Пангенезис
Чарльз Дарвин создал несколько ошибочных теорий как до, так и после публикации своей теории эволюции путем естественного отбора; наиболее известной из них является гипотеза пангенезиса. Пангенезисом он в приложении к работе «The Variation of Animals and Plants Under Domestication» («Изменения животных и растений под влиянием одомашнивания») (1868) пытался объяснить описанный Ламарком феномен наследования приобретенных свойств, который он на тот момент признавал.
Дарвин предположил, что клетки тела постоянно вырабатывают невидимые мельчайшие частицы — пангены, или геммулы, — которые перемещаются от места своего появления к половым клеткам, частью которых они становятся. Пангены способны стать причиной появления такого же органа, как тот, которым они были выработаны, поэтому если в том органе в течение жизни особи изменятся какие-либо свойства, это может передаться потомству. В некоторых случаях пангены могут оставаться латентными в течение одного-двух поколений — вот почему наследуемые характеристики могут «перепрыгивать» через поколения.
Предполагая, что Дарвин верил в то, что пангены перемещаются по кровотоку к центру выработки половых клеток (разумное допущение), Фрэнсис Гальтон (1822–1911) в 1870–1871 годах провел серию переливаний крови группам кроликов разной окраски в надежде продемонстрировать работу пангенезиса. Это ему не удалось. Узнав о неудаче, Дарвин ответил, что никогда и не говорил, будто пангены перемещаются по кровотоку, но затруднился объяснить, как они все-таки перемещаются. Несмотря на отрицательный результат, Гальтон продолжал использовать концепцию пангенов (теперь вера в то, что приобретенные свойства передаются по наследству, быстро ослабевала) и пришел к выводу, который был близок к уже существовавшим генетическим теориям. Гальтон полагал, что скопления пангенов могут формироваться в «семейства», а «семейство» можно перевести как «генотип», и становится ясно, что Гальтон был не так уж и неправ. (Широкая общественность не признавала достигнутые Менделем результаты до 1900 года.)
Другой вариант, внутриклеточный пангенезис, был предложен в 1880 году голландским ученым Хуго де Фризом (1848–1935), который позднее сыграл очень значительную роль в публикации упомянутых исследований Менделя. Ядро каждой клетки содержит бесконечное количество пангенов, которые активизируются лишь тогда, когда попадают из ядра в окружающую цитоплазму. Это точно объясняет, почему клетки и органы особи меняются в течение жизни.
Сам Дарвин ранее разрабатывал теорию эволюции с помощью монад — к этой версии он пришел в 1837 году. Это была попытка соединить два теоретических требования: что особи приспосабливаются и что старые особи умирают, чтобы «освободить пространство» для новых, так что общее количество особей остается примерно одинаковым. Он предположил, что простейшие формы жизни, или монады, появляются путем самозарождения и немедленно начинают развиваться как новая наследственная особь. Монада, которую можно представить как наследственное существо, с одной стороны, и как цепочку особей — с другой, не вечна. В конце концов все особи, которые произошли от этой изначальной формы, погибнут, освободив пространство для новых, развившихся из других монад.
Еще одной эволюционной идеей Дарвина была теория «непрерывного превращения» — измененная версия теории монад, появившаяся примерно в то же время. В ней особи (монады) погибали, если препятствовали появлению новых особей, и выживали, если продолжали производить жизнеспособных потомков. Это была довольно неуклюжая попытка обосновать вымирание ископаемых животных и в то же время объяснить, почему одни виды выживают, а другие вымирают. Если посмотреть на это с другой стороны, мы придем к некоей очень реалистичной теории, к которой в конечном счете пришел и Дарвин.
Параллельная эволюция
Палеонтология знает множество примеров параллельной эволюции, когда живые существа развивались, заполняя близкие экологические ниши, и так появлялись схожие формы; аналогичным образом органы видов, сильно отличающихся как генетически, так и по времени существования, зачастую проявляют удивительные сходства. Например морская рептилия ихтиозавр, вымершая более 65 миллионов лет назад, была похожа на современного дельфина, который относится к млекопитающим.
