Факультет

Студентам

Посетителям

Кирпичи, из которых складывается, но на которые не раскладывается здание природы

Трудно сказать, радует ли биологов та свобода действии, которую дает систематику метод взвешивания, но она ужаснула бы физика, представителя науки, уже несколько веков имеющей дело с точными приборами и точными мерами, или даже физиолога, тоже достаточно привыкшего к строгим количественным экспериментам. Но сейчас мы увидим, что способ работы, в котором интуиция — важнейший из инструментов, возник не случайно.

Проследим за действиями систематика, когда он занят разграничением двух или нескольких видов, самых низших систематических групп. Вид — это не только основное понятие классификации, но и, выражаясь несколько торжественно, основа всей живой природы. Вся она состоит из видов.

Что же такое вид? По определению, это группа особей, в которой все они могут скрещиваться и давать плодовитое потомство. Другими словами, это ближайшие родственники среди живых существ. Значит, они все очень похожи друг на друга и от их браков не рождаются бесплодные мулы, как получается при скрещивании лошади с ослом — представителей разных видов.

Вроде бы это-то уж объективный показатель, да и по самой похожести определить отдельный вид, кажется, проще простого. До сравнительно недавнего времени, пока господствовало убеждение, что самая высокая ступень в организационной иерархии живой материи — организм, выделение видов представлялось и вправду несложным занятием. Живой мир виделся арифметической совокупностью самых разных — ползающих, летающих, бродящих, плавающих и неподвижно прикрепленных к чему-нибудь — существ.

Столь же «индивидуалистически» воспринимались и растительные совокупности: как группы, а не как сообщества. И мириады бактерий тоже считались «на штуки».

В таком единоличностном мире легче всего и было работать линнеевцам: из рядов организмов выбирались образцы, под которые подравнивались остальные. Устраивает по ряду признаков — подходит, не устраивает — в другую группу, ни в какую не лезет — значит, господь что-то недодумал с этой тварью.

Но, оказалось, что все не так. Давайте представим себе Робинзона, но не человека, а, допустим, муравья, который попадает на необитаемый, с его точки зрения, остров, то есть остров, лишенный муравьев. Даже если есть все условия для безбедного существования, даже если он обрел своего Пятницу, все равно гибель его неизбежна. И три, и четыре, и пять насекомых обречены. Колония должна иметь определенную численность и определенную специализацию ее членов, чтобы выжить. А раз так, то можно ли считать муравьиного индивидуума, впрочем, как и всякого иного, конечной формой в организации жизни? Итак, что же такое муравей бурый лесной? Вот эта отдельно взятая букашка? Верь это только солдат, а есть еще рабочие, царица-матка. И никто из них не более «типичен», чем другой, и никто в отдельности не исчерпывает видовые признаки, а все вместе это действительно вид — муравей бурый лесной.

На самом деле организация живой жизни, конечно, много сложней этого элементарного примера.

Идею изначальной сложности живого выдвинул академик В. И. Вернадский. Он утверждал, что укоренившийся взгляд на «первородность» организма и вторичность, производность всех остальных форм жизни не соответствует биологическим закономерностям. Сам процесс возникновения жизни должен был сразу облечь ее в комплекс сложных форм. Первичные особи образовались одновременно с первичными видами, организовавшимися в первичные сообщества животных и растений, и, наконец, жизнь возникала в виде некоей первичной биосферы, в той части земной оболочки, где для нее есть подходящие условия. Надорганизменные системы, таким образом, столь же древни, как и сама Жизнь.

Конечно, взаимосвязанность основных ее проявлений была замечена давно. Факты, ее подтверждающие, высказывал не только Вернадский, а и многие другие, начиная с Дарвина, установившего зависимость между эволюцией видов и окружающей средой.

Однако «монополия» отдельного организма в биологии была настолько стойкой, что новые идеи долго оставались как бы независимыми. Они получили признание только тогда, когда в эволюционной теории развился популяционистский подход — главным образом благодаря работам советского генетика Сергея Сергеевича Четверикова и его учеников.

