Биологическая эволюция и антропогенез. Соотношение временных интервалов.
Время существования жизни на Земле сейчас оценивается приблизительно в 3,7 млрд лет. Это огромный промежуток времени, совершенно невоспринимаемый неподготовленным человеческим разумом. Действительно, в обыденной жизни человек никогда не имеет дела с величинами такого порядка, поэтому, столкнувшись с таким числом — 3,7 млрд лет — наш разум даже не пытается создать соответствующий наглядный образ (а так он обычно поступает в привычной и понятной для себя мыслительной среде), а просто принимает без образной расшифровки эту величину к сведению, откладывая ее в памяти на будущее. Если принять максимальную продолжительность человеческой жизни за 100 лет, то это составит 3 млрд 153 млн 600 тыс секунд — меньше, чем существование жизни на Земле, выраженное в годах. Если мы, от самого рождения и до смерти, будем считать, называя каждую секунду новое число, то все равно не досчитаем до почтенного возраста существования жизни на нашей планете.
С момента возникновения жизни и до нашего времени в процессах биологической эволюции была масса важных, кардинальных и переломных событий, возносящих биологические объекты на новые, более высокие ступени организации и сложности. Процесс этот, похоже, шел с все большим и большим ускорением, то есть по нарастающей. Чтобы это понять, достаточно рассмотреть следующие цифры (Таблица 6).
Природа подобного эволюционного ускорения проста и вполне понятна. Чем выше уже достигнутая сложность организма, тем больше у него точек приложения движущего естественного отбора, чтобы эту сложность еще повысить. Поэтому в идеале эволюционный процесс должен идти с экспоненциальным ускорением. Но, поскольку движущий отбор включается только с изменением условий среды местообитания (изменения происходят, в основном, в результате действия многих абиотических факторов — климатических, геологических, тектонических), которые бóльшую часть времени остаются относительно постоянными, существующие биологические виды также бóльшую часть времени своей жизни проводят в состоянии стазиса, не претерпевая практически никаких эволюционных преобразований. Именно поэтому эволюционный процесс никогда не достигает экспоненциальной фазы, хотя и идет в целом с несомненным ускорением.
Для наглядного представления отрезков времени, разделяющих те или иные эволюционные события, известный современный американский палеонтолог, один из создателей синтетической теории эволюции — Джордж Симпсон предложил использовать следующую очень наглядную и образную шкалу. Если все время, прошедшее с момента возникновения жизни, приравнять суткам — 24 часам и изобразить в виде циферблата 24х‑часовых часов, то получится следующая очень интересная картина соотношения временных отрезков эволюции (Рис. 3). (Так как в то время, когда Симпсон предложил свои «эволюционные часы», считалось, что время существования жизни — 2,8 млрд лет, нам пришлось заново пересчитать его временную шкалу.)
Таблица 6.Датировка наиболее важных событий в эволюционной истории в целом и в процессах антропогенеза.
| 3,7 млрд лет | Возникновение жизни на Земле.. |
| 2 млрд лет | Первые эукариотические организмы. |
| 1 млрд лет | Появление первых многоклеточных организмов. |
| 600 млн лет | Появление почти всех типов животных, многоклеточных водорослей. |
| 500 млн лет | Первые позвоночные, первые наземные растения. |
| 400 млн лет | Выход животных на сушу, первые сосудистые споровые растения. |
| 350 млн лет | Первые насекомые и рептилии. Завоевание суши позвоночными. Появление стрекоз и тараканов. Каменно-угольные леса из древовидных папоротников. |
| 240 млн лет | Первые динозавры и цветковые растения. Расцвет голосеменных. |
| 200 млн лет | Первые птицы и первые млекопитающие. |
| 65 млн лет | Меловая катастрофа. Вымирание динозавров, аммонитов, древовидных споровых растений. Появление практически всех семейств цветковых. |
| 40 млн лет | Расцвет млекопитающих, появление плацентарных. |
| 25 млн лет | Первые представители отряда приматов. |
| 16 млн лет | Появление дриопитеков |
| 10 млн лет | Появление рамапитеков |
| 8 млн лет | Разделение эволюционных линий понгид и гоминид. Первые представители семейства гоминид — ранние австралопитеки |
| 4 млн лет | Появление грацильных и афарских австралопитеков |
| 2,7 млн лет | Появление рода Homo — возникновение Homo habilis |
| 2,5 млн лет | Появление массивных австралопитеков — парантропов |
| 1,6 млн лет | Появление Homo erectus — человека прямоходячего |
| 400 тыс лет | Появление архаических форм Homo sapiens — палеоантроп |
| 200 тыс лет | Появление архаических форм Homo sapiens — неандерталец |
| 150 тыс лет | Появление человека современного типа — Homo sapiens sapiens. |
| 30 тыс лет | Заселение человеком современного типа всего Старого Света и завершение процессов расообразования |
| 18 тыс лет | Проникновение человека в Америку |
| 10 тыс лет | Начало человеческой истории и культуры |
После того, как в 0 часов 0 минут начавшихся суток на Земле зародилась жизнь, проходит практически полдня, и только за полчаса до полудня, в 11.30 появляются первые эукариотические, или ядерные одноклеточные организмы. Уже ближе к вечеру, в 17.10 возникают первые многоклеточные. На закате, в 20.30 на земле появляются первые позвоночные. Уже в сумерках начинается завоевание жизнью суши: в 21.20 появляются первые наземные растения и пауки, а в 21.40 — первые наземные позвоночные, сосудистые споровые растения, каменноугольные леса и первые насекомые. Уже в полной темноте, в 22.20 появляются первые динозавры и первые цветковые растения, а чуть позднее — в 22.40 — первые птицы и первые млекопитающие. Всего лишь за полчаса до полуночи — в 23.30 происходит вымирание динозавров и древовидных споровых растений, на смену им появляются практически все семейства современных цветковых.
