…виды изменчивы и… родственные виды происходят от общего корня. Знаю, сколько упреков я навлеку на себя этим заключением, но я по крайней мере честно и обдуманно пришел к нему.
Однажды, отдыхая в парке, Дарвин крепко заснул на траве и вдруг проснулся…
Темно-зеленый убор великолепных сосен и нежная зелень лиственниц, белые стволы старых берез, коричневый тон их сережек…
Над головой прыгали белки, распевали птицы, трещали дятлы, сквозь ветви мягко светило солнце, затейливыми узорами дрожали солнечные пятна на песке.
Серебристые ивы в темно-зеленой рамке из буков оттеняли сочную зелень дерна. Огромные дубы раскинулись над лужайками. Ясени опускали свои ветви в зеркало озер.
Красиво подобранные по оттенкам листвы купы деревьев разных пород создавали стройную и торжественную симфонию зеленого цвета. Игра света и тени сообщала ему бесчисленные переливы.
Дарвин был всецело захвачен созерцанием красот, представившихся его взору, и «…всё это было так приятно и так по-деревенски, как никогда, и я ни на грош не заботился о том, как образовались все эти звери и птицы».
Он написал об этом жене в Даун.
Вряд ли миссис Дарвин могла подумать, что в тот момент, как она читала это письмо, автору его всё еще нет дела до создания птиц и зверей. Она больше, чем кто-либо другой, знала, что его ум постоянно занят одной неотступной мыслью: как появляются новые виды растений и животных.
К этому времени в науке накопилось много фактов, прямо наталкивающих на мысль о единстве происхождения всех живых существ.
Многие ученые указывали на сходство в строении ряда животных. Сходство в строении некоторых организмов очень большое, у других — меньше. Крыса и мышь ближе друг к другу, чем к обезьяне; точно так же лошадь и осел более сходны между собой, чем с зайцем. Меньше похожи все эти животные на гуся и еще меньше на рыбу. А всё-таки и здесь можно уловить сходство. Разве не составляет основу тела всех этих животных спинной хребет, разве не состоит их нервная система из головного и спинного мозга и нервов? Разве не воспринимают их нервные окончания бесчисленные раздражения из внешнего мира?..
В строении пищеварительной и кровеносной систем этих животных также немало сходного.
Чем больше раскрывалось сходство в строении различных животных, тем чаще и настойчивее возникала мысль: не является ли это сходство организмов результатом родства их между собой?
Сходство между живыми существами еще больше выявилось при сравнении их зародышей.
Микроскоп — могущественное изобретение человеческого ума. При помощи его учеными было сказано великое слово: все организмы начинают свое развитие с одной клетки. Оплодотворенная, она растет и делится на новые клетки, которые растут и делятся в свою очередь, выполняют разные функции, образуют ткани и органы, системы их…
К концу зародышевой жизни различие между зародышами животных, а также растений становится всё отчетливее и отчетливее.
Эти открытия опять подсказывали мысль о родстве происхождения всех столь разнообразных во взрослом состоянии организмов.
Ученые находили остатки животных и растений, некогда населявших землю, и замечали большое сходство в строении между древними обитателями ее и современными. Кости, извлеченные из недр земли, оживали под взором и мыслью ученого и рассказывали о строении животного, остов которого они когда-то составляли.
По костям, чаше всего разрозненным и поврежденным, ученые научились читать жизнь древнего животного. Узнавали, чем и как оно питалось, где находило защиту от врага и какими средствами нападения обладало.
Но чем дальше в глубь времен уходили остатки животных и растений, тем менее и менее обнаруживалось сходство их с современными организмами.
Все эти данные ясно говорили, что животные и растения постоянно и постепенно изменялись. Этих данных было вполне достаточно, чтобы признать происхождение самых разнообразных видов от одних и тех же предков, когда-то населявших землю.
Как же происходил этот процесс изменения в природе? Это было совершенно непонятным.
Когда юношей Чарлз Дарвин вступил на палубу «Бигля», вопрос о происхождении видов его совсем не тревожил. Разве тогда он мог сомневаться в том, что все виды сотворены богом для жизни в определенных и неизменных условиях? Конечно, нет! А теперь, после путешествия, Дарвин всё время размышляет об изменчивости видов.
Как применить учение Лайеля об изменениях земной коры под действием естественных причин к биологии? Ведь если оно верно — а это для Дарвина несомненно, — то почему же новые виды животных и растений должны появляться в результате чуда?
Над чем бы Дарвин ни работал, гулял ли, беседовал с друзьями, слушал сонаты Бетховена, — его беспокоила эта мысль. Она жила в его мозгу рядом со всеми другими мыслями, пронизывала и вела за собой эти другие мысли. Она, как маяк, давала им направление, освещая все будничные дела. В ней заключался смысл жизни, преисполненной тяжелых физических страданий…
Открытые им в равнинах Патагонии гигантские ископаемые животные с панцирем, похожим на панцирь современных броненосцев, смена одних родственных видов другими по мере продвижения их на юг, южноамериканский характер большинства обитателей Галапагосских островов и многие, многие другие факты не давали покоя… «Было очевидно, что такого рода факты, так же как и многие другие, можно было объяснить только на основании предположения, что виды постепенно изменялись, — вспоминает Дарвин в глубокой старости. — Проблема эта стала преследовать меня».
Но как доказать, что виды изменялись? С чего начинать? Во время путешествия ему не раз приходила мысль, что существует какая-то связь между изменениями видов и превосходной приспособленностью растений и животных к жизни. У него накопилось множество заметок по этому поводу.
«Меня всегда крайне поражали такого рода приспособления, и мне казалось, что до тех пор, пока они не получат объяснения, почти бесполезно делать попытки обосновать… тот факт, что виды действительно изменялись».
В путешествие он отправился с одной ясной целью: собрать коллекции минералов, растений и животных. Теперь они были собраны и обработаны. Написаны и напечатаны книги о материалах путешествия. Они принесли славу автору. Казалось, можно было отдохнуть, тем более, что здоровье всё ухудшалось.
Нет, это было для него невозможным. Всё проделанное — только ступень к труду, которому будет посвящена теперь вся жизнь.
Вернувшись на родину и работая над геологическими и зоологическими темами, Дарвин не оставляет интересующего его вопроса о происхождении видов.
Он не спешит с теоретическими выводами и ищет всё новых и новых фактов, на основании которых можно будет говорить о причинах появления новых видов.
Еще во время путешествия он приходит к мысли, что факты надо искать в практике сельского хозяйства, в практике выведения новых пород домашнего скота и культурных растений.
К половине XIX века Англия была самой передовой капиталистической страной. Она имела колонии во всех частях мира. Стремительно развивались всё новые и новые отрасли промышленности. Потребовалось огромное количество угля и руды, сельскохозяйственного сырья. Стало быстро развиваться и сельское хозяйство, доставляя необходимое сырье шерстяной, кожевенной, мясной, полотняной и хлопчатобумажной промышленности.
Земля в Англии принадлежит крупным землевладельцам, которые отдают большею частью свои земли в долгосрочную аренду фермерам. А те нанимают рабочих для ухода за скотом и обработки земли.
Почвы Англии требуют постоянных и больших затрат на осушение, машины и удобрения. Это не под силу мелким владельцам, и их поэтому становится всё меньше и меньше. Обычно они кончают продажей своего участка и становятся фермерами-арендаторами.
Правительство снизило пошлины на ввозимый хлеб. Дешевый хлеб хлынул в Англию из других стран. Это заставило фермеров сокращать посевы зерновых культур и заняться главным образом животноводством.
А растущие города и промышленные центры предъявляли всё повышающийся спрос на мясо, молоко, шерсть, кожу.
За несколько десятилетий фермеры Англии достигли исключительных успехов в улучшении пород домашних животных.
Главные богатства сельского хозяйства Англии заключались в огромных стадах овец. Когда-то породы овец выписывались из Испании. Но испанские мериносы гибли от сырого климата Англии. Тогда в Англии была выведена новая порода овец, пригодная к условиям климата. Появились и новые породы свиней, похожих на живые фабрики мяса, сала, на тонких и коротких ножках. На тучных, почти круглый год зеленеющих пастбищах паслись стада крупного рогатого скота — молочных, мясных, мясо-молочных пород. В конюшнях знатных лордов стояли скаковые лошади, за которых платились баснословные цены… А сколько разнообразных пород собак и голубей выведено любителями-англичанами! А какие породы кур, гусей, уток!
На клумбах в парках цвели «модные» анютины глазки четырехсот разновидностей, хотя тридцать лет тому назад их почти не было. В домах благоухал гиацинт; но знатоки его культуры говорили, что гиацинт сходит со сцены. Число сортов его стало меньше тысячи, а сто лет тому назад оно равнялось почти двум тысячам. Почему? Гиацинт был привезен с Востока в 1596 году; тогда насчитывалось четыре сорта его. Изящный вид и тонкий аромат гиацинта привлекают внимание садоводов. Они выводят новые сорта, которые быстро входят в моду. И вот уже почти две тысячи сортов гиацинта. Но вкусы покупателей меняются. Появляются другие «любимцы»-растения, и сортов гиацинта становится всё меньше и меньше.
Дарвин прочитывает множество книг и целые кипы журналов по сельскому хозяйству, изучает отчеты сельскохозяйственных выставок. Погружается в изучение бессчетного числа специальных трактатов о породах скота и сортах растений. Он обнаруживает, что описания многих фактов были запутаны, а утверждения подчас не стоили, по его мнению, и полушки. Дарвин приводит следующий случай. Один бельгийский барон скрестил два различных вида гусей и получил семь гибридов. Все они оказались бесплодными. Это был достоверный факт. Как же он был описан в литературе? В описании одного автора гибридам была приписана способность размножаться, и от них якобы было получено семь поколений. Другой автор проявил еще большую фантазию: он написал, что гусей разводили в течение семи поколений. Так семь бесплодных гибридов превратились в семь поколений гусей, а автор этой выдумки — в гибридизатора. Вот «…как работают, — иронически замечает Дарвин, — наши веселые молодцы».
Весьма нелегко было разобраться в таких «источниках». Правда перемешивалась с небылицами. Один и тот же факт приходилось разыскивать в разных источниках, сравнивать данные о нем, производить внимательную взаимную проверку фактов. Надо была «читать все трактаты о каком-нибудь одном домашнем животном, и не верить ничему без обильных подтверждений».
Дарвин вступил в переписку с коннозаводчиками, голубеводами, огородниками, и он очень скоро убедился в важности этих знакомств. Благодаря им он находил живые примеры создания новых форм руками человека. В то время было распространено религиозное учение о том, что все домашние животные и растения сотворены богом, для удовлетворения потребностей человека. Бог создал человека и для него сотворил породы домашнего скота и сорта культурных растений. В этом якобы проявился высший промысел божий о человеке.
Дарвин открыл настоящего творца всех разнообразных пород животных и сортов культурных растений — самого человека.
К книгам, журналам, к живым людям — практикам — Дарвин обращает один и тот же вопрос: каким образом выводятся породы скота и сорта растений и притом с такими качествами, которые нужны владельцу?
Где же, в чем ключ к объяснению появления новых видов?
И ученый всё упорнее и упорнее продолжает собирать сведения об изменчивости растений и животных в домашнем состоянии.
Надо самому, решает он, заняться разведением животных.
Какое же из домашних животных взять для этой цели? Конечно, голубей! Размножаются они быстро; места большого не требуют; разведение их пользовалось в Англии огромной популярностью. Охотники до голубей образовали клубы, устраивая многочисленные выставки своих питомцев. Отчеты о выставках, фотографии голубей помещались в газетах.
Всю эту «голубиную премудрость» Дарвин изучил в теории и на практике и даже удостоился чести попасть в члены двух голубиных клубов.
Плохое здоровье, большая занятость другими вопросами совсем не располагали Дарвина к разведению голубей. Он прямо признавался, что это будет для него «ужасной скукой». Но голуби были нужны ему, чтобы «…увидеть, как рано и в какой степени обнаруживаются различия».
Ему нужны были трубастые голуби, чтобы подсчитать перья хвоста, обилием которых славится эта порода. Нужны были птенцы и обыкновенного голубя, потому что он хотел сравнить скелеты обыкновенного голубя и породистых голубей. Он получал живыми кур и голубей из Гамбии; разводил все породы, какие только мог достать. Сравнивал скелеты, взвешивал каждую косточку, изучал оперение, окраску индийских и персидских шкурок, полученных в подарок от путешественников.
Огромная старая литература о голубях, которую ученый тщательно собирал, позволяла ему проследить постепенные изменения в породах голубей.
Голуби приручены человеком уже несколько тысячелетий тому назад в разных частях света. Ученый, занимавшийся историей древнего Египта, сообщил, что они упоминаются в одном… кухонном счете, относящемся ко времени больше чем за 3000 лет до нашей эры. У римского историка Плиния Дарвин прочитал, что голубей очень любили в Индии. Не менее чем 20 000 голубей всюду сопровождали Акбар-Хана, властителя Индии конца XVI — начала XVII века. Из Турана и Ирана Акбар-Хану присылали редких голубей. При его дворе выводили прекрасные породы голубей. В древнем Риме за голубей платили громадные суммы и при этом точно высчитывали их длинные родословные.
Но кто же предки домашних пород голубей?
Все голубеводы полагали, что каждая порода голубей берет начало от своего самостоятельного вида в природе, когда-то существовавшего в естественном состоянии.
И действительно, породы голубей так не похожи одна на другую, что подобное предположение было возможным. Некоторые голубиные породы вообще на голубей не похожи. Кто примет за голубя крупную птицу на высоких ногах с длинным туловищем и огромным зобом, который она постоянно надувает? Она напоминает, опрокинутый конус.
А вот маленькая птичка с пышным опахалом вместо скромного голубиного хвоста. Или птичка — малютка по сравнению с обыкновенным голубем, с крошечным клювом и огромной головой. Птичка с капюшоном из перьев, завернутых кверху. Птица с голосом, напоминающим резкий хохот, — всё это также голуби?
Попробуйте сосчитать перья из хвоста и крыльев, позвонки; сделайте измерения черепа, клюва, ребер, грудной кости; сравните форму яиц; сравните голос этих птиц, — и вы скажете: все черты так различны, что невозможно объединить их в один род, а тем более в один вид.
Дарвин всё это проделал с большой тщательностью, уловил все тонкие различия между голубиными породами и всё-таки сказал: «…все они происходят от сизого голубя…», от дикого горного. Это был очень смелый вывод, шедший в разрез с мнением голубеводов-специалистов.
