се случи. Във възхваляващата биография на Франклин от 2002 г. Бренда Мадокс отбелязва, че Франклин рядко носела оловна жилетка и често нехайно заставала пред лъчите. Осуалд Авери също никога не спечелил Нобелова награда и също до голяма степен бил пренебрегнат от следващите поколения, макар че той поне получил удовлетворението да живее достатъчно дълго, за да види откритията си доказани. Умира през 1955 г.

Откритието на Уотсън и Крик в действителност не било доказано чак до 1980-те. Както Крик казва в една от книгите си: „Бяха нужни двайсет и пет години моделът ни на ДНК да се превърне от доста вероятен в много вероятен… и оттам да стане всъщност със сигурност верен.“

Дори така, щом вече структурата на ДНК била разбрана, прогресът в генетиката станал бърз и вече през 1968 г. списанието Сайънс можело да отпечата статия, озаглавена „Това беше молекулярната биология, която беше“, като внушавало — изглежда невероятно, но е било така — че работата в областта на генетиката била почти към края си.

Всъщност, разбира се, това било само началото. Дори сега има много неща относно ДНК, които едва разбираме, не и на последно място, защо толкова много от нея в действителност не прави нищо. Деветдесет и седем процента от ДНК не се състои от нищо друго, освен дълго пространство от безсмислени интервали — „боклуци“, „баласт“ или „некодираща ДНК“ — както биохимиците обичат да се изразяват. Само тук и там по протежение на всяка нишка се намират части, които управляват и организират жизненоважни функции. Това са любопитните и дълго убягващи ни гени.

Гените не са нищо друго освен инструкции за образуване на протеини. Това те правят до известна степен със скучна прецизност. В този смисъл те са доста като клавишите на пиано — всеки свири само един тон и нищо друго, което очевидно е малко досадно. Но ако комбинираме гените, така както бихме комбинирали клавишите на пиано, можем да създадем безкрайно разнообразие на акорди и мелодии. Ако съберем всичките тези гени заедно, ще имаме (нека да продължим метафората) великата симфония на съществуванието, известно като човешки геном.

Алтернативен и по-известен начин да разглеждаме генома е като вид наръчник с инструкции за тялото. Така погледнато, хромозомите може да си ги представим като главите на книга, а гените — като индивидуални инструкции за образуване на протеини. Думите, с които са написани тези инструкции, се наричат кодони, а буквите са известни като основи. Основите — буквите на генетичната азбука — се състоят от четири нуклеотиди, споменати страница или две по-рано: аденин, тиамин, гуанин и цитозин. Въпреки важността на това, което правят, тези неща не са направени от нещо екзотично. Гуанинът, например, е същото нещо, което изобилства в този нуклеотид и му дава името си — гуано.

Формата на ДНК молекулата, както всеки знае, доста прилича на спираловидно стълбище или стълба от усукано въже: известната двойна спирала. Отвесната подпора на тази структура е изградена от вид захари, наречени деоксирибоза, а цялата спирала е нуклеинова киселина — и оттук името „дезоксирибонуклеинова киселина“. Стъпалата са формирани от две основи, свързани в пространството между тях, и могат да се комбинират само по два начина: гуанинът се чифтосва винаги с цитозина, а тиаминът винаги с аденина. Редът, по който тези основи (букви) се появяват, когато се придвижваме нагоре и надолу по стълбата, съставлява кода на ДНК: регистрирането му е работата на Проекта на човешкия геном.

Специфичната гениалност на ДНК се състои в начина, по който тя се възпроизвежда. Когато е време да се произведе нова ДНК молекула, двете нишки се разделят в средата като цип на яке и всяка половина се впуска да създаде ново партньорство. Тъй като всеки нуклеотид по нишката се чифтосва със специфичен друг нуклеотид, всяка нишка служи като стандартна програма за създаването на нова съответстваща нишка. Ако притежаваме само една нишка от нашата ДНК, лесно можем да реконструираме пасващата й страна, като се изчислят нужните партньорства: ако най-горното стъпало на една нишка е направено от гуанин, то тогава ще знаем, че най-горното стъпало на пасващата й нишка трябва да е цитозин. Ако направим изчисления надолу по стълбата на всичките нуклеотидни чифтосвания, накрая ще узнаем кода на нова молекула. Точно това става в природата, само че природата го прави наистина бързо — само за секунди, което е истинско постижение.

