Есть мнение, что совершив чудесный рывок в самом начале – от молекулы к клетке за 100-300 миллионов лет, – эволюция позже замедлилась. И только путь от той клетки до клетки с ядром занял два миллиарда лет, а затем ещё полтора миллиарда лет понадобилось, чтобы после нескольких фальстартов, появились-таки животные многоклеточные. Такое мнение действительно регулярно складывается. У ученых, кстати, в том числе. Соответственно, вопрос с данным мнением связан очень не простой.
...Однако же, автор блога (в моём лице), не пытаясь конкурировать ни с популяризаторскими новостными лентами, ни с Википедией, и специализируется на таких вопросах – вызывающих ненависть. Ибо сложных для понимания.
Суть проблемы заключается в том, что мы – и я тоже – слишком часто говорим о скорости эволюции, будто бы, понимая о чём ведётся речь. А чего тут не понять? Видно же, что эволюция быстрее происходит на крупных континентах, чем на маленьких, – на островах вообще не идти может, – что у экватора быстрее, чем на полюсах, что на суше изменения происходят быстрее, чем в воде, в реках же, благодаря разнообразию условий, быстрее чем в море. Интуитивно понятен также стремительный рост сложности организмов в фанерозое… Ведь, у нас, у людей с прогрессом всё то же самое, – главное каменный топор изобрести, на это пару миллионов лет надо, – а там уже и до атомных электростанций совсем недалеко…
То есть, качественная, сравнительная оценка скорости эволюции не вызывает затруднений. А количественная? В чём эта скорость измеряется? Как сравнить скорость эволюционных изменений, скажем, 100 и 1000 миллионов лет назад?
Никак.
Отсутствие же количественной меры – очень неприятный признак.
То же касается и таких сущностей как сложность и «прогрессивность» организма. Очевидно, что люди сложнее бактерий и прогрессивнее рыб. Но и только. Нет объективной меры, позволяющей сказать, насколько млекопитающие совершеннее рептилий. Остаётся только перечислять отдельные преимущества, понимая при этом, что они же, одновременно, и недостатки. От ситуации всё зависит. Ведь рептилии, раз уж не вымерли, приспособлены. И млекопитающие приспособлены. И археи. Вопрос же, кто приспособлен лучше, парируется встречным: к чему?
...Проще, говорить о «скорости эволюции» и «сложности организмов»… в принципе, допустимо. В неких конкретных случаях, когда качественной оценки достаточно, ситуация интуитивно понятна и сказанное не порождает дополнительных вопросов. Но и не более того. Данные сущности вторичны по отношению к строго определённым факторам и закономерностям. Например, на суше выше разнообразие условий, чем в море, в жарких регионах больше видовое разнообразие, а значит и конкурентность среды, – то и другое подстёгивает эволюцию… В обратную сторону это не работает. Делать какие-то выводы, взяв за основу большую или меньшую «скорость эволюции», – нельзя. Ибо возникнет вопрос, насколько «большая» больше «меньшей».
И это только часть проблемы. Вторая же заключается в том, что «скорость эволюции», некоторым образом именно численный параметр, играющий – теперь, после расшифровки ДНК, – важную роль в расчётах молекулярной биологии. Физический, а точнее химический, «привод» эволюции – мутации. Мутации же происходят с определённой вероятностью за поколение. При пересчёте числа мутаций в годы нужно учитывать глобальные изменения радиационного фона, дину ДНК (чем она длиннее, тем чаще при сборке что-то идёт не так) и, – этот фактор вносит основной вклад, – частоту смены поколений. Соответственно, сначала скорость эволюции росла, так как ДНК первых организмов была ещё короткой, а плодиться в таком же темпе, что и современные бактерии, они не умели, но затем, – с фанерозоя – и только в линии многоклеточных животных стала падать, ввиду того что поколения начали считаться уже не часами, а годами… Это всё очень сложно, очень глубоко продумано специально обученными людьми, всё равно очень спорно с точки зрения людей специально обученных, но при всём перечисленном – работает. Результаты оценки «молекулярного» возраста таксона бывают сенсационными, как в случае гребневиков, бывают странными, как в случае с общим предком бактерий и архей LUCA… Но даже в случае LUCA, – а расчёт времени его жизни самая трудная из задач, которые на данном этапе накопления знания можно поставить, – результат получается вменяемый… Ну, да, где-то что-то недоучтено и LUCA едва ли мог жить 4.3 миллиарда лет назад. Но всё-таки «часы» показали 4.3, а не 43, или хотя бы не 5 миллиардов лет. Значит, метод работает…
И, кстати, опыт молекулярных часов даёт ряд очень нетривиальных пониманий. Понятно, например, становится, что результат эволюции не связан прямо с жизнепригодностью планеты. Все мутации каждый организм получает от своей – персональной – линии предков. Предков же у него больше или меньше не станет, если биомасса на планете изменится в миллиард раз в ту или другую сторону…
Это не значит, что на какой-нибудь Европе подо льдами за те же 4 миллиарда лет может завестись разумная раса. Хемосинтез не обеспечивает достаточных условий для развития биосферы… Но эволюция в смысле «от рыбы к человеку» это одно, а эволюция на уровне молекул – вообще другое. На Европе с радиационным фоном всё в порядке, так что она и дальше чем на Земле могла зайти.
О чём речь?
Вот об этом. У эволюции есть объективная скорость. Как и у сложности организма есть объективное мерило – длина ДНК. Однако, с тем что субъективно воспринимаем как «скорость» и «сложность» мы, данные величины связаны лишь наполовину. В одну сторону. Прямо это работает: сложный организм должен иметь длинную ДНК и очень много предков, чтобы накопить все нужные мутации. Но назад – нет. Длина ДНК и количество предков о совершенстве организма ничего сказать не позволяют. «Тактовая частота» эволюции связана собственно с эволюцией, как чисто оборотов двигателя со скоростью езды. Не факт, что автомобиль с работающим двигателем вообще двигается.
Какое всё это имеет отношение к поднятому вопросу?
В принципе, читателю это должно быть ясно давно. Вопрос, как вышло и не странно ли, что за 200 миллионов лет из молекул получилась клетка, а потом из неё за 2000 миллионов лет только клетка улучшенная, – совершенно понятный, очевидный, но… неправильный. В его основе субъективная оценка. Ведь мы не можем сказать во сколько раз сложнее или проще была задача в первом и втором случаях. Не можем же? Вот. Значит, не можем и отрицать, что во втором случае она была сложнее в 10 раз.
Да. Кажется, что получить клетку с ядром из просо клетки – проще. Действительно, кажется. Это факт. Но в таких случаях мудрые предки перекреститься советовали. Нельзя строить гипотезы на такой базе, как «кажется».
Не пришить сюда и объективную скорость эволюции. Ибо она характеризует эволюцию биологическую. Возникновение же жизни является результатом эволюции химической, – к тому же не до конца пока изученных её аспектов.
Очень – прискорбно – часто приходится повторять, что лишь феерический идиот может говорить о «вероятности» самозарождения жизни до того, как механизм самозарождения, а также условия в которых оно произошло, будут полностью и окончательно – без намёка на «белые пятна» – установлены. До этого момента о вероятности самозарождения жизни на Земле за 100 или 300 миллионов лет нельзя сказать ничего.