Как работает симбиоз в эволюции на более крупных масштабах?

А.М.: Иногда он работает в масштабах всей биосферы. Современную биосферу во многом создали растительноядные животные: насекомые, грызуны, жвачные. Они перерабатывают биомассу растений, поддерживают соотношение лесов, степей, болот. Есть теория (которую я разделяю), что нынешняя тундра, тайга и болота в Америке и Евразии сформировались на месте высокопродуктивных мамонтовых степей, после того как исчезли крупные травоядные, опора степной экосистемы. Сейчас в Африке, в парке Серенгети, можно видеть гигантские стада антилоп, стада слонов, носорогов – такая же картина была в Евразии и Северной Америке 10—12 тысяч лет назад. Роль травоядных животных в биосфере огромна – но парадокс в том, что они практически не умеют переваривать растительную пищу. У них так и не выработались нужные ферменты. Тем не менее свое главное дело они все же делают – за счет симбиоза. У всех травоядных в пищеварительном тракте есть симбионты, которые и переваривают растительную пищу: бактерии, инфузории, жгутиконосцы. В некотором смысле корова служит просто термостатом для развития инфузорий, да еще и обеспечивает их пищей!

То есть корова – устройство, которое создала инфузория для повышения своей приспособленности?

А.М.: Здесь была совместная эволюция – если уж прибегать к метафорам, то корова и инфузория совместно создавали друг друга. Причем заметьте, что инфузория тоже ведь не может переварить целлюлозу! Это делают бактерии, живущие в симбиозе с инфузорией. Она глотает кусочки целлюлозы и отдает их своим бактериям – а потом питается той органикой, что производят бактерии. А корова питается тем, что производит инфузория. Если бы не симбиоз, животный мир как таковой не получил бы столь мощного развития. Он был бы вообще не нужен биосфере.

Посмотрим и на растительный мир – сейчас доминируют высшие сосудистые наземные растения. Им всем нужен азот в доступной форме – нитраты или аммоний. Но они не имеют молекулярных механизмов, чтобы эти вещества производить. Перевести азот из атмосферы в усваиваемую растениями форму умеют лишь некоторые бактерии. Без симбиоза с азотофиксирующими бактериями не было бы современного растительного мира. И растительный, и животный мир основаны на глобальных симбиозах.

В эволюции участвуют симбиозы как единое целое, поэтому каждому виду не нужно создавать свои приспособления заново, с нуля. Существует обмен новшествами в пределах биосферы в широчайшем спектре: от горизонтального переноса генов до взаимодействия и кооперации в сообществах.

Тем временем оставшиеся в Африке люди изобретали новые технологии. Их ноу-хау представляло собой двухстороннее, заостренное по периметру серией мелких сколов каменное рубило, так называемый бифас. Вооруженные новой техникой и подбодренные хорошей погодой – пошла новая волна потепления, – африканские питекантропы вновь пустились в путь. Распространение бифасов и других орудий, изготовленных по той же технологии, вычерчивает на карте Евразии их путь. Это снова Ближний Восток, а оттуда транзитом в Европу и Центральную Азию, потом в Монголию и Сибирь. Эволюция выходцев второй волны привела к появлению неандертальцев. К той эпохе относятся замечательные свидетельства человеческой жизни. Пещерная стоянка, названная "Денисова пещера", сохранила непрерывные следы деятельности наших предков от 300 тысяч лет назад (а возможно, даже 500 тысяч) до современности! Археологи по каменным орудиям, кухонным остаткам, остаткам растений и животных восстанавливают образ жизни обитателей пещеры. Охотники с каменными бифасами постепенно сменялись обладателями костяных изделий. Потом на их место пришли люди с копьями, металлическими орудиями, за ними скифы, тюрки. Последний обитатель пещеры монах-отшельник Дионисий потерял там свой крест. Крест достался археологам, и именем монаха была названа эта пещера.

