Эта смелая идея о связи между анатомией, поведением и эволюцией содержит в себе отзвук одной старой гипотезы по поводу механизма возникновения эволюционных изменений. Предшественник Дарвина, французский натуралист Жан-Батист Ламарк говорил нечто подобное в самом начале XIX века. Он считал, что животные могут передавать потомству признаки, приобретенные в течение жизни. В качестве классического примера приводили жирафа. Животным приходилось тянуться вверх за листьями, и шея немного вытягивалась, а потом жираф передавал этот признак потомству, у которого шея вытягивалась еще немного, и так далее. Дарвин весьма благосклонно отнесся к идее такого «мягкого наследования», но она не укладывалось в предложенный им механизм естественного отбора, каковой дал название книге «О происхождении видов путем естественного отбора». Этот механизм работает на основе уже существующего в популяции разнообразия признаков. Это разнообразие является результатом действия наследственных факторов (которые позднее были названы генными мутациями), а поэтому понятно, что анатомические изменения, приобретенные в течение жизни, не могут наследоваться.

Сейчас, однако, такое утверждение представляется чересчур категоричным. Теперь мы знаем, что внешние влияния на гены могут передаваться потомству. Химические модификации белковой упаковки ДНК – которые могут происходить в течение жизни организма под влиянием факторов окружающей среды – влияют на функцию генов. Удивительно, но эти модификации могут наследоваться, несмотря даже на то, что сами гены остаются неизменными. Этот феномен наследуемых эпигенетических изменений говорит о том, что в мягкой наследственности все-таки что-то есть.

Если новые модели поведения приводят к изменению анатомического строения, то возможно, что некоторые из них станут наследственными по крайней мере в течение нескольких поколений, благодаря эпигенетическим модификациям, которые закреплялись у представителей по меньшей мере двух-трех поколений. Однако и эпигенетическая адаптация может, вероятно, приводить и к истинно генетическим, эволюционным изменениям. В сравнении с генными мутациями, приводящими к случайным вариациям (большинство которых неизбежно оказываются бесполезными или даже вредными), фенотипическая адаптация производит отнюдь не случайное изменение: с самого начала она помогает организму лучше приспособиться к окружающей среде. Естественный отбор будет действовать на такие неслучайные изменения точно так же, как он действует на изменения случайные.

Индивиды, отличающиеся новым анатомическим строением, возникшим в ответ на новое поведение, будут иметь преимущества в выживании и размножении, поэтому отбор будет благоприятствовать особям, способным к такому новому поведению. Эту гипотезу впервые высказал американский психолог Джеймс Марк Болдуин в конце XIX века в связи с эволюцией способностей к обучению. Сам феномен тогда получил название «эффекта Болдуина».

Возвращаясь к нашим бегающим предкам, мы можем живо представить себе, как такое могло происходить в реальности. Представим себе группу древних людей, предки которых не увлекались бегом, но сами эти люди поняли, что бег повышает их шансы на выживание. Эти люди живут в африканской саванне, и дело происходит за два миллиона лет до наших дней. Они питаются более разнообразно, чем их предшественники, – выкапывают корни и клубни и варят их, что делает еду вкуснее и питательнее. При случае эти люди едят и мясо, и вот здесь в игру вступает бег. Иногда люди гоняются за добычей, а иногда, возможно, едят трупы животных, убитых другими хищниками. Люди видят стаи стервятников, кружащих над убитым или павшим зверем, и бегут туда, чтобы опередить других падальщиков. Люди изо всех сил стараются избегать встреч с крупными хищниками, но если такая встреча все же происходит, то отбиваются от них, швыряясь камнями.