И вот почему так решил ученый.
Если все многочисленные породы домашних голубей происходят каждая от отдельного дикого вида, то таких родоначальников должно быть очень большое число.
Однако в диком состоянии известно, кроме сизого голубя, всего два — три вида голубей, и ни один из них не представляет ни одного признака, имеющегося у домашних пород. Значит, предполагаемые предки все исчезли; может быть, истреблены? Но трудно истребить горных птиц, гнездящихся над пропастями. Ведь, несомненно, по этой причине и сохранились горные голуби на мелких британских островах, берегах Средиземного моря и в центральной Индии.
Если предков — родоначальников домашних голубей — было много, а приручение их началось в глубокой древности, то надо допустить, что полудикий человек приручил несколько видов одной птицы, выбирая для этой цели самые непохожие на всё семейство голубиных. И все эти виды исчезли без следа! Невероятно, — заключает Дарвин длинную цепь аргументов за и против. Домашние голуби берут начало от одного дикого вида.
Дарвин стал скрещивать между собой разные породы голубей. Он получал плодовитое потомство, между тем как виды диких голубей при скрещивании не дают его.
Вывод ясный: домашние породы голубей, несомненно, происходят от одного дикого вида.
От какого же именно? Дарвин скрестил белого голубя с черным и получил пестрых по окраске голубей, а скрестив их между собой, получил голубого голубя, с белой поясницей, двойной черной полосой на крыльях и хвостовыми перьями с черным кончиком и белой оторочкой. Каждый узнал бы в нем сизого голубя.
А что говорит история домашних пород других животных?
Дарвин изучает историю многих пород крупного рогатого скота, лошадей, овец, кур, сортов культурных растений. И во всех случаях убеждается, что все они берут начало от одного или очень немногих диких видов.
При этом замечательно, что каждая порода (или сорт) приспособлена как раз к исполнению той цели, ради которой ее содержит человек. Изменчивыми являются именно те части, которые он использует.
Приятны в садах анютины глазки! Цветки их изменчивы, листья и корни сходны. Вкусна морковь на столе человека, но она же нужна на скотном дворе. И вот имеются сорта моркови столовые и кормовые, — у них изменчивы корни и сходны листья. Сорта крыжовника очень сходны по цветкам, но окраска, форма, опушение ягод у них совершенно различны.
Важна для человека шерсть овец, овчина их. Первой цели служат мериносовые породы, второй — дающие овчину.
Петух бойцовой породы — ужасный задира, упорен в драке. Яиц курицы бойцовой породы дают очень мало. Вся польза от породы в… драке петухов!
Есть мелкие японские куры с хвостом в два метра длиной. Они свешивают его с перекладин, специально для них устраиваемых. Ни мяса, ни яиц, ни пуха от этих кур люди не получают, только любуются длинными хвостами и затейливым оперением их.
А могучий тяжеловоз и легкий быстрый скакун?
Нельзя не заметить, что новые породы домашних животных и сорта культурных растений появляются всё более и более отвечающими интересам человека.
С одной овцы получают шерсти столько, сколько в прошлом столетии собирали с десяти и более овец. «Несколько лет тому назад, — говорит Дарвин, — почти не знали бородатых кур. Такие куры кому-то понравились, и, как по заказу, появилось несколько пород бородатых кур».
Многие породы домашних животных могут жить только под покровительством человека. Невозможно и представить себе, что английская свинья живет где-нибудь под открытым небом и самостоятельно добывает себе пропитание. Она подвержена простуде. Ее кожа нежна, ее желудок не переварит грубой пищи дикой свиньи. А коротенькие тонкие ножки, — далеко ли уйдет на них породистая свинья в поисках корма? Она неминуемо погибнет в естественных условиях. Декоративная порода кур с ее шлейфом также не пригодна к жизни без специальных забот человека.
Махровые цветки могут радовать наш глаз, но они не приносят плодов и семян.
На каждом шагу приходится видеть, что интересы человека враждебны интересам домашнего животного или культурного растения. И всегда перевешивает то, что нужно и интересно человеку.
Неужели только случай руководит всеми этими изменениями? В чем, где же ключ ко всем совершенствам, которыми обладают домашние породы, ко всему разнообразию их?
В стаде овец одна овца похожа на другую, как две капли воды. Но так кажется лишь на первый взгляд. Опытный пастух различает каждую овцу среди других: у одной цвет шерсти чуть-чуть темней, а у другой ноги подлинней.
Потомки каждой пары животных несколько отличаются от своих родителей и друг от друга.
Попробуйте найти среди новорожденных щенят двух совершенно одинаковых. Не удастся!
Точно так же бывает и у растений. Гвоздики, выросшие из семян от одного растения, обязательно будут несколько отличаться между собою по окраске лепестков, числу цветков, форме листьев. Анютины глазки очень различаются по окраске, настурции — по величине цветков.
На сирени девушки ищут «счастье» и находят на одной ветке, наряду с обычными цветками в четыре зубчика, «счастье» — цветки с шестью лепестками и более.
Изменчива форма листьев, длина корней, величина плодов.
Человек подмечает интересные для него мелкие изменения и отбирает животных или растения, обладающие ими.
Овцеводы кладут овцу на стол и изучают шерсть ее, как искусствовед изучает картину. Каждый месяц овец сортируют и отбирают по шерсти. На племя оставляют только лучших. И так поступают с овцами из поколения в поколение. Постепенно порода улучшается и улучшается.
Таким же путем — в результате отбора была получена английская свинья и другие домашние породы животных.
Дарвин достает старые каталоги и прейскуранты растений, сравнивает приводимые в них данные о растениях с современными ему. Оказывается, в большинстве случаев сорта изменялись постепенно. Ягода более старых сортов крыжовника — мелкая. Недавно же выведенные сорта отличаются своими крупными ягодами.
Домашние голуби различных пород и дикий голубь
Японский петух «Феникс»
Дикие куры
Бойцовые петухи
— Как получаете вы хорошие породы собак? — спрашивает Дарвин одного помещика, славившегося своей псарней. Ответ последовал короткий и выразительный: оставляются очень немногие собаки, остальные просто уничтожаются.
Из старых книг Дарвин узнал, что в Англии когда-то был закон, которым запрещалось вывозить племенных животных и предписывалось уничтожать, например, лошадей, не достигающих известного роста.
Не то же ли самое делает садовник, пропалывая грядки? Он удаляет не только сорные растения, но и все худшие растения посеянного сорта и оставляет лучшие.
Отбор ведется с незапамятных времен.
В старинной китайской энциклопедии, в книгах древних римских авторов уже говорится о том, что животных надо подбирать по цвету, продуктивности и другим признакам, чтобы получить хорошее потомство.
Конечно, тому человеку, который впервые остановил свой взор на голубе, кувыркавшемся в воздухе несколько лучше других, и не снилась современная порода турманов. Он не предполагал, что будет такая порода, представители которой кувыркаются в воздухе по нескольку десятков раз подряд, и что он положил ей начало.
Садовники, поставлявшие свои лучшие груши на стол самого цезаря, совсем не подозревали, какие великолепные плоды достанутся их потомкам. А ведь они очень старались доставать и разводить наилучшие в то время груши.
Бывают случаи, когда возникают внезапные резкие изменения в потомстве какого-либо животного или растения, которые также могут заинтересовать человека.
Например, считают, — так появилось растение ворсянка, острые соцветия которой употребляют для наведения ворса на сукно. Нет данных о том, что ее выводили путем постепенного отбора.
Так произошла анконская овца. В стаде у одного фермера появился ягненок — уродец с длинной спиной и на кривых коротких ногах, по виду напоминавший собаку. Овцы много причиняли беспокойства хозяину, перепрыгивая через изгороди пастбищ. Овца-«кривоножка» не могла прыгать. К тому же у нее была хорошая шерсть. Фермер был рад, что не зарезал ее ягнёнком. И он развел от нее новую, анконскую породу — кривоногих овец с ценной шерстью.
Но в большинстве случаев ключ к выведению новых пород был в искусстве человека подбирать и отбирать нужные особи — в искусственном отборе, как назвал Дарвин этот процесс.
И сельские хозяева хорошо владеют этим ключом.
«Это волшебный жезл, — писал один тогдашний знаток сельского хозяйства, — при помощи которого он [сельский хозяин. — В. К.] вызывает к жизни какие угодно формы». «Словно они начертили на стене совершенную во всех отношениях форму, — говорит об овцеводах другой авторитетный специалист, — и затем придали ей жизнь».
Знаменитый английский селекционер Джон Себрайт утверждал: «Я берусь произвести какое угодно перо в три года, но мне нужно шесть лет, чтобы получить желаемую форму головы или клюва».
Особенное внимание обратил Дарвин на то, что у каждой породы домашних животных или культурных растений развита именно та часть или орган, какие наиболее ценит человек.
«Могущество этого начала отбора не гипотеза. Не подлежит сомнению, — рассуждал Дарвин, — что многие из наших выдающихся скотоводов, даже в течение одной человеческой жизни, в значительной мере изменили породы крупного рогатого скота и овец».
Дарвин пришел к убеждению, что все подобные факты являются результатом длительной работы человека.
Животновод заинтересован в получении наиболее тонкой и длинной шерсти от овец. Как тут поступить? Он выбирает в стаде овец тех из них, у которых шерсть тоньше и длиннее, чем у других. Этот признак он хочет усилить. Человек отделяет этих овец, скрещивает. Из ягнят он опять отбирает на племя тех, которые будут обладать более тонкой и длинной шерстью. Так поступит животновод во второй, третий раз. В результате через несколько поколений он получит новую породу овец, отличающуюся тонкой и длинной шерстью.
Таким же образом поступит садовник, желающий получить новый сорт лилий, роз и других растений. Он ищет на своих грядках растения с такими цветками, которые понравятся ему более других по цвету или аромату, а может быть по форме или числу лепестков.
С таких цветков он сохранит семена и посеет их отдельно. Вырастут растения, снова садовник будет отбирать цветки, еще более хорошие, чем те, что он оставил на семена в первый раз. И так поступит он много раз. Он отбирает цветки и сеет только их семена. Проходит несколько лет, и садовник получает новый сорт.
По сути дело заключается в том, что человек, подмечая у организмов мелкие, но интересные для него особенности, из поколения в поколение накопляет их при помощи отбора.
Дарвину очень пригодились приобретенные им во времена студенчества знания о воспитании скаковых лошадей, изумительных скакунов, необыкновенно статных, красивых, с гладкой, блестящей, как атлас, кожей. Сколько раз бывал он на скачках и видел их — этих чудных скакунов с легкими жокеями на спине!
Уже тогда он интересовался генеалогией — родословной — выигравшей лошади. Родословная ее печаталась во всех журналах. Сообщалась биография лошади, имя владельца, коннозаводчика, жокея. Портрет победительницы гравировали, фотографировали, даже писали лучшие художники. Любители лошадей и скачек нарасхват приобретали эти портреты. Их можно было видеть на стенах клубов, редакций, а иногда и в кабачках и трактирах.
Не раз бывал Дарвин, в бытность свою студентом, на скачках в Ньюмаркете — этом городе лошадей, в котором самое лучшее здание — жокей-клуб.
Войдите в жокей-клуб, вы увидите на стенах множество портретов лошадей, награжденных призами. Здесь можно получить календарь скачек и многотомные сочинения о лошадях.
В Ньюмаркете было множество заведений для дрессировки лошадей.
Еще будучи студентом, Дарвин узнал, что в дрессировальных школах содержатся лошади арабской или турецкой крови. Он знал, что от заботливого ухода порода улучшилась. Лошади стали выше своих предков, длиннее, легче и в то же время сильнее.
Бывали случаи, когда на скачках состязалась английская скаковая лошадь с лучшими чистокровными арабскими — и всегда одерживала победу.
«Воспитание? Оно играет огромную роль», — думает Дарвин. Он изучает, как же воспитывают скаковую лошадь.
Жеребенка «хорошей фамилии» и «блестящих родителей», чуть он подрос, отправляют в Ньюмаркетскую дрессировальную школу, в которой платят большие деньги за воспитание. Каждая лошадь имеет очень высокую светлую комнату с выбеленными стенами, мраморные ясли и постель из свежей соломы. За каждой лошадью ходит грум (конюх). Он спит здесь же, в конюшне, на кровати, на день складываемой в виде комода.
Грум совершает туалет своей лошади с большим искусством, при помощи множества специальных губок, гребенок, щеток, полотенец и прочих необходимых вещей. Полотняные и суконные покрывала, смотря по времени года, покрывают обитательниц этих (невозможно сказать — конюшен) дворцов.
Но жизнь молодой лошади в школе совсем не красна.
Вот как, по словам современников Дарвина, происходило воспитание лошади в школе:
«…на ее еще нежную спину теперь садится жокей, вес которого легок, но руки и колена которого дают себя чувствовать уже с первой минуты. Поездивши мелким галопом, ее учат форсированному бегу, который увеличивается по мере того, как развиваются ее силы. Во всё время ее воспитания качество и количество пищи строго соразмеряются с ее работой. Если шея или плечи лошади слишком покрыты мясом или жиром, то эти части покрывают теплым покрывалом, чтобы их уменьшить посредством выпотения. Благодаря упражнениям и постоянным заботам мускулы лошади делаются крепки, как сталь, кожа блестяща и мягка, как атлас. Дрессирование иногда так изменяет лошадь, что владелец сам ее не узнает».
Пройдя суровую школу, лошадь держит первый экзамен перед небольшим числом тонких специалистов, потом ее отправляют на сельские скачки, городские. В промежутки между скачками лошадь постоянно тренируют.
Изучая, как содержат и воспитывают скаковую лошадь, Дарвин приходил к убеждению, что при выведении домашних пород животных воспитание, уход за животными, упражнение органов или, наоборот, отсутствие упражнений играют большую роль.
Эти выводы подтверждались и другими его наблюдениями. Когда-то в пампасах Дарвин заметил, что у одичавших коров и коз вымя очень небольших размеров. В тех же странах, где этих животных доят, вымя их бóльшего размера.
Путем многих измерений Дарвин нашел, что кости крыла домашней утки меньше, а кости ноги больше весят относительно веса всего скелета, чем у дикой утки. Объяснить эту разницу, по мнению Дарвина, можно было только одной причиной: домашняя утка давно уже не летает, как летал ее дикий предок. Не упражняясь, крыло домашней утки потеряло значение летательного аппарата. То же произошло у домашней курицы.