К 30-м годам нынешнего века стало очевидным, что именно популяция — группа существ одного вида, обычно занимающая какую-то территорию, границы которой можно очертить, и живущая таким образом, что ее членам обеспечено общение друг с другом, а значит, свободное скрещивание, именно такая группа — средоточие всех эволюционных процессов. С этого времени популяцию и вид — первичное объединение популяций — стали считать «единицей» эволюции.

Разработанное немного позднее учение о геобиоценозе, утвердившее идею взаимной зависимости животных, растений и окружающей их среды, объединенных в неразрывно связанные природные комплексы, и в целом системный взгляд на природу послужили базой для утверждения в биологии экологического образа мышления. Как оказалось, геобиоценозы — тоже своего рода «организмы» и столь же необходимая форма организации живого, как и организмы в собственном значении этого слова.

Но что это означает для систематика, от работы которого мы немного отвлеклись? Означает то, что вооруженный критерием скрещиваемости, благодаря которому, как мы договорились, понятие вид существует объективно, исследователь отправляется «на природу» искать уже не отдельные образцы живых существ, а ведущие совместную жизнь стада, стаи, рои, поселения и прочее.

Взяв «выборки», как говорят систематики, из подлежащей классификации группы, ученый еще не может сказать с уверенностью, что все, попавшее в эти выборки, его устроит. Потому что сообща живут совсем не всегда представители одного вида. Например, в гигантских стадах антилоп, бродящих по африканской саванне, очень много видов. Часто бывает даже так, что эти на одной территории живущие особи совершенно похожи друг с другом, и тем не менее они не скрещиваются. Приводившаяся уже многолетняя работа М. II. Мейер с полевками потому и потребовала стольких усилий от исследователя, что никакими обычными способами их нельзя было различить.

С другой стороны, на первый взгляд самостоятельные виды, сильно различающиеся по внешнему облику, на деле оказываются лишь популяциями одного и того же вида. Настоящие, неидеализированные виды чрезвычайно многообразны. Есть, например, большие, широко расселенные политипические виды, объединяющие многие популяции, а есть виды монолитные, единообразные, живущие в четко ограниченных районах. Точно так же многолика природная изменчивость. Она может быть индивидуальной или кастовой (как у муравьев), зависеть от наследственной программы или не зависеть от нее. Тогда она результат образа жизни, климата и многого другого.

Больше всего походят друг на друга животные в одной популяции, они и живут в микрогруппе обычно совокупно. Так что некоторые биологи склонны считать природной реальностью одну лишь популяцию, а уже их совокупность — вид — расплывчатой абстракцией. Но, может быть, они и правы?

Посмотрим, как изменчивость живых существ выглядит в пространстве. Очень редко группы их членятся резко. Обычно же можно обнаружить целый ряд переходов. В одних случаях они постепенны; скажем, с запада на восток изменяются размеры или окраска животных. И если взять наиболее далекие формы, то перед нами возникнут довольно непохожие существа. Разные виды? Или нет? И где провести границу?

В иных случаях изменчивость не носит строго упорядоченного характера. В одних местах, скажем, признак или целый их комплекс проявляется, в других его нет. Между такими районами могут лежать переходные зоны, где наблюдается наложение признаков, их перемешивание.

В наших краях, например, распространена серая ворона. Примерно по Рейну проходит граница, к западу от которой живет черная ворона, и примерно по Енисею проходит другая граница — черная ворона обитает к востоку от нее. Полоса, на которой перемешиваются серые и черные вороны, — около ста километров. Интересно, что она была на том же месте — по древним источникам — и тысячу лет назад. Установлено, что все формы свободно скрещиваются друг с другом. Гибриды их плодовиты. Тогда почему в конце концов все вороны не стали пестрыми?