При таком сценарии бег мог стать реально важным и значимым признаком данной группы людей в течение одного поколения. Когда что-то начинают делать несколько человек, скорее всего, к ним присоединятся другие. Дети станут копировать поведение взрослых. Без всяких генных изменений организмы этих людей могут заметно измениться, так как мышцы и кости будут реагировать на предъявленные к ним новые требования. В частности, если начинает бегать ребенок, то строение его тела во взрослом состоянии будет значительно отличаться от строения тела его ближайших предков – родителей, бабок и дедов. Организмы некоторых людей не проявят нужной «пластичности», и бег останется для них весьма затруднительным, но для других членов племени, обладающих скрытым генным потенциалом благоприятных изменений, бег станет занятием комфортным и эффективным. Начав бегать, такие люди уже сами задают и определяют свое эволюционное будущее. Естественный отбор будет благоприятствовать раскрытию способностей потенциальных бегунов. Влияние эффекта Болдуина в течение многих поколений будет означать, что естественный отбор станет благоприятствовать тем генным мутациям, которые способствуют укреплению способностей к бегу. Но с чего все началось? Скорее всего, не с генной мутации, подхваченной давлением естественного отбора, а с изменений в поведении.

Возможно даже, что фенотипическая адаптация с большей вероятностью производит глубокие изменения в передаваемых наследственных признаках или, по крайней мере, способствует им, нежели более знакомый нам механизм естественного отбора на уровне генных мутаций. Фенотипическая адаптация, возможно, является важным генератором реальных новшеств в процессе эволюции. Такие новшества сильно отличаются от постепенных мелких адаптивных изменений, по ходу которых отбор закрепляет одни варианты и отсеивает другие. Как генераторы новшеств, немедленные реакции животных на изменения окружающей среды являются мощным инструментом эволюции – они действуют одновременно на множество индивидов сразу.

Определенно, это не означает, что Дарвин ошибался и естественный отбор неважен. Дарвин был прав, и естественный отбор очень важен, но, возможно, есть и другие механизмы адаптации, и Ламарк очень рано смог угадать один из них.

Возможно, что наши предки начали бегать, не дожидаясь помощи со стороны полезных генных мутаций – возможно, что такие изменения возникли позже, и не они облегчили переход к новому поведению. Но как бы хорошо ни адаптировались к длительному бегу наши предки, они тем не менее не могли бегать так же быстро, как другие бегуны животного царства, включая некоторых очень крупных африканских хищников. Поэтому, вероятно, все же стоило сохранять и некоторые, более «примитивные» признаки – например, ноги, которые умеют не только бегать, но и помогают, при необходимости, забираться на деревья (представьте себе газель Томпсона, карабкающуюся по пальме!). Мы располагаем, кроме того, длинными и подвижными руками, унаследованными от предков, которые много времени проводили на деревьях, но такие руки оказались весьма подходящими для метания самых разнообразных предметов – и этот навык, унаследованный и нами, помог нашим предкам выжить на африканских равнинах.

Наши руки и кисти невероятно подвижны, намного более подвижны, чем передние конечности большинства остальных млекопитающих. Этой подвижностью мы обязаны нашим жившим на деревьях предкам. Руки человекообразных обезьян обладают большей подвижностью, чем даже передние конечности мартышек, и эта разница обусловлена разницей в способах лазания по деревьям. Мартышки являются по преимуществу четвероногими, и передвигаются по ветвям на всех четырех конечностях, держа туловище горизонтально. Как и у большинства четвероногих, их грудная клетка уплощена с боков, а лопатки крепятся мышцами к ее боковым сторонам. Человекообразные обезьяны передвигаются на деревьях по-другому: они карабкаются по ветвям, повисают, а иногда и раскачиваются на руках, и поэтому их туловища по большей части находятся в вертикальном положении. Грудная клетка высших обезьян уплощена спереди назад. Лопатки у них смещаются на заднюю поверхность уплощенной грудной клетки, а плечи оказываются на боковых сторонах груди, что дает обезьянам возможность вытягивать руки вперед, поднимать их высоко над головой и опускать вдоль тела. Плечевой сустав фактически не находится на одном месте; вследствие того что лопатка имеет возможность относительно свободно перемещаться над поверхностью грудной клетки, прикрепленная к ней только мышцами и подвижно сочлененной с грудиной ключицей, она (лопатка) имеет также возможность смещать и плечевой сустав. Вы уже убедились в том, что лопатка подвижна, но теперь попробуйте ощутить, насколько она подвижна: вы можете отвести плечи назад, перемещая лопатки навстречу друг другу до их соприкосновения на срединной линии спины. Можно также легко сместить плечевой сустав кпереди. При подъеме руки над головой лопатка разворачивается так, что плечевой сустав оказывается ориентированным вверх и в сторону.