Задолго до Дарвина к этим же выводам пришел французский ученый Ламарк. Он считал, что у животных одни органы, в связи с окружающими условиями, всегда больше работают, другие — реже и меньше. При упражнении они развиваются, а при отсутствии упражнения недоразвиваются. Форма и строение органов изменяются. Если орган упражняется или не упражняется из поколения в поколение, то изменения его становятся наследственными.
Но Ламарк не мог привести убедительных примеров, подтверждающих его мысли. К тому же он думал, что для упражнения и неупражнения органов имеет значение стремление животного совершенствоваться. По его мнению, у всех животных есть такое стремление.
Дарвин говорил, что никак не может согласиться с этим «хотением» животных. И действительно, нельзя признать мысль о стремлении животных к самоусовершенствованию научной. Но вместе с отрицанием этой мысли от Дарвина сначала ускользнуло и основное положение Ламарка — о наследовании признаков, о роли упражнения и неупражнения органов. В то время Дарвин отрицательно относился к идеям Ламарка. Позднее, когда Дарвин собрал многие факты по всем этим вопросам, он изменил свое мнение и сделал такое заключение:
«…мне кажется невозможным сомневаться в том, что у наших домашних животных упражнение некоторых из органов укрепило эти органы и увеличило размеры их, а неупражнение, наоборот, их уменьшило, а равно и в том, что подобные изменения передаются по наследству».
Дарвин знал, как применяют скрещивание животных в животноводстве.
Так же поступают сельские хозяева и с растениями.
Но какой путь важнее при выведении новых пород: скрещивание или отбор?
Книги не дали ответа; он был получен от любителей-голубеводов. Дарвин рассказывает: «…однажды вечером я сидел в городском кабачке в компании любителей голубей, когда упомянули, что мистер Бул скрестил своих дутышей с чистыми, чтобы добиться больших размеров; и если бы вы видели, как неодобрительно, таинственно и негодующе качали головой все эти любители, услышав о столь возмутительном поступке, вы поняли бы, как мало отношения к улучшению пород имело скрещивание и каким опасным представлялся этот способ для бесконечного ряда поколений. Всё это было убедительнее и гораздо живее, чем целые страницы сухих утверждений и т. п.».
Дарвин много ходил по сельскохозяйственным выставкам, подолгу разговаривая с владельцами животных, всё расспрашивая о том, как они работают, как работали их отцы и деды с животными.
Экспонаты породистого скота
Сельскохозяйственная выставка в Шрусбери в 1845 году
Призовая медаль
«Портрет» скаковой лошади
Он много думал над многочисленными фактами из работы животновода и растениевода и в конце концов пришел к выводу, что важно не скрещивание само по себе, а то, что хозяин отбирает для него производителей, обладающих желательными качествами в наибольшей степени. Чтобы вывести новую породу животных или сорт культурных растений, человек производит отбор.
Но отбор стали применять систематически и сознательно только в последнее время. Человек ставит перед собою цель: получить породу или сорт с такими-то качествами и добивается заранее намеченных результатов.
Часто хозяин сам не замечал, что он ведет отбор, заставляя плодиться только лучших животных. Человек издавна оставлял на племя лучших ягнят, с густой и длинной шерстью, а не с короткой, редкой, оставлял на племя цыплят от курицы — хорошей несушки, а не плохой.
Был известен такой случай. Два фермера купили овец одной породы у одного владельца. Каждый из них разводил дальше свое стадо, ни разу не прибегая к скрещиванию. Однако через пятьдесят лет оба стада так резко отличались друг от друга, что овец можно было принять за две различные разновидности. Это превосходный пример, говорит Дарвин, бессознательного отбора в том смысле, что владелец стада не ставил перед собой цели вывести новую породу.
Но, может быть, бессознательно человек пользовался еще какими-либо свойствами живых существ, чтобы удерживать и накапливать изменения?
И опять простые люди — практики — и книги дали ответ Дарвину.
Он видел, как садовник, посеяв семена хорошего сорта, уже не собирает семян с лучших растений, уверенный, что при надлежащем уходе за грядкой из семян хорошего сорта вырастут хорошие растения. Если попадутся плохие, то это будут немногие отдельные экземпляры, и он их выдергивает. Хозяин хорошей таксы, скрестив ее с таксой же, продает щенков до их появления. Он знает, что они будут обладать короткими кривыми ногами, позволяющими забираться в норы лисы и барсука, как это и полагается таксе.
А разве владелец бульдога сомневается в том, что щенки его собаки будут той же породы?
Живым существам присуще свойство наследственности: в той или другой степени потомки всегда похожи на своих родителей.
Этим свойством и пользуется человек при накоплении изменений, ему полезных, и упрочении их.
Дарвин убеждается в наследовании организмами многих признаков и изменений, равно как и во влиянии упражнения или неупражнения органов. Но он отрицал возможность наследования повреждений, случайно полученных организмами.
Выбирая нужные изменения, накопляя их в ряде поколений, пользуясь наследственностью, человек создает новые, никогда не существовавшие породы домашних животных и сорта культурных растений.
С конца XVIII столетия искусственный отбор начинают производить сознательно и методически. Человек ставит перед собой конечную цель, воображает результаты своих трудов, какими они будут через ряд лет, и постепенно добивается их.
Знаменитый немецкий поэт Гейне рассказывает, как один простой немец завел с ним разговор о совершенствах живой природы. Он расписывал их так долго, что надоел поэту и вывел его из терпения.
Гейне, всегда отличавшийся остроумием, сказал своему собеседнику: «…вы правы, в природе всё целесообразно: вот она создала быка, чтобы из него можно было делать вкусный бульон; она создала осла, чтобы человек имел перед собой вечный предмет для сравнения; она создала, наконец, человека, чтобы он кушал бульон и не походил на осла».
К. А. Тимирязев, приводя этот случай, замечает, что на стороне Гейне было, конечно, остроумие, но не малая доля истины была на стороне его простоватого собеседника.
Совершенство органического мира, раскрывшееся при изучении природы, приводило в изумление человека. И чем больше накоплялось фактов, тем больше вопросы о причинах совершенства организмов приковывали к себе внимание.
Эти вопросы стояли так настойчиво и неотвязно, что многие называли их «проклятыми» вопросами.
Ученые были не в состоянии ответить на них. Дело доходило до того, что «…поразительные факты обходились молчанием, подвергались забвению, просто отрицались, потому только, что казались слишком изумительными, — говорит К. А. Тимирязев, — слишком раздражали ум, напоминая ему о его беспомощности объяснить их».
А природа с каждым новым исследованием раскрывала перед человеком всё новые и новые совершенства. «Вопрос оставался открытым, — продолжает К. А. Тимирязев, — загадка оставалась назойливой, мучительной загадкой, пока не явился Дарвин и не принес к ней ключа».
В одной греческой легенде рассказывается, как на острове Крите девушка Ариадна помогла юноше Тезею, отправившемуся в лабиринт, чтобы убить ужасное чудовище. Ариадна дала Тезею клубок ниток, которыми он отмечал путь.
Извилистым и трудным был путь Тезея, но его вела «нить Ариадны»…
Ариадниной нитью в бесконечном лабиринте природы послужило для Дарвина изучение домашних пород.
Не происходит ли в естественной обстановке, — думал Дарвин, — что-нибудь подобное тому, что совершается с организмами в домашних условиях?
Для этого необходимо, чтобы в природе действовали те же законы изменчивости, наследственности и отбора.
То, что было получено им в результате исследований происхождения домашних животных и растений как ответ, он поставил вопросом для новых исследований. Существует ли в природе отбор?
В своей сущности искусственный отбор заключается в истреблении неудовлетворительных особей.
Так вот, существует ли истребление в природе?
Посмотрите, какое огромное количество семян производит любое растение. Еще Линней подсчитал, что с хорошего куста мака можно получить до тридцати двух тысяч семян. Столько же дает льнянка обыкновенная. Сорняки — лебеда и марь белая — производят до ста тысяч семян на каждом растении. Всюду по дворам попадается крестовник. Он приносит по двадцать тысяч семян в год. В одном плоде кукушкиных слезок, определил Дарвин, не менее 186 300 семян.
Представим себе: в какой-то год все сто тысяч семян лебеды проросли и дали взрослые растения. Нет сомнения, что этой местности грозит огромная опасность — «наводнение» лебедой. Она опустошит поля и огороды, покроет дороги. Только водоемы останутся свободными.
Ранней весной хлопья «снега» летят с деревьев и кустов, устилая землю легким пушистым ковром. Это семена ивы, тополя, осины с парашютиками из белых длинных волосков. Осенью кружатся в воздухе крылатки американского клена… целые полчища семянок, коробочек, крылаток, орешков и других плодов с заключенными в них семенами.
Вдруг бы проросли все семена с одной ивы, — весь район за один год превратился бы в сплошной ивняк!
Попробуйте вычислить потомство одного семени какого-нибудь растения в течение нескольких лет, при условии, что все семена уцелеют.
Это сделал К. А. Тимирязев в отношении одуванчика.
Он предположил, что каждое растение одуванчика приносит только сто семян. На самом деле одуванчик приносит много больше, потому что в одном соцветии его около ста штук семян, а он дает их по нескольку в год.
Что же станет через десять лет?
В первый год 1
Во второй год 100
В третий год 10 000
В четвертый год 1 000 000
В пятый год 100 000 000
В шестой год 10 000 000 000
В седьмой год 1 000 000 000 000
В восьмой год 100 000 000 000 000
В девятый год 10 000 000 000 000 000
В десятый год 1 000 000 000 000 000 000
Для каждого одуванчика, предположил К. А. Тимирязев, нужна площадь в один квадратный вершок (около 20 см2)[25]. Поверхность всей суши в квадратных вершках выражается числом 66 824 524 800 000 000, а для десятого поколения нужна площадь в 1 000 000 000 000 000 000 квадратных вершков, площадь, почти в пятнадцать раз превышающая поверхность всей суши.
Это теоретические расчеты, — скажет читатель. Можно привести факты. Попал, например, чертополох на равнины реки Ла-Платы в Южной Америке и почти вытеснил местные растения, даже кактусы. В 1814 году впервые заметили в Бостоне льнянку обыкновенную, и теперь она стала бичом для североамериканских лугов и лесов. Случалось, что в период менее десяти лет новое растение занимало целый остров.
Плодовитость животных также велика. Дарвин подсчитал, что даже медленнее других животных размножающийся слон за семьсот пятьдесят лет дает потомство около девятнадцати миллионов от одной пары. У рыб в икре тысячи и сотни тысяч икринок.
Итак, каждое живое существо могло бы заполнить весь земной шар своим потомством, если бы оно… не истреблялось.
Яйца, семена, проростки, молодь, растения и взрослые животные истребляются другими живыми существами.
На маленьком клочке земли в три фута длиной и два шириной Дарвин подсчитал, что из 357 взошедших растений 295 были уничтожены насекомыми и слизняками. Девять видов из двадцати погибли на небольшой делянке газона.
В природе нередко один вид вытесняет другой. Во многих местах Шотландии уменьшилось число певчего дрозда, зато стал более распространенным другой дрозд. Известно, что черную крысу вытесняет крыса пасюк (серая); черного таракана — рыжий.
Причины гибели живых существ различны: от врагов, недостатка пищи, света, влаги, от болезней и так далее.
Кто не знает, как много производит желудей дуб! А ведь одного желудя вполне достаточно, чтобы заменить потом старый дуб молодым. Мышевидные грызуны, белки, птицы сойки и другие животные поедают желуди, и прорастает ничтожная доля из них. Чуть выглянут молодые проростки на свет, как новые опасности уже подстерегают их. Заморозки могут погубить нежное слабое растеньице, трава может заглушить, животные вытоптать. Поднимется дубок повыше — станут его портить гусеницы; да и бури не пролетают бесследно над его зеленой головой.
Еще более ожесточенной, думал Дарвин, должна быть борьба между представителями одного и того же вида, так как «…они обитают в той же местности, нуждаются в той же пище и подвергаются тем же опасностям».
Когда животные ведут разный образ жизни или растения берут разные питательные вещества из почвы, они меньше мешают друг другу.
Волки добывают себе пищу на земле, куницы ловят белок на деревьях. Они не сталкиваются друг с другом в поисках добычи.
Однако в пределах одного вида отношения между животными далеко не исчерпываются только взаимной конкуренцией при ловле добычи.
Нередко животные одного вида ведут совместный образ жизни или иногда объединяются. Волк преследует зайца в одиночку, но волки нападают и целой стаей на лошадь. Перелетные птицы — журавли и другие — летят косяком. Молодые птицы летят в центре. Они защищены старыми журавлями. Во время отдыха стаи журавлей не дремлет выставляемая ими стража.
«Природа нам представляется ликующей, — говорит Дарвин, — мы часто видим избыток пищи; мы не видим или забываем, что птицы, которые беззаботно распевают вокруг нас, по большей части питаются насекомыми и семенами и, таким образом, постоянно истребляют жизнь; мы забываем, как эти певцы или их яйца, в свою очередь, пожираются хищными птицами и зверями; мы не всегда принимаем во внимание, что если в известную минуту пища находится в изобилии, то нельзя сказать того же о каждом годе и каждом времени года».
«Битва жизни»
Деревья и стихия
Высокогорные ивы
До сих пор все были убеждены, что мир создан богом гармонично, что всё в мире полно сокровенного смысла и согласия. Вся природа славит своего творца. И вдруг оказывается, что нет этой красоты порядка и согласия.
Каждое существо вступает в жизнь по миллионам трупов других существ.
В природе идет непрестанное состязание — борьба за существование.
Напрасно думать, что вопрос жизни и смерти решается одной победой. Растение проросло — победа! Но разве росток не подвергается дальнейшему риску? Всю свою жизнь растение и животное, как говорит К. А. Тимирязев, «…подвержено неумолимой критике своих врагов — соперников».
Но это далеко еще не всё, что определяет битву жизни. Надо выдерживать схватки с самой неорганической природой.
В полярных странах, пустынях, на снеговых вершинах, некоторых островах мы встречаемся с борьбой за существование, ведущейся исключительно со стихиями.
Представим себе, что мы подвигаемся в какой-либо стране к югу. Мы будем замечать, как редеют представители одних видов растений и умножаются другие. Такие перемены Дарвин видел, путешествуя на «Бигле».