Еще одно удивительное свидетельство неандертальской культуры обнаружено в конце XX века в Монголии. Там в южной Гоби располагалась Кремневая долина – гигантская орудийная мастерская возрастом около 300 тысяч лет. На каждом метре этой мастерской – а площадь ее 20 кв. км! – в среднем откапывают шестьсот обработанных кремневых артефактов. По предварительным подсчетам, эта мастерская просуществовала примерно 200 тысяч лет. Так что есть все основания надеяться, что вскоре мы детально узнаем, как совершенствовались технологии азиатских неандертальцев.

Примерно 100 тысяч лет назад из Африки снова двинулся отряд людей. На сей раз в поход отправились самые передовые представители человеческого рода – Homo sapiens, которые несли с собой новые технологии и новые орудия, костяные и каменные. На просторах Азии и Европы они встретились со своими сородичами неандертальцами. Какой была эта встреча?

Тут к археологам подключились генетики. По изменчивости отдельных генов людей из разных частей планеты можно установить, где находится "точка сборки", то есть очертить территорию существования «изначального» гена. Обычно для анализа используют гены митохондрий, которые передаются строго по женской линии – от матери к детям, а также гены мужской Y-хромосомы, которая передается строго по мужской линии – от отца к сыну. Генетики высчитали, что и митохондриальная Ева – прародительница всех женщин, и Y-хромосомный Адам проживали в Африке около 150 тысяч лет назад. И все современное человечество происходит от этой пары. Конечно, это не значит, что данная счастливая пара жила в одиночестве, размножилась и дала плодовитое потомство. Это означает, что от большой африканской популяции в современном мире остались только митохондрии одной женщины и Y-хромосома одного мужчины, живших 150 тысяч лет назад. Зато другие гены человечество унаследовало от других, в том числе и более древних сапиенсов. Так что можно говорить и о лактазных Адаме и Еве, живших 1,9 млн. лет назад (питекантропах), гемоглобиновых Адаме и Еве, давших потомство 650 тысяч лет назад, и многих других Адамах и Евах, смотря какой ген анализировать. Так или иначе, генетики настаивают на отсутствии смешения неандертальских и сапиентных генов. Это означает, что сапиенсы, даже если и встречались с неандертальцами, не скрещивались с ними, или от таких пар не могло быть потомства.

Существует гипотеза о захватнических кампаниях сапиенсов: лучше социализированные, они легко побеждали неандертальских охотников-одиночек и в конце концов вытеснили их. Другая гипотеза утверждает, что сапиенсы и неандертальцы долго жили бок о бок. Ведь в пещерах не видно никаких скачков при переходе от неандертальской к сапиентной культуре, будто люди бережно сохраняли наследие предков, кем бы те ни были. Наконец, есть предположение, что азиатская популяция неандертальцев, в отличие от европейской, все-таки могла скрещиваться с сапиенсами и в конце концов полностью смешалась с пришельцами. Эта смелая гипотеза основана на некоторых находках человеческих костей древнего возраста, имеющих смешанный комплекс неандертальских и сапиентных признаков. Остается подождать, пока генетики не расшифруют побольше генов неандертальцев и древнейших сапиенсов. А пока слишком мало данных, чтобы уверенно судить о том, как вели себя наши древние предки на новом месте. Будем надеяться, что более мирно и воспитанно, чем их потомки.

Есть ли прогнозы о дальнейшей эволюции человека?

А.М.: Прогнозы тут ненадежны, факторов слишком много, и мы заведомо знаем далеко не все. Но кое-что сказать можно. Например, эволюционная судьба вида сильно зависит от его численности. Если численность высока, а изолированных популяций практически не осталось, эволюция резко замедляется. Новая мутация не может быстро распространиться на все материки, на миллиарды живущих ныне людей. Даже если она дает какие-то серьезные преимущества, для этого понадобится очень много времени. Быстрые эволюционные изменения происходят в маленькой изолированной популяции. Посадите группу людей на необитаемый остров и не трогайте их в течение миллиона лет. Когда вы придете посмотреть, что получилось, – скорее всего вас встретит новый вид.