Есть мнение, что эволюция не подобна техническому прогрессу, происходящему в головах людей, – разумных общественных существ, способных накапливать коллективный опыт. В живом же мире всё не так. Если вид вымирает, все собранные в его конструкции изобретения погибают вместе с ним. Это вполне разумно звучащее мнение, формально верное, но по сути, всё-таки, ошибочное. Биосфера обладает опытом, и он не теряется, а лишь возрастает со временем.
Почему, например, первое время развитие шло так медленно, что за полтора миллиарда лет – весь архейский эон – видимых успехов жизнь так и не добилась? И в протерозойский эон, – следующие два миллиарда лет, – некоторое движение началось, но настоящие многоклеточные животные появляются только в самом конце. Очевидной, конечно, причиной низких темпов эволюции была «физическая» слабость жизни. Продуктивность экосистем и биомасса растений, оставались не то чтобы низкими, а совершенно по современным меркам ничтожными. Околонулевыми. Заселённая территория планеты и скорость обмена веществ в бактериальных сообществах были крошечными. Отчасти это обуславливалось низкой ещё приспособленностью, отчасти, – пока фотосинтез не стал оксигенным, – дефицитом реагентов… Но ведь всё это вторично. Что, собственно, мешало архейским бактериям приспособиться как следует?
Понять, что такой вопрос совершенно законен, легко, вспомнив с какой – ураганной! – скоростью приспосабливаются к самым немыслимым условиями современные микроорганизмы. Современные, – то есть, обладающие четырёхмиллиардлетним опытом адаптации.
Причём, этот «опыт» не есть нечто мистическое, а вполне материален. И даже исчислим в атомах фосфора. По мере взросления биосферы накапливается генетический капитал. ДНК – пусть и в среднем по больнице, – становится длиннее.
Если проще, геномы первых организмов имели слишком малую длину. В настоящий момент длина человеческого генома достигает 6.4 миллиардов нуклеотидных пар, у рыбы рогозуба – 43 миллиарда, у растения японский вороний глаз – 150 миллиардов, и даже у свободноживущих бактерий геном не бывает короче 1.3 миллиона пар. Но началось-то всё 4.5 миллиарда лет назад не с миллионов, а с сотен звеньев.
Как правило, геномы примитивных организмов меньше геномов сложных, но встречаются и простейшие, – как, кстати, и растения, – чьи геномы длиннее человеческого. И в этом нет ничего удивительного. Ведь за спиной современной бактерии ровно такая же долгая эволюционная история, как у человека. Закономерность тут работает несколько иначе. Примитивные организмы, просто, могут обойтись меньшим объёмом «информации», а фактически каталитических способностей ДНК. Более же короткая двойная спираль позволяет экономить фосфор… Так что, в случае наименее приспособленных форм жизни – одноклеточных, – отбор даже может работать на уменьшение длины ДНК.
Но короткий геном означает и минимальные способности к эволюционной адаптации. Хорошо, если, как в случае чернобыльской радиотрофной плесени, есть уже «спящие» гены, позволяющие использовать облучение мягким рентгеном во благо. А если нет? Увеличение генома означает не только потенциально более высокую сложность организма, но и высокую изменчивость, – потенциал способностей, который в нужных условиях будет раскрыт отбором. Это очевидно: чем длиннее ДНК, тем чаше будут происходить ошибки при сборке – мутации.
Само собой, наращивание генома потребовало времени. Пока же он был короток, организмы оставались крайне примитивными не просто по строению, но и по функциям. По спектру осуществляемых ими химических реакций. Ведь именно за это отвечает ДНК. Каждая из комбинацией нуклеотидов – ген – кодирует катализ синтеза определённого белка.
Начало эпохи синтеза, с которым организм уже не извлекал комплектующие из среды, а производил их сам, не означало, что – так сразу! – производиться в клетке начнут все нужные ей молекулы. Причём, с использованием только простейших реагентов, подобных углекислому газу. Ранние модификации бактерий не были ещё самодостаточными. Минимальной приспособленностью в архее обладали только сообщества микроорганизмов, разделявших труд по переработке доступного в нужное. Позже, когда в результате симбиоза архей и бактерий возникнут эукариоты, данный фактор сыграет огромную роль в эволюции…
Оценить разницу в приспособленности древних бактерий, выживающих только в симбиотических сообществах, и только в очень ограниченном диапазоне условий, с современными, можно вспомнив о литосферных микроорганизмах. На глубине до 6 километров, бактерия нуждается только в водороде (воду из водорода создаёт сама). Прочее же необходимое для синтеза всех используемых соединений, она добывает из горных пород, этими же соединениями на них агрессивно воздействуя.
И даже такая адаптация – пустяк, сравнительно с изощрённостью клетки, работающей в составе многоклеточного организма. Если губка – «муравейник амёб» – кажется чудом, ведь, отдельные клетки осуществляют сложные совместные действия, управляясь лишь ферментами, растворёнными в мезохилле, то что можно сказать об организме, в котором клетки согласованно работают, как детали механизма?..
О чём речь? Ну… Если вид вымрет, сделанные конкретно им и его предками «изобретения», конечно, пропадут. Но условия, – коллективный опыт биосферы, благодаря которому данные изобретения вообще могли быть сделаны, – никуда не денутся. Соответственно, изобретения будут воспроизведены, как только в этом возникнет необходимость.
На практике же это означает, что если некая катастрофа откатит биосферу до уровня простейших, то губки появятся уже через тысячи лет, многоклеточные через сто тысяч лет, а повторный «кембрийский взрыв» (если, конечно, катастрофа не уничтожит сами условия для жизни) грохнет уже через миллионы лет. Далее дело пойдёт, правда, медленнее, – так как падает темп смены поколений, – но всё равно значительно быстрее, чем в первый раз.