Отчего это происходит?
Дарвин объясняет так: если условия благоприятствуют каким-либо видам, то численность их возрастает. При неблагоприятных условиях численность видов сокращается. Таким образом, почва, климат действуют косвенно на процветание вида.
При продвижении на север нередко встречаются приземистые захирелые формы. В горах Южной Америки Дарвин часто встречал искривленные мелкие деревья и кустарники.
Такие деревца часто попадаются совершенно одинокими на какой-нибудь горной площадке, упирающейся в крутую вершину. Они стали такими не потому, что их теснят другие формы растений. Здесь идет борьба за жизнь с неорганической природой, с непосредственным вредным влиянием климата.
На черных скалах острова Святой Елены Дарвин наблюдал за силой ветра. На краю скалы было спокойно и безветренно, но стоило протянуть руку за край скалы, как неожиданно ощущался буйный ветер. В записной книжке ученый сделал даже небольшой чертеж, изображающий это явление. Позднее он демонстрировал действие ветра на человека, стоящего на краю скалы, своим детям.
Но почему Дарвин обратил большое внимание на это явление?
В нем он нашел причину судорожной искривленности древесных стволов на вершинах гор и скал. Он понял, почему на острове Вознесения не оказалось ни одного дерева и встречались только низкорослые растения: остров открыт ветрам со всех сторон. То же самое наблюдалось на острове Кергуэлене, где самое высокое растение (из семейства сложноцветных) едва достигает одного метра высоты. Почти все растения этого острова стелются по земле, нередко образуя дерновые подушки.
Вся жизнь организмов является борьбой за существование. Формы ее разнообразны, думал Дарвин. В одних случаях главное — устоять в соревновании с другими видами, в других — выжить, несмотря на неблагоприятные условия среды. В третьих случаях решающее заключается в том, чтобы не уступить права на жизнь особям своего же вида. Борьба за жизнь может протекать одновременно во всех ее формах, может выразиться в какой-либо одной форме. Всё зависит от условий среды, в которых оказывается животное или растение.
В Стаффордшире были обширные равнины, покрытые одним вереском, — бесплодные и унылые. На пространстве многих сотен акров не было ни одного деревца. Кое-где на высоких холмах виднелись одинокие сосны.
Дарвин бродил по этим пустынным местам, пораженный их печальным видом.
Только небольшой сосновый бор несколько рассеивал однообразие впечатлений… Порхали птицы. В воздухе звенели их неумолчные голоса. Росли травы, встречались осоки и злаки. Здесь оказалось двенадцать видов растений и шесть видов насекомоядных птиц, каких не было рядом в верещатнике[26].
Старожилы рассказывали Дарвину, что двадцать пять лет тому назад на месте соснового бора был верещатник. Но эту часть огородили от потравы скотом и засадили шотландской сосной. Даже там, где только огородили кусок земли и специально не производили посевов сосны, она появилась самосевом от старых сосен на холмах. И такая густая, что сама себя глушила.
А виновником пустующих рядом бесплодных равнин был скот.
Да, именно скот! Вот как Дарвин это выяснил. Между кустиками вереска он обнаружил множество всходов сосны. Все они были совершенно обглоданы скотом. А стоило огородить участок от потравы, как эти сосенки выжили… Зашумел сосновый бор, появились другие животные и растения — великая цепь природы!
Дарвин вспоминает, что в Парагвае его когда-то удивило отсутствие одичалого скота. В соседних же странах бродили огромные стада рогатого скота, табуны лошадей и множество собак в одичалом состоянии. Во время путешествия он заинтересовался этими фактами и стал искать вызвавшие их причины. Оказалось, что муха одного рода сдерживает размножение скота. Она откладывает яички в пупки новорожденных животных. Из яичек выводятся личинки, и скот погибает. Южнее и севернее Парагвая ее нет, и животные размножаются в несметных количествах.
«Отчего же муха не захватывает Парагвай всё больше и больше, не переходит в соседние, страны?» — раздумывал Дарвин много лет спустя, разглядывая обглоданные скотом сосенки в Стаффордшире. Очевидно, какие-то паразиты-насекомые ограничивают дальнейшее размножение этой мухи. Паразитные насекомые, в свою очередь, уничтожаются насекомоядными птицами.
Представим себе, что число таких птиц уменьшилось.
Это повлечет за собой целую цепь событий. Размножились бы паразитные насекомые; резко снизилось бы число мух, откладывающих яички в пупки животных. Началось бы одичание рогатого скота и лошадей. Растительность также не может остаться без изменений, что, в свою очередь, опять отразится на насекомых и птицах, «…и так далее, всё шире и шире расходящимися и бесконечно сложно сплетающимися кругами».
Многие наблюдения убеждали Дарвина в том, что растения и животные могут быть очень далекими друг от друга, но в конечном счете всё-таки они связаны теснейшим образом между собой.
Кошки и клевер — что общего? Тем не менее многие замечали: чем больше кошек в местности, тем лучше клевер в этих местах!
Как же развертывается эта удивительная цепь от клевера до кошки?
Клевер опыляют шмели. Чем больше шмелей, тем лучше клевер. Но у шмелей имеется враг: полевые мыши. Они истребляют гнезда шмелей больше чем на две трети. А количество полевых мышей зависит от численности кошек.
Дарвин пытался проникнуть в отношения организмов, разобраться в них.
Он ставил много опытов, чтобы заставить немую природу отвечать на его вопросы.
…Двадцать головок белого клевера в саду Дарвина покрыты тонкой сеткой. Проходит лето, отцветает клевер. Дарвин снимает сетку.
Двадцать клеверных головок, бывших в плену, не дали ни одного семени.
Бережно собирает Дарвин семена свободных от сетки двадцати головок белого клевера и сосчитывает их: 2290 штук.
Рядом под сеткой сто головок красного клевера, — как-то обстоит дело с ними? Ни одного семени.
А сто головок красного клевера вне сетки дали 2700 семян клевера.
Картина ясна для ученого: соцветия, огражденные от посещения насекомыми, не дают семян.
Какие же насекомые опыляют эти виды клевера? И вот Дарвин часами следит за насекомыми, летающими над клевером.
Мухи, бабочки пролетают над клевером, не задерживаясь. Пчелы садятся на белый клевер и опыляют его; шмели опыляют красный клевер. Садясь на цветок красного клевера, шмели весом своего тела придавливают и раздвигают боковые лепестки-крылья и добираются до нектара, вымазываясь при этом пыльцой.
Целые поля, засеянные красным клевером, бесполезны для пчел.
Трубочки в цветках обоих видов клевера кажутся одинаково длинными, и всё же тонкое различие в длине и строении хоботка шмеля и пчелы позволяет каждому из этих насекомых посещать только свой вид клевера.
Насколько ничтожно это различие, видно из следующего. Цветки красного клевера, отрастающего после покоса, отличаются несколько меньшими размерами, и пчелы выпивают их нектар.
Мы можем спросить себя: что же станет с красным клевером, если сократится по какой-либо причине число шмелей-опылителей?
А вот что: среди цветков красного клевера всегда встречается небольшое количество таких, у которых трубочки короче обыкновенного. Пчелы могут опылить эти цветки.
В потомстве опять произойдет отбор растений по признаку короткой трубочки в цветках. Через ряд поколений появится в данной местности красный клевер, опыляющийся уже не шмелями, а пчелами.
Теперь представим себе обратный случай. Предположим, что красный клевер стал самым распространенным в местности растением.
Что же станет с пчелами? Большинство из них погибнет за отсутствием растений, с которых они получали нектар. Но среди пчел попадаются некоторые с хоботком длиннее обычного. Счастливые, — они имеют шансы уцелеть от бескормицы.
Естественным отбором будет создаваться пчела с длинным хоботком, приспособленным к опылению красного клевера.
И так всюду: все живые существа оплетены сетью сложных взаимных отношений.
Когда мы смотрим на клочок земли, покрытый деревьями, кустарниками и травами, когда слышим пение птиц, порхающих в густых ветвях, когда следим за гусеницей, медленно ползущей по листу, мы только у поверхности явлений.
А на самом деле? «Какая борьба должна была тянуться в течение веков, — восклицает Дарвин, — между различными деревьями, рассеивавшими тысячами свои семена, какая война должна была свирепствовать между насекомыми, улитками и другими животными, между птицами и хищными зверями, одинаково стремившимися размножаться, питавшимися одни за счет других или за счет растений, первоначально покрывавших почву и заглушавших рост деревьев!»
Как превратно распространенное мнение, говорит Дарвин, когда состав растений приписывают так называемому случаю.
На древних индейских развалинах Южных Штатов Северной Америки теперь произрастают те же растения, что и в окружающем девственном лесу. Больше того, эти растения произрастают в том же численном соотношении видов.
Неужели это случайно? Конечно, нет. Когда-то на месте этих развалин были большие поселения индейцев, но не было леса. Не стало людей, и на развалинах стали появляться растения окружающего леса.
«Действия и противодействия» бесчисленных растений и животных определили в течение веков состав растительности на древних индейских развалинах.
Бесчисленные и сложные отношения и взаимозависимость связывают между собой органические существа.
Изменения происходят очень медленно. Проходят века, тысячелетия, миллионы лет… «Мы не замечаем самого течения этих медленно совершающихся изменений, пока рука времени не отметит истекших веков, да и тогда столь несовершенна раскрывающаяся перед нами картина геологического прошлого, что мы замечаем только несходство существующих форм жизни с когда-то существовавшими».
Кому суждена жизнь и кому смерть? Кто они — эти избранники? Что определяет их?
Они сами, их собственные достоинства.
Из многих семян уцелело одно. Почему? В чем его преимущества перед другими?
«Кто знает! Быть может, в тонкой кожуре, которая облегчит для него процесс прорастания, — говорит К. А. Тимирязев, — а может быть, и в более толстой, которая защитит его от ненастья; быть может, в раннем прорастании, которое дозволит ему опередить других, и может быть, напротив, в более позднем, которое спасет его от ранних морозов и сохранит от участи его соперников».
Среди книг, прочитанных Дарвином еще в 1838 году, была книжка английского священника Мальтуса «Опыт о законах народонаселения».
Мальтус утверждал, что средства существования людей на земном шаре увеличиваются только в арифметической прогрессии (1, 2, 3, 4, 5, 6 и т. д.). Рост же населения происходит в геометрической прогрессии (1, 2, 4, 8, 16, 32 и т. д.). Отсюда Мальтус сделал вывод, что нищета, голод, вымирание народных масс — явление вполне законное. Бедняки сами виноваты в своей бедности, потому что у них слишком много детей. «Пусть они перестанут размножаться, — писал Мальтус, — бедность исчезнет мало-помалу, сама собой». А пока, по Мальтусу, только войны и эпидемии, во время которых много людей погибает, несколько сглаживают остроту вопроса.
Сочинение Мальтуса появилось в 1798 году. В начале XIX века, к началу научной деятельности Дарвина, учение Мальтуса было очень модным. Его восхваляли и воспевали многие буржуазные экономисты, и нетрудно догадаться, что же побуждало их к этому.
В это время классовые противоречия в Англии очень обострились. Рабочие жестоко эксплуатировались, условия жизни резко ухудшались.
Пролетариат поднимался на борьбу с буржуазией. Возникло массовое, пролетарское революционное движение — чартизм. Оно было подавлено, но буржуазия испугалась. Ее прислужники — реакционные ученые — стали изыскивать разные способы, чтобы скрыть от народа истинные причины его бедственного положения в условиях капитализма.
Вот тогда и вспомнили об учении Мальтуса, надеясь при помощи его обмануть трудящихся и заставить их поверить, что «…в бедствиях рабочего класса виновата природа, а не общественные отношения».
Учение Мальтуса до сих пор живо в капиталистических странах. Там по-прежнему пытаются объяснить нищету народных масс вечным законом, установленным свыше. Энгельс назвал мальтузианство гнусной, низкой теорией, характеризовал ее как «отвратительное издевательство над природой и человеком». Маркс и Энгельс разоблачили Мальтуса, показав, что все страдания народа при капитализме вызываются капиталистической системой.
Но вернемся к Дарвину. Прочитав книжку Мальтуса, он обрадовался тому, что нашел подтверждение своей мысли о борьбе за существование.
Дарвин применил эти рассуждения о размножении человека в геометрической прогрессии к животным и растениям. Он не заметил, по словам Карла Маркса, что тем самым совершенно опроверг Мальтуса, у которого «вся суть в том-то и заключается, что его теория применяется не к растениям и животным, а только к людям — с геометрической прогрессией размножения в противоположность растениям и животным».
В царстве растений и животных Дарвин открыл геометрическую прогрессию, а Мальтус считал ее арифметической и на этом строил все свои утверждения.
Как же Дарвин не только не заметил, что он подрывает мальтузианскую теорию в самом ее корне, но еще и приписал ей серьезное значение в формировании своих взглядов?
Ему казалось, что именно после прочтения этой случайно взятой, как он сам говорил «для развлечения», книжки, пришла в голову мысль, «что при таких условиях благоприятные изменения должны иметь тенденцию сохраняться, а неблагоприятные — уничтожаться. Результатом этого и должно быть образование новых видов. Теперь, наконец, я обладал теорией, при помощи которой можно было работать».
На самом деле Дарвин обманулся лишь внешним сходством между его возникающей уже довольно отчетливо теорией естественного отбора и мальтузианством. В записной книжке от 1837 года имеется запись, выражающая мысль о том, что выживает и сохраняется все наиболее приспособленное, и «…гибель видов является следствием… неприспособленности к обстоятельствам». Сын его Френсис пишет по этому поводу так: «Удивительно, что для того, чтобы дать ему [Чарлзу Дарвину] ключ к решению задачи, понадобился Мальтус, между тем как в записной книжке 1837 г. имеется — хотя и неясно выраженное — …предвидение важности выживания наиболее приспособленного… Я вряд ли могу сомневаться в том, — заключает Френсис Дарвин, — что при его знакомстве с взаимозависимостью организмов и с тиранией условий, его опыт и без помощи Мальтуса выкристаллизовался бы в „теорию“, с которой можно работать».
Гуманный по натуре, враг насилия и угнетения, Дарвин отвлекается от людей, о которых говорит Мальтус, и думает только о том, что «…полезные изменения должны сохраняться, а бесполезные уничтожаться».