А вот другой случай: две формы божьих коровок очень близкие, между которыми существует узкая зона (тянущаяся на расстояние в полторы тысячи километров!), где насекомые свободно перемешиваются, но на этот раз от «неравных» браков рождаются только евнухи, стерильные особи.

Спрашивается, как проводить границу между видами в обоих этих случаях? Куда девать переходные «зоны»?

С другой стороны, как быть, если совершенно похожие популяции разделены расстоянием? Они не скрещиваются, потому что не встречаются никогда. Что это — виды или не виды? Может быть, скрестить их насильно? Для проверки. Но такой опыт не станет доказательством — то, что получается или не получается в лабораториях, не обязательно будет воспроизводиться в природе. Ведь нескрещиваемость может возникнуть и просто потому, что у животных выработались разные «обычаи» в брачном поведении. А не станешь же для удобства систематиков перевозить стада северных оленей из Канады на Таймыр, чтобы решить, один это вид или не один. Правда, можно перевезти несколько животных, но опять-таки или опыт будет не чистым или исследователю предстоит головоломная задача проследить за судьбой перемещенцев и их потомства на огромных просторах северных тундр среди миллионов голов животных…

Как видим, можно оценивать процесс видообразования по необратимости: раз уж он начался и формы в будущем, по видимости, не должны перемешаться, значит, считай их разными видами. Можно оценивать этот процесс и по завершенности: пусть хоть он и начался, но если не дошел до стадии, когда сосуществование уже не «опасно», группы пока еще надо считать одним видом. Наконец, можно искать границу видов где-то посередине.

На этой почве среди самих систематиков возникло несколько «таксонов». Появились «дробители», старающиеся выделять в самостоятельные виды любые группы, подозреваемые в стремлении к обособлению или, как говорят научным языком, к репродуктивной изоляции. Есть «объединители». Есть в систематике и обширная пограничная зона с «гибридными» вариантами.

В ботанике преобладают в основном дробные концепции вида. В зоологии, напротив, получили преимущество представления о политипических видах.

А ведь понятие вида — единственное понятие в систематике, в котором, казалось бы, есть возможность избежать произвола. С другими таксонами дело обстоит гораздо хуже. У них такого критерия, как скрещиваемость, нет. Выходит, что именно виды — те отдельные кирпичики, из которых должен состоять органический мир, иначе он не смог бы эволюционировать, ведь бесконечное разнообразие его должно же как-то прерываться, чтобы он не погряз в хаосе.

Но оказалось, что понятие это не только лишено четких границ, но и внутренне противоречиво, поскольку вид может и пребывать неопределенный срок в устойчивом состоянии, и эволюционировать. Мало того, вид — само средоточие эволюционных процессов. Недаром Дарвин назвал свой главный труд «Происхождение видов». Вид — это и результат эволюции, и здесь он выступает относительно стабильным, здесь он качественно определен, целостен, приспособлен к среде, устойчив, обособлен от других групп; но вид — это и узловой пункт, и активный носитель эволюции, и тут он менее определен, лабилен.

Вот так и получается, что группа, достигшая популяционно-видового уровня, имеет более расплывчатые очертания и гораздо более многообразна по проявлениям, чем идеал вида, «записанный» в определениях систематиков. Лишь немногие из миллионов популяций и рас, прошедшие испытания отбором, достигают уровня «хорошего вида», лишь немногие оказываются долго существующими, еще меньше число видов — способными к длительной эволюции и к образованию пучков новых групп.

Имея дело с такой многоликой реальностью, систематик и вынужден прибегать к операциям вроде взвешивания, громоздким и старомодным. Точным количественным современным методам орешек не по зубам.

Но пока мы касались лишь классических случаев, точно подпадающих под определение. А самое-то интересное в том, что как раз таких «случаев» в общей массе видов земных существ меньшинство. Для большей же части их критерий скрещиваемости по разным причинам вообще не подходит.

Вот тут-то возникают споры и стороны пока трудно примирить: нет оснований для этого в самом буквальном смысле слова.