Повечето от времето нашата ДНК се дели с прилежна точност, но само понякога — около веднъж на милион пъти — буква попада на погрешно място. Това е известно като единичен нуклеотиден полиморфизъм — SNP (single nucleotide polymorphism), или както фамилиарно го наричат биохимиците снип (англ. snip — клъцване, отрязък). Обикновено тези отрязъци са „заровени“ в промеждутъци от некодираща ДНК и нямат забележимо последствие за тялото. Но понякога оказват влияние. Могат да ни направят предразположени към определена болест, но така също са способни да ни удостоят и с някое малко предимство — например по-добре защищаваща пигментация или увеличено производство на червени кръвни клетки при някой, който живее на голяма височина. С течение на времето тези малки модификации се натрупват както при отделните индивиди, така и в цели популации, като допринасят за определени особености и в двата случая.

Балансът между точност и грешки при копиране на клетките е деликатен. Ако има твърде много грешки, организмът не може да функционира, а ако са твърде малко, той става по-малко приспособим. Подобен баланс трябва да съществува между стабилността в организма и нововъведенията. Увеличаването на червените кръвни телца може да помогне на човек или на група хора, живеещи на големи височини да се движат или дишат по-лесно, тъй като повече червени кръвни телца могат да пренасят повече кислород. Но допълнително количество червени телца може да сгъсти кръвта. Ако те са в повече, „все едно се изпомпва масло“ — по думите на антрополога Чарлз Уейц от Темпълския университет. Това е трудно за сърцето. Така че тези, които са приспособени да живеят на големи височини, получават увеличена дихателна способност, но плащат за нея със сърце, изложено на по-голям риск. По този начин дарвиновият естествен подбор се грижи за нас. Това също помага да се обясни, защо сме толкова еднакви. Еволюцията просто не ни позволява да сме твърде различни — не и без да станем нов вид, във всеки случай.

Разликата от 0,1% между моите и вашите гени се дължи на нашите снипс (отрязъци). Сега, ако сравните ДНК-то ви с това на друг, трети човек, ще има също 99,9% съответствие, но тези отрязъци в повечето случаи ще бъдат на различни места. Ако прибавим повече хора към сравнението, ще получим още отрязъци все на други места. За всяка една от вашите 3,2 милиарда основи на ДНК, някъде на планетата ще има човек или група от хора с различно кодиране в тази позиция. Така че не само че е погрешно да говорим за човешкия геном, но в определен смисъл дори няма човешки геном като такъв. Има шест милиарда човешки геноми. Ние сме 99,9% еднакви, но и също така, по думите на биохимика Дейвид Кокс, „можем да кажем, че всички човешки същества нямат нищо общо помежду си, и това също ще бъде вярно.“

Но все пак трябва да обясним защо толкова малко от тази ДНК има някаква забележима цел. Започва да става малко смущаващо, но наистина изглежда, че целта на живота е да увековечава ДНК. 97% от нашата ДНК, която обикновено бива наричана баласт (джънк), до голяма степен е съставена от групи букви, като според думите на Ридли „причината, поради която съществуват, е чисто и просто да се дуплицират.“45 С други думи, повечето от нашата ДНК не е отдадена на нас, а на себе се: ние сме машината за възпроизводството й, а не тя за нашето възпроизводство. Животът, нека да си спомним, просто иска да пребъде, и ДНК е тази, която прави това възможно.

Дори когато ДНК съдържа инструкции за образуване на гени — когато ги кодира, както учените се изразяват — това не става непременно за да се осигури гладкото функциониране на организма. Един от най-често срещаните гени, който имаме, е за протеин, наречен „копиране наобратно“ (transcriptase reverse), за който не се знае да има въобще някаква полезна функция за човека. Единственото нещо, което наистина прави, е да осигурява възможност на ретровирусите, като вируса на СПИН, да се промъкват незабелязано в системата на човека.

С други думи, телата ни отделят значително количество енергия, за да произвеждат протеин, който не прави нищо полезно, а понякога съществено ни вреди. Телата ни нямат избор, освен да изпълняват нареденото от гените. Ние сме съдове за техните прищевки. Като цяло почти половината от човешките гени — най-голямата част, открита засега в който и да е организъм — не правят въобще нищо, доколкото можем да кажем, освен да се възпроизвеждат.

В известен смисъл всичките организми са роби на гените си. Ето защо сьомгата, паяците и други, почти до безброй, видове същества са готови да умрат в процеса на чифтосване. Желанието да се размножиш, да разпръснеш гените си, е най-силният импулс в природата. Както Шеруин Б. Нюланд го е казал: „Империи се сгромолясват, милиони човешки съдби се взривяват, големи симфонии се пишат и зад всичко това стои един-единствен инстинкт, който иска да бъде удовлетворен.“ От еволюционна гледна точка сексът е просто един механизъм награда, който ни насърчава да предаваме генетичния си материал.