«Долгие поиски в книгах по земледелию и садоводству, — пишет он в 1845 году к одному из своих друзей, — и беседы со сведущими людьми привели меня к убеждению (я отлично понимаю, как до смешного самонадеянно это звучит), что я понял, каким путем новые разновидности превосходно приспосабливаются к внешним условиям жизни и к окружающим существам».
В борьбе за существование гибнут все организмы, не имеющие преимущества перед другими. Выживают и дают потомство лишь те животные и растения, которые обладают хоть какими-нибудь полезными признаками, отсутствующими у других. Выживают организмы, наиболее приспособленные к условиям жизни.
Дарвин назвал этот процесс, по аналогии с искусственным отбором, отбором естественным.
Чтобы подчеркнуть сходство искусственного отбора, производимого человеком, с процессом, происходящим в природе, он напоминает, что человек сознательно производит отбор совсем недавно.
Ему предшествовал бессознательный, стихийный отбор. Что делают, например, огнеземельцы, которых видел Дарвин во время путешествия, со своими собаками в голодные годы? Они всегда истребляют худших собак. В результате порода собак улучшается, но этой цели огнеземелец перед собой не ставил. Если бы не случилось голода, он не стал бы убивать худших собак, а сохранил бы их всех.
Естественный отбор строже искусственного. Самый опытный хозяин может не заметить какой-либо мелкий признак — полезный или вредный; в природе при ежечасном соревновании живых существ контроль и критика безошибочны, неумолимы; всё, что на пользу организму, всегда скажется в борьбе за существование. Дарвин пишет:
«Выражаясь метафорически, можно сказать, что естественный отбор ежедневно, ежечасно расследует по всему свету мельчайшие изменения, отбрасывая дурные, сохраняя и слагая хорошие, работая неслышно, невидимо, где бы и когда бы только ни представился к тому случай, над усовершенствованием каждого органического существа по отношению к условиям его жизни, — органическим и неорганическим».
Как же действует естественный отбор на организмы?
Из самой сущности его должно вытекать, что посредством отбора сохраняются только такие изменения, которые всё лучше и лучше приспосабливают организм к жизненным условиям.
Жизненные же условия складываются из отношений с другими существами и отношений с неорганической природой.
Поэтому малейшее изменение, которое делает растение или животное более приспособленным к климату, почве или дает ему защиту против врага, будет подхвачено естественным отбором.
Разве не замечательно, что самое обширное по числу видов и распространенное на земле семейство сложноцветных растений рассеивает свои семена на огромных пространствах при помощи всевозможных хохолков, парашютиков и прочих тонких летательных аппаратов! В этом заключаются явные преимущества в размножении сложноцветных по сравнению с другими семействами, распространяющими семена на ограниченном расстоянии.
Разительные примеры приспособления животных к условиям жизни видел Дарвин во время путешествия. Он вспоминает соляные озера в Патагонии, где в рассоле между кристаллами сернокислого натрия и извести он видел множество червей. По берегам бродили фламинго, поедая этих червей, пищу которых составляли микроорганизмы.
Тогда он видел там особый, замкнутый в себе мирок, приспособленный к соляным озерам. Теперь он понимал, что этот замкнутый в себе мирок сложился и жил своей особой жизнью в результате естественного отбора.
Дарвин открыл, как создавались в природе все эти тонкие приспособления любого живого существа к его условиям жизни. Зеленая гусеница капустницы, незаметная на зеленом листе; гусеница дубового шелкопряда, окрашенная под цвет сучка; муха, похожая на осу, хотя и не имеющая жала; уругвайский ножеклюв, бороздящий водную гладь своей нижней челюстью в поисках рыбы, — все это формы, которые создал естественный отбор.
Иногда в потомстве закрепляются отбором такие признаки и свойства, которые не приносят пользы организму. Есть какая-то внутренняя, скрытая, думал Дарвин, связь между изменениями разных частей организма: при изменении одной части изменяется и другая.
Любопытный факт был обнаружен в одном из штатов США во Флориде.
Все разводимые там породы свиней черные. Оказывается, что в лесах растет одно растение, которое пагубно действует на кости и копыта всех свиней иной окраски. Понятно, что флоридские заводчики предпочитают черные породы свиней.
Черный цвет не спасает свиней сам по себе, отдельно взятый… Но он стоит в связи с другими особенностями организации этих животных и в силу этого сохраняется.
Не раз замечали сельские хозяева, что удлиненные конечности у ряда животных сопровождаются удлинением черепа, у птиц — клюва. Указывали, что бесшерстные собаки обычно имели не вполне развитые зубы, что белые кошки с голубыми глазами всегда глухие. Мы можем видеть в садах, что сорта львиного зева со светлоокрашенными цветками обычно дают светло-зеленые стебли и листья. Сорта с пурпуровыми цветками имеют стебли и листья темно-зеленые с красным оттенком.
Во всех подобных случаях человек, отбирая растения или животных по какому-либо интересному для него признаку (цвет и длина шерсти, окраска лепестков), невольно закреплял и другой, связанный с ним признак.
В природных условиях естественным отбором вместе с полезным свойством может быть закреплено и бесполезное.
Каждая особенность организма, если она имеет существенное для него значение, может быть доведена отбором до любой степени совершенства.
Один раз в жизни кончиком клюва птенец пробивает яичную скорлупу. И к этому моменту клюв его бывает достаточно длинным и твердым. Только один раз насекомое вскрывает свой кокон; отбором созданы большие челюсти, при помощи которых насекомое справляется со своей задачей.
Но есть нечто, перед чем бессилен естественный отбор, — это произвести изменения, приводящие к гибели вида. Такие изменения появиться могут, но особи, ими обладающие, неизбежно погибнут.
«Чего не может естественный отбор — это изменить строение какого-нибудь вида, — говорит Дарвин, — без всякой пользы для него самого, но на пользу другому виду».
Было бы большой ошибкой полагать, что естественный отбор ведет все формы к какому-то безусловному совершенству.
Разве не летит ночная бабочка на огонь, хотя и гибнет при этом? Она собирает нектар по преимуществу с белых цветков, заметных ночью. Вот почему влечет ее к огню. Полет к цветку целесообразен, к огню — губителен. Однако бабочка совершает и тот и другой.
Разве не защищает пчелу ее жало? Но оно же и причина ее гибели: вонзив жало в тело врага, пчела не может выдернуть его обратно из-за имеющихся на нем загнутых назад зубцов, — она погибает. Яд каракурта — среднеазиатского тарантула — для многих животных смертелен, но совершенно безвреден для овец. Прекрасная броня имеется у черепахи, в виде ее панциря, но от хищных птиц он не защищает. Птица поднимает черепаху ввысь и бросает. Панцирь дает трещины, от него откалываются кусочки, а клюв и когти хищной птицы довершают остальное.
У цветков множество тонких приспособлений к опылению. И всё же громадное количество пыльцы расходуется непроизводительно. Ничтожное количество пыльцы попадает на женские цветки сосны, в то время как целые облака желтого «цветня» поднимаются с каждого дерева.
Насекомые опыляют цветки, но они же — шмели, мелкие жучки, мухи — нередко прокалывают венчик и высасывают нектар и сок из лепестков. Такие проколы можно видеть на нижних частях лепестков зверобоя, у основания венчика глухой крапивы. Цветки сохнут раньше, чем завяжется плод, а иногда опыления и совсем не происходит. Значит, не всегда посещение цветка насекомыми приносит растению пользу.
В битве жизни может погубить самый ничтожный недостаток и спасти такое же незначительное превосходство. В любой момент «песчинка может склонить чувствительные весы природы» (Тимирязев).
Вкратце сущность учения Дарвина о происхождении видов и ход его рассуждений заключается в следующем.
В прирученном состоянии организмы постоянно изменяются. Человек создает новые породы домашних животных и сорта культурных растений. Каким путем? Прежде всего он замечает различия между животными или между растениями. А такие различия всегда имеются. Нет даже двух щенков, ягнят совсем одинаковых. Среди молодого поколения домашних животных человек отбирает тех, которые обладают нужными для него признаками. Таких животных он отделяет и скрещивает между собой, а всех других уничтожает.
Эту работу человек повторяет из поколения в поколение; наследственностью признаки закрепляются.
Все домашние животные и культурные растения произошли от диких предков путем длительного отбора — искусственного.
А как происходит образование новых видов в естественных условиях жизни организмов?
И в природе действуют те же законы изменчивости, наследственности и отбора. Но отбор происходит без участия людей. Выживают организмы с полезными изменениями, дающими им возможность лучше приспособиться к условиям жизни.
Каждый организм борется с другими, а также с неблагоприятными условиями неорганической природы (с засухой, холодом и пр.).
Выживают организмы с полезными приспособлениями, позволяющими им уцелеть в борьбе за существование.
Если последующие поколения находятся в тех же условиях, то приспособления передаются по наследству, и усиливаются, подвергаясь естественному отбору.
Удивительное многообразие организмов и приспособленность их к среде возникли постепенно в результате длительного естественно-исторического процесса. Только так можно научно объяснить изумительное совершенство и гармонию органического мира.
Природа «…не чудеса творила, прямо выливая существа в изумительно совершенные формы, — говорит К. А. Тимирязев, — а только тщательно стирала следы своих ошибок. В несметном числе попыток, в беспощадном истреблении всех неудач и заключается причина этого совершенства».
Вот почему органический мир таков, каким мы его знаем.
В этом ответе на вопрос «почему» заключается самое главное, что дало учение Дарвина. До него старое мировоззрение требовало только описания растительного и животного мира.
На вопрос же, почему живая природа такова, какой мы ее знаем, старая наука ответа не давала. Она отсылала за ответом к религии.
Учение Дарвина о естественном происхождении целесообразности в органическом мире произвело настоящий переворот в мировоззрении. Оно устранило необходимость в признании высшей силы для объяснения явлений живой природы.
То, что было загадкой, чудом, — приспособленность живых существ к среде, — получило разумное объяснение.
«Так понемногу закрадывалось в мою душу неверие, — говорит Чарлз Дарвин, — и в конце концов я стал совершенно неверующим. Но происходило это настолько медленно, что я не чувствовал никакого огорчения и никогда с тех пор даже на единую секунду не усомнился в правильности моего заключения.»
Почему рядом с высокоорганизованными растениями и животными существуют низкоорганизованные? Чем объяснить огромное разнообразие растений и животных в природе?
Если естественный отбор непрестанно совершенствует живые существа, сметая и уничтожая все слабые и несовершенные, то каким же образом могли сохраниться на земле инфузории, амебы, бактерии? Казалось бы, все низшие формы должны исчезнуть под натиском более высокоорганизованных.
Много прошло времени, по словам Дарвина, прежде чем он понял, в чем заключается главная причина многообразия живых существ на земле. Замечательно то, что породы домашнего скота первоначально были менее разнообразными.
Человек вел отбор в разных направлениях, чтобы полнее удовлетворить свои потребности.
Человеку нужны были скаковые лошади. Для перевозки тяжестей он нуждался в тяжеловозах, и он выводил породы тех и других. Лошади со средними качествами его меньше интересовали; их человек редко оставлял на племя.
Дарвин обратил внимание, что заводчики мало интересуются «средними образцами», но ценят только «крайности». В результате животные с промежуточными признаками мало-помалу совсем исчезают. Наоборот, животные с резкими отличиями из поколения в поколение, благодаря отбору, усиливают эти отличия.
Так были выведены от общих предков резко отличающиеся друг от друга породы лошадей, крупного рогатого скота, кур, голубей. Все они отличаются от своего прародителя. Можно сказать, что породы домашнего скота разошлись по своим признакам в разные стороны от первоначального предка. Этот процесс Дарвин назвал расхождением в признаках. Он пришел к мысли, что в естественных условиях, без вмешательства человека, также должен протекать процесс расхождения признаков.
Расхождение в признаках, в потребностях к условиям жизни — вот что спасает низшие формы и позволяет им существовать рядом с высокоорганизованными.
Инфузории питаются такими мелкими пищевыми частичками, которые в большинстве случаев не служат пищей для многоклеточных. К тому же инфузории размножаются так быстро, что, несмотря на огромное истребление их мальками рыб, они в изобилии населяют водоемы.
У песчаных берегов Черного моря встречается прозрачное рыбообразное животное, длиной 3–5 см. Это ланцетник, названный так за форму хвостового плавника, похожего на ланцет.
Ланцетник относится к типу хордовых. Хорда у него не заменяется впоследствии позвоночником, а остается на всю жизнь, как у осетровых рыб. Головной отдел не обособлен. Нервная система представляет собой мозговую трубку с отходящими от нее нервами. Кровеносная система состоит из двух продольных сосудов и нескольких поперечных; стенки сосудов в местах расширений пульсируют — это «сердца» ланцетника. Пищеварительная трубка прямая, без отделов.
Как видно по описанию, ланцетник ниже по своей организации, чем другие хордовые. Это низшее хордовое.
Как мог уцелеть ланцетник с его примитивной организацией, когда в процессе эволюции так усовершенствовались другие хордовые?
Он живет в такой среде, где совсем не встречается и не конкурирует с хордовыми. Рыбы держатся в толще воды, в то время как ланцетник роется в песке, хотя и того же самого моря. Ему приходится встречаться с некоторыми морскими червями, а не с представителями своего типа. Условия среды, в которой живет ланцетник, сохраняются.
И вот такое редкостное животное не вымерло.
Подобным образом удержалась и другая группа низших хордовых — асцидии. Во взрослом состоянии они ведут прикрепленный образ жизни, наподобие губок. Высшие хордовые животные не являются их конкурентами.
Так, благодаря расхождению в признаках, а в ряде случаев и сохранению условий среды обитания, существуют низшие хордовые — оболочники и ланцетник — наряду с высшими; одноклеточные — наряду с многоклеточными.
Всем известны паразитические черви — солитеры. У них нет кишечника, очень слабо развита нервная система, отсутствует способность к самостоятельному передвижению.
А вот дождевой червь. Его организация во многом сложнее: имеется пищеварительная, кровеносная, нервная системы, органы выделения. Дождевой червь совершает активные движения.
Можно предположить, что солитер как раз ранняя по происхождению форма, от которой взяли начало более совершенные, в том числе и дождевой червь. Это предположение совершенно неверно.
Дождевой червь и солитер, — это выяснено наукой, — ведут свое происхождение от общих предков, выше организованных, чем современный солитер.
Возможно ли, чтобы потомки были ниже, проще по своей организации, чем предки? Не противоречит ли это теории естественного отбора?