Но насколько далеко может зайти параллельная эволюция? Этот вопрос стал волновать ученых в середине XX столетия, когда обнаруженные в Америке ископаемые останки человека датировались необычайно древними эпохами. Если раньше полагали, что все человечество появилось в единой колыбели — в Эдеме, который находится где-то в Африке, то тут уже можно было предположить, что Homo sapiens появился в разных местах примерно в одно и то же время. Примеры параллельной эволюции в палеонтологии нашего вида, такие как австралопитеки свидетельствовали в пользу этой возможности. Если бы это было правдой, то сыграло бы на руку расистам. Более того, данная версия задала бы генетикам серьезный вопрос: как могли расы, эволюционировавшие разными путями, скрещиваться, когда совершенно очевидно, что могут? Ответ оказался проще, чем любая из гипотез параллельной эволюции: наш вид появился в Америке задолго до того, как полагали антропологи.
Стоит заметить, что в смежной области, в истории культуры, считается, что существует параллельная культурная эволюция. Несмотря на усилия диффузионистов, самым известным из которых был Тур Хейердал (1914–2002), похоже, что например египтяне и южноамериканцы пришли к идее монументальных пирамид независимо друг от друга: два стиля пирамид сильно отличаются друг от друга. Если бы мы допускали существование разумной внеземной формы жизни, то также можно было бы обнаружить, что между нашими культурами существуют некоторые сходства просто потому, что они столкнулись с проблемами, похожими на наши, и пришли к аналогичным решениям.
Большинство из нас видели доисторические кремниевые орудия, и многие даже находили их сами. Долгое время считалось, что это природные объекты (возможно, молнии), и люди смеялись над теми, кто полагал, что это могут быть предметы быта, созданные в то время, когда человек не умел обрабатывать металл. И все же объяснить эти находки было довольно трудно. Улисс Альдрованди (1522–1605) предположил, что эти объекты произошли от «смеси некоторой доли грома и молнии с металлическим веществом главным образом в тучах, которая дистиллировалась из пролившейся влаги и коагулировалась в массу (подобно муке в воде), а затем под воздействием тепла затвердела, как кирпич».
В 1797 году Джон Фрер (1740–1807), рассказывая о выкопанных им кремниевых объектах, наконец отважился и начал настаивать на том, что это первобытные орудия труда (см. стр. 48). Его предположения сделали Homo sapiens и саму Землю гораздо более древними, чем тогда признавали. Утверждения Фрера относительно древности эолитов сначала с возмущением отвергались, но когда идея того, что они на самом деле являются древними предметами быта, стала общепринятой, плотину прорвало. В середине XIX века английский бакалейщик по имени Бенджамин Гаррисон начал собирать огромную коллекцию кремниевых орудий, которые окрестили эолитами. Это была некая промежуточная стадия между признанными кремниевыми орудиями быта и обычными, заурядными кусочками кремния: лишь поступившись совестью, их можно было с большой натяжкой назвать древними орудиями труда. Большой плюс заключался в том, что их было очень легко найти — гораздо легче, чем наконечники стрел, и потому вполне естественно, что поисками эолитов увлеклись многие. Профессиональных археологов завалили множеством сообщений о найденных любителями камнях.
Как это ни удивительно, но некоторые археологи не обращали на этот факт внимания, и в 1899 году Королевское общество попросило Гаррисона представить эолиты членам общества. Но в любом обществе найдется неприятная группа упорных скептиков, придерживающихся мнения, что любые отметки на эолитах — всего лишь результат воздействия воды, потому что кремниевые осколки бились друг о друга (и о другие камни тоже) в руслах рек и подобных местах. С точки зрения археологов, коллекция Гаррисона была в лучшем случае просто бесполезной.