Учените едва били асимилирали изненадващата новина, че по-голямата част от ДНК-то ни не прави нищо, когато започнали да се появяват дори още по-неочаквани открития. Първо в Германия, а после и в Швейцария изследователите провели доста чудновати експерименти, като получили удивително нечудновати резултати. При един от тях взели ген, който контролирал развитието на окото на мишка, и го вградили в ларва от винена мушица. Идеята била, че вероятно ще се получи нещо гротескно. Всъщност генът от мишето око не само че направил жизнеспособно око във винената мушица — той направил око на мушица. Ето, имало две създания, които не са имали общ предшественик 500 милиона години, и въпреки това можели да си обменят генетичен материал, като че ли били сестри.

Същото ставало, накъдето и да погледнели изследователите. Открили, че можели да вградят човешка ДНК в определени клетки на мухи и мухите ги възприемали, като че ли били техни. Над 60% от човешките гени се оказали фундаментално същите като тези, установени при винените мушици. Най-малко 90% се съотнасят на определено ниво със тези, открити у мишките. (Дори имаме същите гени за образуване на опашка, но само ако се задействат.) В област след област учените установявали, че върху който и да е организъм да правели изследвания — независимо дали били нематодни червеи или човешки създания — често изучавали в общи линии едни и същи гени. Животът, както се оказвало, бил съставен от един набор генетична информация.

По-нататъшни изследвания открили съществуването на група управляващи гени, всеки от които насочвал развитието на част от тялото и които били наречени хомеотични (от гръцка дума със значение „сходен“) или хокс-гени. Хокс-гените отговаряли на зашеметяващия въпрос, който си задаваме от дълго време — как милиарди зародишни клетки, всичките възникнали от едно оплодено яйце и носещи идентична ДНК, знаят къде да отидат и какво да направят: че тази трябва да стане чернодробна клетка, онази разтеглив неврон, тази мехурче кръв, а друга — част от блясъка на пърхащо крило. Именно хокс-гените са тези, които дават инструкции на зародишните клетки и те го правят при всички организми по един и същи начин.

Интересното е, че количеството генетичен материал и как той е организиран, непременно или пък обикновено, не отразява нивото на сложност на създанието, което го съдържа. Имаме 46 хромозома, но някои папрати имат повече от 600. Рибата protopterus (lungfish), една от най-малко еволюиралите от всичките сложни животни, има четирийсет пъти повече ДНК отколкото нас. Дори обикновеният тритон е генетично по-богат от нас, с коефициент пет.

Очевидно е, че не е важен броят на гените, а какво правим с тях. Това е много хубаво, тъй като броят на гените у човека отскоро е голям хит. До неотдавна се смяташе, че човекът има най-малко 100 000 гени, навярно доста повече, но броят бил драстично намален от първите резултати на Проекта за човешкия геном, който предложил брой, приближаващ се между 35 000 и 40 000 гени — близо толкова, колкото са открити у тревата. Това било прието и като изненада, и като разочарование.

Няма да е убягнало от вниманието ви, че гените обикновено са замесени в безброй човешки недостатъци. Екзалтирани учени през различни периоди от време са обявявали, че са открили гените, отговорни за пълнотата, шизофренията, хомосексуалността, престъпността, насилието, алкохолизма, дори за кражбите по магазините и бездомността. Навярно апогеят (или дъното) на тази вяра в биодетерминизма било едно изследване, публикувано в списанието Сайънс през 1980 г., което твърдяло, че жените са генетично обусловени да бъдат по-слаби в математиката. Всъщност, сега знаем, че нищо, свързано с нас, не е толкова просто и разбираемо, колкото ни се иска.

Очевидно е, че можем само да съжаляваме, в смисъл, че ако имаме индивидуални гени, които определят височината ни, склонността към диабет, плешивостта или който и да е друг отличителен белег, то тогава би било лесно — сравнително лесно — да се изолират и да се пооправят. За жалост, функционирането на трийсет и пет хиляди гени независимо един от друг не е съвсем достатъчно да създаде вид физическа сложност, която да представлява едно задоволително човешко същество. Следователно е очевидно, че гените трябва да се кооперират. Няколко смущения — например хемофилията, Паркинсоновата болест, Хънтингтоновата болест и диетичната фиброза, са причинени от единични лошо функциониращи гени, но по правило разрушителните гени се изкореняват чрез естествения подбор дълго време преди да станат перманентно проблемни при определен вид или популация. В повечето случаи съдбата и удобството ни — дори цвета на очите ни — са определени не от индивидуални гени, а от комплекс от гени, работещи в съюз. Ето защо е толкова трудно да се определи как всичко е свързано и защо няма скоро да произвеждаме бебета по поръчка.