Нет, наоборот, такие факты еще раз подкрепляют теорию Дарвина.
Естественный отбор приспосабливает организмы к условиям жизни, а эти условия могут быть очень специфическими.
Жизнь червя-солитера протекает в условиях, резко отличающихся от условий жизни любого червя не паразита.
Солитер не нуждается в органах добывания и переваривания пищи. В этом направлении естественный отбор и упрощал организацию животного.
Но она совершенствовалась по другим, особым линиям. Тело солитера состоит из члеников. В каждом из них сильно развиты органы размножения. Плодовитость солитера огромна. Если погиб весь солитер, за исключением одного случайно оставшегося членика, то потомство его уже обеспечено. У солитера имеются присоски и прицепки, которыми он прикрепляется к стенке кишечника. Это специальное приспособление, предохраняющее паразита от смывания пищеварительными соками. Оболочки его тела не перевариваются в желудке «хозяина».
Всё это, как и сам цикл развития (пузырчатая форма — в мышцах свиньи, ленточная — в кишечнике человека), — приспособления, выработанные естественным отбором.
Здесь произошло упрощение общей организации животного и в то же время совершенствование специальных его приспособлений.
Естественный отбор должен происходить в разных направлениях. «Это вытекает из того простейшего соображения, — думал Дарвин, — что чем разнообразнее строение, общий склад и привычки потомков какого-нибудь вида, тем легче они будут в состоянии завладеть более многочисленными и более разнообразными местами в экономии природы, а следовательно, тем легче они будут увеличиваться в числе».
Почему сельский хозяин предпочитает посевы трав производить смесью семян разных родов и даже семейств? Он получает при этом бóльшие урожаи травы, чем при посеве одного вида. То же самое наблюдается и в природе.
На лужайке всего в один квадратный метр с небольшим Дарвин нашел двадцать видов растений, принадлежавших к восемнадцати различным родам. Потребности растений к свету, почве, влаге различны у разных видов. Корни одних располагаются на одной глубине, других — на другой. Одни растения выносят из почвы больше фосфора и калия, другие — азота, третьи сами обогащают почву азотом. Растения более высокие обычно нуждаются в большом количестве света, — под их пологом могут расположиться низкорослые и теневыносливые травы.
Вот почему на таком участке земли может произрастать бóльшее количество растений, если они относятся к разным систематическим группам. Условия существования на этом клочке земли используются ими гораздо полнее, чем растениями только одного вида.
Дарвин не ставил перед собой вопроса о том, как возникла жизнь на Земле, какие этапы в своем развитии прошел органический мир, считая, что наука еще не располагает для ответа на них достаточными данными. Но его теория естественного отбора послужила одной из основ для научных исследований в этом направлении.
По современным научным представлениям, когда-то Земля была расплавленной и состояла из отдельных атомов: никаких химических соединений еще не было. Они начали возникать с понижением температуры Земли. Постепенно образовалась твердая земная кора, хлынули первые горячие ливни, заполняя впадины и образуя океаны. Химические соединения и превращения их становились все разнообразнее и многочисленнее. И вот в теплых водах океанов возникли студенистые сгустки органических веществ, в том числе и такого типа как аминокислоты и белки. Они поглощали из воды растворенные в ней вещества, причем одни из них ускоряли процесс поглощения, другие его замедляли. В результате одни сгустки увеличивались, другие отставали в росте, третьи совсем распадались. Путем многих превращений, происходивших в сгустках, они стали приобретать сложное строение и функции, характерные для живой протоплазмы.
Так у белковых капелек-сгустков наметился обмен веществ, разумеется, в самой его простейшей форме. Белковые капельки, лучше поглощавшие вещества, росли, делились — размножались; капельки, не обладавшие этим качеством, разрушались и погибали. Так в природе было положено начало естественному отбору. А простейшие белковые живые капельки-сгустки явились первыми формами жизни на Земле. Из них на протяжении многих миллионов лет развивались все более сложные и совершенные организмы. Сначала это были такие, которые нельзя назвать ни растениями, ни животными. Разделение на два основных ствола живой природы — мира растений и животных — произошло много позднее. Главное различие между ними в способе питания и типе обмена веществ. Животные питаются теми органическими веществами, которые создают растения. Растения извлекают из воды растворенные в ней минеральные соли и из воздуха углекислый газ, сами созидая органические вещества.
Мадагаскарский жук на лишайнике
Ножеклюв
Муха. Оса
Ланцетники
Асцидии
Солитер свиной и человека
Такая способность растений сложилась у них с возникновением хлорофилла, обеспечивающего фотосинтез, — питание из воздуха на свету.
Первыми растениями были одноклеточные водоросли, потом и многоклеточные. Как показывает само название, первые растения жили в морях и пресных водоемах.
Затем появились зеленые растения, которые могли расти в прибрежных зонах, то заливаемых водой, то освобождающихся от нее, — первые сухопутные, вернее «земноводные», растения. Это были предки современных мхов и папоротникообразных.
Потом возникли голосеменные, предки сосен и елей. И, наконец, покрытосеменные, у которых семена, образуясь в плоде, лучше защищены и успешнее распространяются. Они заняли и теперь занимают господствующее положение среди растений.
Как же шло развитие животного ствола?
Наиболее древней группой животных были одноклеточные жгутиковые. Потом возникли колониальные формы. Колония состоит из многих клеток, но это еще не настоящий многоклеточный организм. Каждая клетка живет своей отдельной жизнью, хотя и связана с другими протоплазменными нитями. Можно взять отдельную клетку из колонии. Клетка будет жить, но в колонии останется не заживающее повреждение.
Огромный и сложный путь прошел животный мир, пока появились многоклеточные беспозвоночные животные.
Когда-то в морях жили различные формы кишечнополостных. От этого типа взяли начало высшие группы беспозвоночных организмов, предки позвоночных животных.
У кишечнополостных два слоя тела. Следующую ступень в развитии животного мира представили животные, у которых было уже три слоя тела: внешний, внутренний и средний. Это были предки современных плоских червей. Затем появились более совершенные типы червей. От одной группы из них взяли начало членистоногие — одна из двух вершин в животном мире. Теперь на земле живет до одного миллиона видов членистоногих.
От древних кишечнополостных произошли иглокожие, представители которых — морские звезды, ежи, лилии — живут в морях, и хордовые.
Самая же мощная и прогрессивная ветвь хордовых — подтип позвоночных — вторая вершина животного мира.
Предполагается, что первые позвоночные появились в начале палеозойской эры. В силлурийских морях жили рыбы.
С наступлением засушливого девонского периода начинается выход позвоночных из воды на сушу. Появляются земноводные с легочным типом дыхания.
Каменноугольный период при его теплом и влажном климате был эпохой расцвета земноводных растений и животных.
Но вслед за каменноугольным периодом вновь климат стал засушливым. Начинается развитие пресмыкающихся. Появляются и теплокровные животные: птицы и млекопитающие.
Эволюция растительного и животного мира вела к всё большему разнообразию органических форм путем приспособления их в процессе естественного отбора к сменявшимся условиям существования.
Картина развития жизни на земле — большая и специальная тема.
Здесь ее пришлось коснуться лишь в самых общих чертах.
Дед Чарлза Дарвина, Эразм Дарвин[27], врач по профессии, был ученым и поэтом по призванию. Ему принадлежат крупные научно-философские произведения, написанные в поэтической форме.
Они увлекали Дарвина-внука красотой стихов.
Еще в юношеские годы он зачитывался произведениями деда — «Ботанический сад» и «Храм природы». Тогда Чарлз Дарвин не погружался в детали, не задумывался над достоверностью фактов.
Его интересовали общие картины природы, данные в этих книгах.
Эразм Дарвин писал, что живые существа на земле непрестанно изменяются и совершенствуются. Об этом говорят и ископаемые остатки животных и сравнение современных организмов.
Безгранично могущество великой богини Природы. Дивный храм ее стоит на месте, где некогда был земной рай и куда только «мудрец и добрый входят без запрета». И вот Муза поэта, проникнув в храм, вопрошает верховную жрицу Природы Уранию, в чем заключается первопричина жизни:
«Небесная наставница… Поведай
Первей всего мне мудрою беседой,
Какой источник дивный, полный сил,
Начало смертной жизни положил,
Дал тонким нервам чувство и движенье
И волокну живому сокращенье,
И духу жизнь эфирную внушил;
И как Любовь с Симпатией то грели
Отрадой грудь, то вдруг грозой гремели
И человека создали, творя
Свой социальный план, из дикаря».
Первый толчок к эволюции дан творцом. Он вложил в материю великое жизненное свойство — стремление к развитию. Организмы живут в различной природной обстановке. Под влиянием разной пищи и климатических условий, а также упражнения или неупражнения органов и в результате скрещиваний, возникают изменения организмов.
«Химический состав свой изменять
Должны все формы жизни в вечном споре,
Они живут, чтоб умереть им вскоре,
И умирают, чтобы жить опять!
Так вещество бессмертное умеет
Бурь преходящих побеждать порыв,
Не погибая в них, растет и зреет,
По временам лишь форму изменив…»
Работая над «Происхождением видов», Дарвин читает книги своего деда другими глазами, чем в юности. «В то время, — вспоминал Дарвин, — я очень восхищался „Зоономией“, но, перечитав ее во второй раз через десять или пятнадцать лет, я был сильно разочарован крайне невыгодным соотношением между рассуждениями и приводимыми фактическими данными».
Для внука уже давно стало недостаточно общей картины возникновения и развития живых существ:
«До времени, когда послал хаос,
Взрывались солнца в вихре, и без меры
Из сфер другие вырывались сферы;
Когда ж из них морей осела гладь
И стала всюду сушу омывать.
Согрета солнцем, в гротах на просторе
Жизнь организмов зародилась в море».
Но как развивалась жизнь? В поэтических строфах «Храма природы» Чарлз Дарвин не находит ответа. Его охватывает чувство разочарования.
С сожалением и горечью на самую дальнюю полку шкафа ставит он большие томы, страницы которых столько раз им перечитаны…
В книгах деда внук не находит помощи для себя: слишком велика в них доля воображения и мало фактов.
Даже там, где мысли их во многом созвучны, — в признании борьбы за существование в природе, — внук не обращается к авторитету деда.
А Эразм Дарвин писал:
«Свирепый волк с кормящею волчат
Волчицею — гроза невинных стад;
Орел, стремясь из-под небес стрелою,
Грозит голубке слабой смертью злою;
Голубка ж, как овца, опять должна,
Кормясь, губить ростки и семена.
Охотнице-сове средь ночи темной
Не жаль певца любви и неги томной,
А соловей съедает светляка,
Не посмотрев на прелесть огонька;
Светляк же, ночи светоч оживленный,
Вползая вверх, цветок съедает сонный».
Такую же картину борьбы за существование описывал Эразм Дарвин в мире растений:
«Деревья, травы вверх растут задорно,
За свет и воздух борются упорно.
А корни их, в земле неся свой труд,
За почву и за влажность спор ведут,
По вязу хитрый плющ ползет извивом.
Душа его в своем объятьи льстивом».
Итак, повсюду в природе идет уничтожение живых существ:
«Вкруг стрелы смерти голод заметал,
И мир одной огромной бойней стал».
Каждое живое существо обладает приспособлениями к нападению и самозащите, — утверждает Эразм Дарвин.
Эти же идеи занимали центральное место и во взглядах Чарлза Дарвина. Но он не хочет излагать свои воззрения только общими широкими мазками, как это делал его великий дед.
Нужны именно факты и факты. «Я смотрю на излишнюю тягу к обобщениям, как на безусловное зло», — пишет он Гукеру в 1844 году.
Он постоянно проверяет свои обобщения: не ушел ли от научных фактов в сторону фантазии.
На самом же деле Дарвин давно вышел на путь обобщений. Они проскальзывают в его «Дневнике путешествий». Еще в записных книжках 1837–1838 годов, рядом с памятками о днях заседаний в научных обществах и сведениями о продаже домов, встречаются заметки, прямо указывающие, что идея эволюции постепенно складывалась в его уме.
Краткие положения будущей теории происхождения видов Дарвин набросал в 1838 году.
Через три года, в 1842 году, Дарвин записал свои мысли о происхождении видов карандашом на тридцати пяти страницах в виде очерка. Этот очерк был найден под лестницей в шкафу, служившем не для бумаг, а «скорее как склад для предметов, которые не хотели уничтожать».
Плохая бумага, на которой карандашом был написан «Очерк», помарки, зачеркнутые фразы и слова, неразборчивые окончания говорят, что, вероятно, Дарвин делал эти краткие записи только для себя, как черновой набросок того, что ему стало ясно.
В течение двух ближайших лет Дарвин составляет второй очерк, уже значительно более полный, на двухстах тридцати страницах и делает следующее признание Гукеру:
«Я со времени своего возвращения из кругосветного путешествия был занят очень самонадеянной и — нет ни одного человека, который бы не сказал этого, — очень глупой работой. Я был так поражен распространением организмов на Галапагосских островах и т. д. и т. д., что я решил слепо собирать всякие факты, которые могли бы иметь хоть какое-нибудь отношение к вопросу, что такое виды. Я прочел груды книг по земледелию и садоводству и непрерывно собирал факты. Наконец, появились проблески света, и я почти убежден (совершенно противоположно мнению, с которого я начал), что виды (это все равно, что сознаться в убийстве) не неизменны. Да хранят меня небеса от ламарковской чепухи, „стремления к прогрессу“, „приспособления вследствие медленно действующей воли животного“ и т. д. Но заключения, к которым я пришел, мало отличаются от его заключений, хотя причина изменений совершенно другая. Я думаю, я нашел (вот здесь-то и самонадеянность!) простое средство, при помощи которого виды становятся великолепно приспособленными к разным целям. Тут-то вы застонете и подумаете про себя, на какого человека я тратил время и кому я писал письма!»
Основной вывод заключался в признании изменчивости видов и происхождения их от общего корня.
Дарвин прекрасно понимал, что такой вывод совершенно противоречит религиозному учению о сотворении мира богом, о постоянстве и неизменности природы. Он отлично знал, что представители церкви и религиозно настроенные ученые ополчатся на теорию об историческом развитии органического мира. «Знаю, сколько упреков я навлеку на себя этим заключением, — пишет Дарвин одному из своих друзей, — но я по крайней мере честно и обдуманно пришел к нему».
В нескольких коричневых папках накопились заметки и выписки из книг. На самих книгах, которые читал Дарвин, обычно в конце их, им было сделано множество пометок и ссылок. Еще много лет надо работать, чтобы обосновать теорию, — думал Дарвин.
Для него она была ясна, но как убедить в справедливости ее других людей? Фактами, только фактами!
В июле 1844 года Дарвин настолько плохо себя почувствовал, что и сам он, и все родные думали о близости его смерти.
И вот, боясь, что смерть или затяжной недуг не позволит ему разработать свою теорию для опубликования, Дарвин пишет миссис Дарвин письмо-завещание: «…я пишу это на случай моей внезапной смерти, как торжественное изъявление моей последней воли, к которому, я уверен, ты отнесешься так же, как если бы оно было по всей форме внесено в мое завещание».
Дарвин завещает жене напечатать его очерк и оставляет на это нужные средства. Он указывает имена ученых, которые могли бы взять на себя труд по редактированию и рассмотрению его очерка, а также собранные им дополнительные материалы, могущие быть использованными.
К счастью для человечества, пребывание в водолечебных заведениях несколько укрепило здоровье Дарвина, и он продолжал свой труд.
Чтобы сделать свою теорию убедительной для других людей, Дарвин собирал факты и аргументы за и против неизменности видов. Отстаивая теорию изменяемости, он приводил доводы обеих сторон. Всё это потребовало целые десятилетия упорного труда.
Друзья и родные не раз говорили Дарвину о том, чтобы он спешил с напечатанием своей теории.
Ученый не мог решиться на ее опубликование, пока не соберет достаточного количества фактов для обоснования. И он продолжал тщательно собирать их, используя все возможности.
Мальчики из прихода священника Фокса, троюродного брата и друга молодости Чарлза, научились отлично ловить ящериц и змей. Они тащили их к мистеру Фоксу, чтобы тот переслал в Даун мистеру Дарвину.
А в приходе по соседству дети разыскивали дохлых птенцов: мистер Дженикс принимал птенцов и отсылал их также в Даун.
Здесь всё пригодится и всё нужно.
Радуясь богатым сборам детей, Дарвин помнил, что в далеких странах проводит свои исследования Гукер, и он задает ему множество вопросов, просит его вести работу с учетом этих вопросов: есть ли на островах, где нет крупных четвероногих, виды растений с цепкими семенами, приспособленными для запутывания в шерсти животных? Почему на коралловых островах произрастают растения всех крупных систематических групп, но по каждой группе они представлены очень малым количеством видов? Не потому ли, что семена попадают туда совершенно случайно? Какие ракушки встречаются на Кергуэленских островах?
Письмо, написанное им Гукеру от 23 февраля 1844 года, — настоящий план для исследования по вопросу о происхождении видов. Близки галапагосские растения южноамериканским? Верно ли, что на Сандвичевых островах есть виды губоцветных, характерные для отдельного острова? А как обстоит дело в этом отношении с Азорскими островами? Не сможет ли Гукер понаблюдать при случае за цветковыми растениями? Например, такие роды, как «роза», «ива», «малина», считающиеся изменчивыми, — какими видами представлены они в различных и отдаленных друг от друга местообитаниях?
Карта мира давно перестала быть для Дарвина отвлеченной схемой. Она наполнилась живым содержанием: всюду жизнь, движение, всюду действуют силы природы. Он великолепно знал физико-географические условия разных мест земного шара. Постоянно обращался к литературным источникам, наводя точные справки о каком-либо затерянном в океане острове, горной цепи или реке. Исследования Гукера в странах, где он путешествовал, стали богатым источником новых фактов.
Только факты, и безусловно достоверные, могли бы поддержать его теорию об историческом развитии живой природы и убедить в ее справедливости многих людей.
Дарвин умел собирать факты. Он делал это с исключительным терпением и настойчивостью. Вот один из таких примеров.
Во время путешествия ему приходилось бывать на океанических островах. Его очень интересовал вопрос, каким образом они заселяются растениями и животными. Он предполагал, что морским течением и птицами могли быть перенесены зародыши живых существ.
У себя в Дауне ученый решил поставить ряд опытов, чтобы проверить, насколько были верны его догадки.
Переносятся ли семена растений морским течением и речной водой?
Как долго сохраняют они в воде способность к прорастанию?
В маленькие бутылки (по две — три унции вместимостью) Дарвин налил соленой воды, по составу близкой к морской воде; в такой воде прекрасно жили морские водоросли. Семена различных растений, завязанные в маленькие мешочки, были опущены в бутылки и оставались в них около месяца. Вода ежедневно менялась.
Некоторые бутылки стояли в тени на дворе при значительных колебаниях температуры: от 35 до 57°[28], другие содержались в погребе при меньших температурных колебаниях. Наконец, восемнадцать сортов семян были погружены в чан с соленой водой и с большим количеством снега. В то же время Дарвин делает расчеты: скорость многих морских течений равна около одной мили в час, следовательно, за неделю они могут перенести семена на расстояние в 168 миль.
В действительности не все получалось согласно расчетам.
«Самое досадное то, что если проклятые семена будут тонуть, то, значит, я понапрасну столько возился с солением этих неблагодарных тварей».
Если бы был какой-нибудь закон, который остановил бы неуклонное погружение семян в морские пучины! Нет, такого закона не оказалось: многие семена потонули, не в морских пучинах, правда, а в сосудах.
Дарвину от этого не было легче: всё равно семена потонули!
А в прудах зоологического общества, где он также производил эти опыты, рыбы… съели уйму опытных семян.
«Чудесно! — рассуждал Дарвин. — Цапли проглотят рыб. Птицы летят за сотни миль и где-то на берегах другого озера извергают семена. Они там прорастают… Как вдруг — вот тебе и раз! — рыб стошнило… и они извергли все семена».
Семена остались на месте. Расчеты на транспорт не оправдались.
Некоторые семена всё же не потонули и хорошо прорастали при высевании.
Ученый варьирует опыты. Он берет семена других растений и испытывает их.
Оказалось, что крупные плоды — коробочки, стручки — держатся дольше на воде, чем мелкие семена без коробочек или мякоти.
Иногда в опытах вода не менялась в течение пятидесяти шести дней, начались процессы гниения; от сосудов дурно пахло.
Некоторые семена слились в общую массу, и всё-таки большинство их, например, семена капусты, редиса, кресса и лука, хорошо прорастало после всех этих испытаний.
Некоторые семена Дарвин держал в воде сто тридцать семь дней, и они больше чем наполовину прорастали.
Ему пришла в голову мысль о подсушивании семян: в половодье, при наводнениях, обвалах и землетрясениях в море могут быть смыты растения и ветки с плодами. Затем на отмелях они могут подсохнуть и с новой прибылью воды унестись в море и где-то оказаться на суше, очень далеко от места своего произрастания.
Дарвин подсушил орехи, в свежем виде немедленно тонувшие. Высушенные, они плавали девяносто дней и потом прорастали. Спаржа со свежими ягодами плавала двадцать три дня, а высушенная — восемьдесят пять дней, и семена после этого не утратили способности к прорастанию.
Один известный ботаник сообщил ему, что, по наблюдениям, семена растений четырех вест-индийских видов были выброшены на европейский берег.
Когда-то Дарвин сам видел на острове Килинг семена, выброшенные волнами на берег.
Значит, семена плавают, и они должны плавать!
Воображению ученого представляются плавучие льды, деревья, вырванные с корнем и качающиеся на морских волнах… Они также могут таить семена, споры, зародыши живых существ.
Наконец, животные сами могут послужить транспортом для них.
Вспоминается, как рыбы, проглотив семена в его опытах, извергли их.
Погадки рыб, птиц… В них должны быть семена. Погадки могут быть выброшены не сразу, где-то далеко.
«Вы когда-то держали ястребов — известно ли Вам, — спрашивает он одного из своих друзей, — через сколько времени после того, как они съедят пищу, они отрыгивают погадку?»
В зоологическом саду он исследует погадки ястребов и сов, выброшенные ими через двенадцать — восемнадцать часов после того, как они проглотили мелких птичек. Семена, найденные при этом, прорастали. А за двенадцать — восемнадцать часов птица может оказаться за сотни миль!
Попробовал он ввести семена в желудки мертвых рыб и накормить ими аистов, пеликанов и морских орлов. Семена, взятые из выброшенных через несколько часов погадок, взошли.
Однажды в приставшей к лапкам куропатки земле Дарвин заметил камешек не больше чечевичного семени. Но ведь это могло быть и в самом деле семя какого-то растения!
На лапках дикой утки он нашел немного присохшего ила, — а нет ли в прудовом иле семян?
И что же? Двадцать девять растений взошло из столовой ложки ила, взятой из небольшого водоема.
Тогда Дарвин взял три пробы по столовой ложке из разных мест пруда. Накрыл колпаком и хранил в кабинете.
Как только взошли первые растения, он сорвал и записал число их. Проросло еще несколько растеньиц. По мере появления он срывал их и записывал нарастающий итог: 120, 121… 170… 327… Всего проросло 573 растения из ила, уместившегося в одной чайной чашке.
Ботаники не представляли себе, насколько богат семенами ил, как это показал своими остроумными наблюдениями Дарвин.
Птицы обязательно вымажут ноги илом, если внезапно поднимутся с него; сколько семян они могут транспортировать!
Почва всюду переполнена семенами, и перелетные птицы вместе с комочками почвы могут перенести их на дальние расстояния. «Вспомним миллионы перепелок, ежегодно перелетающих через Средиземное море, можем ли мы, — говорит Дарвин, — сомневаться в том, что земля, приставшая к их лапкам, иногда содержит мелкие семена?»
Долгое время он не мог выяснить, как распространяются одни и те же виды сухопутных организмов по океаническим островам. «Сухопутные моллюски сводят меня с ума, — пишет он одному из своих друзей, — а я не могу раздобыть их яйца, чтобы испытать их плавучесть и сопротивляемость вредному действию соленой воды».
Через пять месяцев способы распространения пресноводных моллюсков, мучившие Дарвина, как кошмар, выяснились.
Он получил их яйца и начал наблюдения за только что вышедшими моллюсками. Оказалось, что они очень подвижны. Пущенные на лапку мертвой утки, они ползали по ней, прочно прикрепляясь.
Дарвин несколько изменил опыт: опустил лапки утки в аквариум, где жили пресноводные моллюски и было много их яиц. Крайне мелкие, только что выведшиеся моллюски прилепились к лапкам. Стряхнуть их не удавалось до тех пор, пока они не подросли, — тогда они свободно отпадали.
Оказалось, что моллюски могут жить вне воды около суток.
А за это время утка или цапля улетит за 600–700 миль! Опустится она на речку или пруд, и моллюски окажутся на новоселье.
Лайель рассказал случай, когда поймали жука-плавунца и нашли на нем крепко приставшую пресноводную ракушку.
Утки и другие птицы, внезапно поднимаясь из воды пруда, уносят с собой ряску. Но между этими маленькими растениями живут пресноводные моллюски. Вместе с ряской и они могут совершить путешествие.
Невозможно и предположить, заключает Дарвин, что птицы не разносят семян растений или яиц мелких животных и даже самих животных.
В появлении их на самых отдаленных, затерянных в океане островах не было ничего чудесного и сверхъестественного. Наоборот, оно объяснялось причинами, кроющимися в самой живой и неживой природе. Собранные Дарвином факты убедительно доказали это.
Теорией естественного отбора можно было разъяснить многие биологические загадки.
Почему, например, в строении скелета различных позвоночных животных имеются общие черты? Они берут начало от общих предков, и этим объясняется сходство в строении их скелета и внутренних органов.
А почему же современный животный и растительный мир столь разнообразен? Почему наряду с чертами сходства так сильны различия между животными? В силу расхождения признаков при жизни в разной природной обстановке, — отвечает Дарвин.
В лесах для млекопитающих особенно полезны были цепкие конечности, при помощи которых предки, например, современных обезьян обхватывали ветви и лазали по деревьям. Сочные плоды, молодые побеги, листья, почки, яйца в птичьем гнезде — все это достает орангутанг своими длинными и сильными руками. При помощи рук он и передвигается по деревьям, ноги у него значительно слабее. Отбор создал обезьян прекрасными акробатами.
Совсем по другой линии действовал отбор в открытых пространствах. Здесь именно сильные ноги могли обеспечить процветание млекопитающих. В степях возникли лошади, способные к быстрому бегу. У этих животных, как известно, нет мощных зубов, когтей, которыми они бы защищались. Естественный отбор вооружил их способностью быстро бегать.
Почему в плавниках кита скрыты какие-то косточки? — думали ученые. Что это за косточки?
Оказалось, что они вполне соответствуют костям конечностей наземных животных. Теория Дарвина хорошо разъясняла и этот вопрос: в отдаленные времена предки кита жили на суше. Они обладали конечностями, типичными для наземных млекопитающих.
В силу геологических изменений суша, где жили предки кита, покрывалась водой. Массами гибли при этом наземные млекопитающие, но часть из них оказалась способной жить в новых условиях. Конечно, в воде выживали только те из них, которые могли плавать, и среди них отбирались лучшие пловцы. Конечности наземного типа были не нужны в новой среде обитания.
Шли тысячелетия, и в конце концов кит стал водным млекопитающим с плавниками вместо конечностей, которые были у его наземных предков.
Естественный отбор, создавая новые формы из потомства одних и тех же предков, стирает черты сходства между родственниками, но всё же не полностью.
Вот причина определенного сходства в строении скелета, внутренних органов у самых различных позвоночных животных или наличия в плавнике кита косточек, свойственных конечностям наземного животного.
Когда-то поразившее Дарвина своеобразие фауны Галапагосского архипелага и в то же время сходство ее с южно-американской теперь не являлось загадкой.
В незапамятные времена на эти островки попали животные с южноамериканского материка.
А потом в течение многих сотен тысяч лет шел процесс расхождения признаков между южноамериканской фауной и галапагосской.
Естественный отбор действовал на каждом островке независимо от того, что происходило в это время на материке.
По этой причине птицы, например, на одном острове отличались от птиц, живущих на другом острове того же архипелага.
Различия были тем значительнее, чем дальше лежали острова друг от друга и чем глубже были разделявшие их проливы.
Некоторые черты сходства между животными Южной Америки и Галапагосских островов сохранились в процессе естественного отбора и прямо говорят об их общем происхождении.
Стала понятной и еще одна загадка островов.