Фактически, колкото повече напоследък научаваме, толкова по-сложни взеха да стават нещата. Дори мисленето, както се оказва, влияе на начина, по който действат гените ни. Например, колко бързо расте брадата на един мъж е отчасти функция на това колко мисли за секс (тъй като мисълта за секс довежда до наплив на тестостерон). В началото на 1990-те учените дори направили по-важно откритие, когато установили, че дори когато премахнали предполагаемо жизненоважни гени от миши зародиши, мишките при този експеримент не само че често раждали здраво потомство, но понякога всъщност били в по-добра кондиция от братята и сестрите си, с които не били правени експерименти. Когато определени важни гени бивали унищожени, се оказвало, че други се появявали за да запълнят празнотата. Това била отлична новина за нас като организми, но не особено добра за разбирането ни как работят клетките, тъй като внасяло допълнително ниво на сложност към нещо, което и без това едва сме били започнали да разбираме.

До голяма степен поради тези сложни фактори почти веднага започнало да се гледа на разгадаването на човешкия геном само като на едно начало. Геномът, както Ерик Ландър от Масачузетския технологически институт го формулира, е като списък със частите на човешкото тяло: казва ни от какво сме направени, но не казва нищо за това как действат. Това, от което сега се нуждаем, е оперативен наръчник — инструкциите за това как да го направим да работи. Не сме стигнали още до този момент.

Така че в момента целта е да разгадаем човешкия протеом — понятие, което е толкова ново, че терминът протеом дори не съществуваше преди десетилетие. Протеомът е библиотеката с информация, която създава протеините. „За жалост“, отбелязва Сайънтифик Америкън през пролетта на 2002 г., „протеомът е доста по-сложен от генома.“

Това е меко казано. Протеините, както си спомняте, са работните добичета на цялата жива система; до сто милиона от тях могат да действат в една клетка в даден момент. Това е много активност за разгадаване. Още по-зле е, че поведението и функциите на протеините се основават не просто на химията им, както е при гените, но и на формата им. За да функционира, протеинът не само че трябва да има нужните химични компоненти, които да са правилно съчетани, но трябва да бъде и нагънат в изключително специфична форма. „Напъването“ е терминът, който се използва, но той е заблуждаващ, тъй като предполага геометрична подреденост, каквато всъщност не съдържа. Протеините се запримчват, навиват и начупват във форми, които са едновременно и сложни, и екстравагантни. Те са повече като яростно изкривени закачалки за дрехи, отколкото акуратно сгънати хавлиени кърпи.

Нещо повече, протеините са (ако ми е позволено да използвам удобен архаизъм) ентусиастите на биологичния свят. В зависимост от настроението и метаболитните обстоятелства те си позволят да бъдат фосфорилизирани, глюкозилирани, ацетилизирани, убиквитинизирани, фарнесилизирани, сулфатизирани, и свързани с гликофосфатидилиноситолни съединения, наред с много други неща. Често изглежда, че е нужно относително малко, за да се задействат. Пийнете чаша вино, както отбелязва Сайънтифик Америкън, и значително ще измените като цяло броя и типа протеини в системата ви. Това е приятна особеност за пиещите, но не толкова полезна за генетиците, които се опитват да разберат какво става.

Може да започне да изглежда невероятно сложно и в определени отношения е невероятно сложно. Но във всичко това има фундаментална простота, дължаща се на също толкова елементарно фундаментално единство в начина, по който функционира животът. Всичките мънички, изкусни химични процеси, които оживяват клетките — съвместните усилия на нуклеотидите, преработването на ДНК в РНК — са еволюирали само веднъж и са останали доста фиксирани оттогава из цялата природа. Както покойният френски генетик Жак Моно се е изразил полушеговито: „Всичко, което е вярно за E. coli, трябва да е вярно и за слоновете, само че има и повече.“

Всяко живо нещо е усъвършенстване на една първоначална постройка. Като човешки същества ние сме само добавени нарастъци — всеки от нас е един остарял архив от приспособления, адаптации, модификации и навременни успешни експерименти, които се простират назад 3,8 милиарда години. Забележително е, че сме доста свързани дори с плодовете и зеленчуците. Около половината от химичните действия, които протичат при банана, са фундаментално еднакви с химичните действия, които протичат във вас.

Няма да е банално да се каже: животът във всички форми е един и същи. Това е, а и подозирам, че ще се окаже навеки, най-безусловно вярното твърдение, което съществува.