С детства Дарвин, мы знаем, любил собирать жуков. Разумеется, он не мог пройти мимо странных жуков, в изобилии встречающихся на острове Мадейра, — бескрылых. Теперь он вполне мог разъяснить и эту загадку.
Мадейрские острова со всех сторон открыты сильным ветрам, дующим здесь большую часть года. Жуки с длинными крыльями не могли устоять против ветра, уносившего их в море. Там они и гибли. Тех жуков, у которых были крылья покороче, бурей прибивало к земле; подняться они не могли и так спасались. Дарвин сам наблюдал это. Из поколения в поколение погибали длиннокрылые жуки и выживали короткокрылые.
На таких плохо защищенных от ветра островах Дарвин нашел немногие формы насекомых с очень длинными сильными крыльями. В бурю они могли бороться с ветром, уносившим их в море, и выживали.
Так, естественным отбором, действовавшим из поколения в поколение, были созданы бескрылые формы жуков, ползавших во время бури и этим спасавшихся от гибели, и длиннокрылые, способные выдержать состязание с ветром.
В 1855 году Дарвин писал по этому поводу Гукеру: «…Я полагаю, что разгадал причину, а именно, что способность к полету была бы вредна для насекомых, населяющих ограниченные морем пространства, и подвергала бы их опасности быть снесенными ветром в море». Действительно, на более мелких, чем Мадейра, островах бескрылых жуков еще больше.
По совету Лайеля, в начале 1856 года Дарвин стал писать большой труд о происхождении видов.
Но это не была известная нам книга «Происхождение видов». Начатый им труд должен был быть в 3–4 раза обширнее и подробнее: теория состояла из ряда логически связанных положений, каждое из которых, он считал, надо хорошо обосновать многими фактами, а так же разобрать доводы против и за нее. Лайель высказал соображение, что следовало бы одновременно с написанием этой работы опубликовать краткое изложение своих взглядов, чтобы никто другой не опередил с этим.
Дарвину это казалось неприемлемым, потому что в кратком виде невозможно сколько-нибудь убедительно передать всю систему его взглядов на эволюцию органического мира.
Кто-то выступит раньше! Значит, надо спешить? «Я ненавижу самую идею писать ради приоритета, — отвечает он Лайелю, — хотя, конечно, мне было бы досадно, если бы кто-нибудь напечатал мои теоретические взгляды раньше меня». А в письме к Гукеру говорит о полной невозможности издать теоретический очерк без доказательств: «Я думаю, что стал бы издеваться над всяким другим, кто бы это сделал…»
И все-таки он мучительно сомневался, правильно ли поступает, отвергая совет Лайеля. Наконец, им было решено продолжать работу по старому плану. Пусть на это уйдет много лет! Труд должен быть полным и доказательным.
Прошло два года, за это время удалось написать около половины задуманного произведения.
В то время, как у него шла эта работа, он получил письмо от одного из своих знакомых натуралистов, Альфреда Уоллеса, с которым он года четыре тому назад случайно познакомился в Британском музее.
Альфред Уоллес писал с Малайского архипелага, что он прилагает свою статью и просит посмотреть, представляет ли она научный интерес.
Если мысли, изложенные в статье, — писал Уоллес, — мистер Дарвин найдет важными, то он просит передать ее Лайелю.
Статья была невелика и превосходно написана. Она называлась «О стремлении разновидностей бесконечно удаляться от первоначального типа».
Дарвин читает ее… Многие мысли автора были удивительно сходны с его собственными. Можно было бы сказать, что это очень краткое, но блестящее изложение их. Произошло то самое, о чем не раз предупреждали его родные и друзья. Надо спешить, говорили они, опубликовать свою теорию хотя бы в виде извлечения, «…пока кто-нибудь другой не придет к чему-нибудь подобному».
И этот другой действительно появился, и он прислал свою статью на суд Дарвина…
Тяжело и мрачно на душе ученого. Двадцать лет тому назад он записал свои первые мысли о происхождении видов в записную книжку.
Двадцать лет с самозабвением вынашивал их, двадцать лет упорного труда…
Можно напечатать свою работу, она закончена уже почти до половины, а потом начать хлопоты о появлении в свет статьи Уоллеса!
Нет, так сделать невозможно, это бесчестно!
Как же поступить? Где выход? И сил нет, чтобы искать разумное решение. Главное, какое поразительное совпадение мыслей: его и Уоллеса!
Дарвин пишет Лайелю 18 июня 1858 года: «Ваши слова, что меня опередят, полностью оправдались… Никогда я не видел более поразительного совпадения… Он не пишет, что просит меня опубликовать ее, но я, конечно, тотчас же напишу и предложу послать ее в любой журнал. Итак, вся моя оригинальность, какова бы она ни была, разлетится в прах, хотя моя книга, если она когда-нибудь будет иметь какое-либо значение, не обесценится, ибо весь труд заключается в применении моей теории.
Надеюсь, вы одобрите очерк Уоллеса…»
Через неделю он пишет Лайелю: «В очерке Уоллеса нет ничего, что не было бы более полно изложено в моем очерке, переписанном в 1844 году и читанном Гукером лет двенадцать тому назад. Около года назад (вследствие переписки по некоторым вопросам) я послал краткий очерк моих взглядов (копия которого у меня есть) Аза Грею, так что я могу искреннейшим образом утверждать и доказывать, что ничего не заимствовал у Уоллеса. Я очень желал бы опубликовать теперь очерк моих общих взглядов, страниц на десять или около того; но я не уверен, будет ли это с моей стороны благородно».
Дальше в том же письме он говорит: «Я скорее соглашусь сжечь всю мою книгу, чем допустить, чтобы он [Уоллес. — В. К.] или кто-либо другой мог подумать, что я поступил так из низких побуждений», то есть напечатать краткий очерк своей теории после получения статьи Уоллеса.
На другой день Дарвин уже совершенно уверен, что печатать краткий очерк он не может. «Первые впечатления, — говорит он Лайелю, — обычно бывают верными, а я сразу же подумал, что было бы бесчестным печататься теперь».
Выход был найден — его подсказали верные друзья, Лайель и Гукер.
Они приняли мудрое решение: послать секретарю Линнеевского общества статьи Дарвина и Уоллеса одновременно с приложением объяснительного письма. Друзья запросили от Дарвина ряд научных документов, свидетельствующих, как давно он трудится над вопросом «Происхождения видов», и хотели их также передать в Линнеевское общество.
Письмо пришло в Даун в минуты отчаянного горя его владельцев. Только что умер от скарлатины двухлетний сын. Другие дети тяжело болели. Мать была вне себя от страха за жизнь детей.
Дарвин отвечает Гукеру: «Я в полном изнеможении и ничего не могу делать…»
Всё же он собирает документы и отсылает их друзьям.
Гукеру он посылает и набросок 1844 года, чтобы тот увидел пометки, сделанные его — Гукера — рукой, двенадцать лет тому назад.
Дарвину больно смотреть на этот очерк. Перелистывая страницы, он испытывает почти физическую боль. Но кончено! «Это жалкая слабость с моей стороны — вообще думать о каком-либо приоритете», — осуждает он сам себя.
Верный слуга отвозит дорогие страницы, в которые вложено столько труда, в Кью для передачи Гукеру…
Дарвин знал, что Уоллес работает над одной с ним проблемой. За четыре года, протекшие со времени их знакомства, они обменялись несколькими письмами, в которых касались многих вопросов происхождения видов. Например, в 1857 году он писал Уоллесу о географическом распространении организмов. Уоллес писал ему о том, что изучает культурные сорта, и Дарвин отвечал по этому поводу очень подробно.
Сама мысль о борьбе за существование была совсем не новой в биологической литературе. У ботаника де Кандоля можно было прочитать красноречивые страницы о том, что всё в природе находится в борьбе — организмы борются с другими организмами и с окружающей средой. Несомненно, де Кандоля читал и Уоллес.
Убеждение в том, что в природе идет борьба за существование, подкреплялось как будто для Дарвина и Уоллеса учением Мальтуса. Оба они совершали одну и ту же ошибку, когда не обращали внимания на то, что Мальтус говорил о борьбе в человеческом обществе. Для них было важным утверждение самой идеи борьбы. Естественное же вымирание видов было установлено Лайелем. Таким образом, Дарвин и Уоллес часто пользовались одними и теми же литературными источниками. Наконец, «Дневник натуралиста», особенно второе издание, 1845 года, уже носил на себе отпечаток эволюционных идей. Уоллес читал «Дневник натуралиста». В этом смысле нельзя говорить об абсолютной независимости их научных взглядов. В то же время ход рассуждений обоих натуралистов был различен.
Чарлз Дарвин в конце 50-х годов
А. Р. Уоллес
Дарвин начинал с искусственного отбора и переносил начало отбора в природу.
Уоллес рассматривал борьбу за существование и естественный отбор в природе независимо от искусственного отбора. «Из наблюдений над домашними животными, — писал Уоллес, — нельзя сделать никаких выводов относительно диких форм». Он не подозревал даже, что домашние породы животных и культурные растения создались в результате отбора, но только производимого человеком.
Дарвин сразу обнаружил это различие. В письме к Лайелю он писал: «Единственное различие между нами в том, что я пришел к своим взглядам на основании действия искусственного подбора на домашних животных».
Не заметив роли искусственного отбора и обойдя его, Уоллес не мог изложить свои взгляды на эволюцию растений и животных так убедительно и наглядно, как Дарвин.
Дж. Дж. Беннет, секретарь Линнеевского общества в Лондоне, распечатал большой конверт: две рукописи и письмо.
«Дорогой сэр, — говорилось в письме, — прилагаемые работы, которые мы имеем честь представить Линнеевскому обществу и которые все касаются одного вопроса, а именно Законов, порождающих Образование разновидностей „рас и видов“, представляют результаты исследований двух неутомимых натуралистов — м-ра Чарлза Дарвина и м-ра Альфреда Уоллеса.
Оба эти джентльмена, независимо друг от друга, создали одну и ту же очень остроумную теорию… и оба имеют право считаться оригинальными мыслителями в этом важном направлении исследования…
Имеем честь быть Ваши покорные
Авторы письма просили о напечатании рукописей.
В протоколе заседания Линнеевского общества от 1 июля 1858 года было сказано, что это письмо было доложено в качестве введения к следующим работам: извлечение из рукописного труда о видах Чарлза Дарвина, эсквайра, Ч. К. О. и Л. О.[29], первый набросок которого был сделан в 1839 году и который был переписан в 1844 году; извлечение из письма, адресованного мистером Дарвином профессору Аза Грею в Бостоне (Соединенные Штаты) в октябре 1857 года; очерк о стремлении разновидностей к неограниченному отклонению от первоначального типа, А. Р. Уоллеса, эсквайра.
Лайель и Гукер присутствовали на заседании и своими замечаниями стремились обратить внимание членов общества на доложенное сообщение.
Все слушали с напряженным вниманием, но прения не состоялись, хотя разговоры вполголоса всё время велись. Слишком новым было то, о чем говорилось в сообщении, и представители старой школы не могли ни согласиться, ни выступить против.
Гукер рассказывал об этом собрании: «…интерес, возбужденный докладом, был огромный, но предмет был слишком нов и слишком зловещ для „старой школы“, чтобы она могла принять вызов, не вооружившись… Одобрение Лайеля, выступавшего в качестве лейтенанта в этом сражении, и, быть может, в слабой степени и мое, держало членов Общества в благоговейном страхе, иначе они набросились бы на это учение. И, кроме того, наша выгодная позиция заключалась в том, что мы были близки с авторами и их темой».
Для успеха новой теории было очень важно, что крупнейшие ученые Англии — Гукер и Лайель — представили работы Дарвина, как заслуживающие серьезного внимания.
Газеты, обычно помещавшие хронику научных обществ, промолчали об этом заседании.
Записки Дарвина и Уоллеса были напечатаны в трудах Линнеевского общества, но не были замечены учеными.
Только один дублинский профессор напечатал отзыв о них, доказывая, что всё новое в записках не верно, а всё верное не ново.
Летом 1858 года Дарвин начинает сжатое, но обстоятельное изложение своей теории, в объеме, рассчитанном на один небольшой том. К марту 1859 года он заканчивает рукопись, ведет переговоры с издателем Мэрреем, советуется с Лайелем относительно обложки книги, спорит из-за заглавия. Лайель возражал против термина «Естественный отбор». Дарвин настоял на своем, считая, что термин «отбор», хорошо знакомый животноводам и вообще многим людям, лучше подчеркнет для них общность принципа отбора у домашних и диких животных.
Дарвин отлично понимал, что своей безбожной книгой может причинить неприятности издателю, и поэтому настоял, чтобы тот прочитал рукопись. Мэррей удовольствовался просмотром некоторых отрывков, и как рассказывают, назвал теорию такой же чепухой, как если бы кто-нибудь предложил брак кролика с кочергой!
Почему же тогда он согласился издать книгу? Вероятно, опытный издатель предполагал, что она будет иметь успех и принесет ему несомненную выгоду.
1 октября были закончены все корректуры, и 24 ноября 1859 года был выпущен небольшой зеленый томик под названием «Происхождение видов путем естественного отбора или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь».
Пришлось очень много поработать над корректурой. По словам Мэррея, «корректура его была так плоха, что он почти всё писал сызнова». Всегда деликатный, Дарвин испытывал угрызения совести, загружая Лайеля и Гукера чтением корректур. И всё-таки он просил их об этом, боясь допустить ошибки в фактах и доказательствах.
Обо всем этом Дарвин и Гукер подробно написали Уоллесу. Через несколько месяцев от него пришел ответ, в котором Уоллес восхищался благородством их действий.
В 1870 году Уоллес напечатал книгу «Естественный подбор». Во введении он пишет, что самостоятельно пришел к мысли о «естественном подборе», но отлично знает, что мистер Дарвин значительно раньше занимался этим вопросом. Уоллес говорит, что у него не хватило бы сил для изложения теории происхождения видов. «Я чувствую, что у меня нет, — как у многих других, преимущества которых я сознаю, — того неутомимого терпения при собирании многочисленных и самых разнообразных фактов, той удивительной способности выводить заключения, тех точных и богатых физиологических познаний, того остроумия при определении плана опытов и той ловкости при их выполнении, наконец, того бесподобного слога, — ясного и в то же время убедительного и точного, словом, всех тех качеств, которые делают из м-ра Дарвина человека совершенного и, может быть, наиболее способного для того громадного труда, который он предпринял и выполнил».