Рис. 3. Эволюционная шкала (циферблат) Дж. Симпсона.
За 10 минут до полуночи, в 23.50 на Земле появляются первые представители отряда приматов. За 2 минуты до полуночи — в 23.58 появляются первые представители семейства гоминид — австралопитеки. За 50 секунд до полуночи — в 23.59.10 возникает род Homo и его первый представитель — Homo habilis — человек умелый. Все остальные события антропогенеза укладываются в оставшиеся до полуночи секунды: за 20 секунд до полуночи возникает человек прямоходячий — Homo erectus, за 10 секунд до полуночи — архаический Homo sapiens — палеантроп, за 7 секунд до полуночи — знаменитый неандерталец, или Homo sapiens neandertalensis, а всего за 1 секунду до полуночи на Земле появляется человек современного типа — Homo sapiens sapiens. Все события человеческой истории — развитие, взлеты и крушения древних цивилизаций, возникновение и развитие современного техногенного общества — все это укладывается в последние 2 десятых доли секунды до полуночи.
Таким образом, временная шкала Дж. Симпсона дает очень наглядное представление о временных соотношениях эволюционных процессов вообще и процессов антропогенеза, в результате которых возник и сформировался «всего лишь еще один уникальный биологический вид» (по Роберту Фоули), гордо именующий себя Homo sapiens sapiens — человек дважды разумный. Все основные события антропогенеза, от момента появления первых представителей семейства гоминид и до наших дней, по шкале Симпсона укладываются в последние две минуты 24х-часового эволюционного интервала. Но, хотя сама продолжительность процессов антропогенеза ничтожно мала по сравнению с общей продолжительностью биологической эволюции, они, несомненно, основываются и предопределяются всем предыдущим, многомиллиардолетним ходом эволюционной истории.
Нам представлялось интересным построить временную шкалу, аналогичную шкале Симпсона, но охватывающую только последний эволюционный промежуток времени, занятый процессами антропогенеза. За начало временного отсчета мы приняли возникновение самых ранних известных предков человека — дриопитеков, появившихся на Земле около 16 млн лет назад. Полученный нами аналог «эволюционного циферблата Симпсона» для гоминид и их предшественников представлен на Рис. 4.
Рис 4. Эволюционная шкала (циферблат) Дж. Симпсона для семейства Hominidae и их известных предшественников.
Не смотря на то, что этот рисунок представляет из себя растяжение всего-лишь последних трех минут исходного «циферблата Симпсона», наблюдаемая здесь картина практически ничем не отличается от предыдущей. Сначала эволюционные события как-бы не торопятся, миллионами лет накапливая основу для грядущих стремительных преобразований. На этом рисунке мы видим все ту же почти экспоненциальную зависимость времени происходящих эволюционных преобразований, которая когда-то так поразила Дж. Симпсона. Биологическая эволюция идет стремительно наращиваемыми темпами, и ничто ее не может остановить. Но макроэволюциионные преобразования, или видообразование, реально идет не постепенно и размеренно, а скачкообразно — так считается большинством ученых-эволюционистов с момента появления гипотезы «прерывистого равновесия» Вилсона. Согласно этой теории, любой биологический вид большую часть своей жизни находится в состоянии стазиса — неизменности своих физических параметров. Стазис обеспечивается, прежде всего, относительной неизменностью условий среды. Но лишь только среда серьезно меняется, начинаются интенсивные процессы видообразования. И чем больше предыстория вида, чем больше он подспудно накопил в себе пока еще нереализованных генетических вариантов для дальнейшего эволюционирования, тем больше вероятность его будущей успешности в эпоху окончания стазиса и перехода к новым видообразующим процессам.
Судя по всему, последние 30 тысяч лет, включая 10 тысяч лет известной нам (по документированным данным) человеческой истории, вид Homo sapiens находится в состоянии стазиса. Состояние стазиса может смениться новым этапом биологического видообразования только в случае кардинальных изменений условий внешней среды. Но за нашу историю, особенно за последние две сотни техногенных лет, мы накопили столько возможностей сопротивляться изменениям среды, что наша дальнейшая биологическая эволюция может быть отложена не на один миллион лет, если в нашем мире не случится что-нибудь настолько экстраординарное, с чем наша техногенная цивилизация будет уже не в силах справится.
Таким образом получается, что человечество за последние несколько сотен лет резким развитием уровня своей техногенной цивилизации резко сократило возможности своей же последующей биологической эволюции. Сейчас мы устоим при любых общепланетарных глобальных катаклизмах, и новые биологические механизмы приспособления к новой среде нам не понадобятся — нам хватит своих, техногенных. Тогда мы фактически окажемся в роли теперешних тараканов, проживших на Земле практически без морфологических изменений в течение 300 млн лет.
Это была одна точка зрения. Другая состоит в том, что очень скоро наша техногенная цивилизация приведет к появлению на Земле таких глобальных экологических изменений, что мы уже не сможем им противостоять. Прежде всего, очень скоро — в течение приблизительно ста — двухсот лет, кончатся невосполнимые источники энергии — нефть и газ. Ядерная энергетика вряд ли сможет их в полной мере заменить — сейчас она составляет менее 5% всего энергопотребления, и в ближайшее столетие вряд ли достигнет его 20% уровня. Получается, что наша цивилизация пожирает саму себя, и уже очень близка к конечному, завершающему этапу.
Здесь вполне уместно вспомнить, что один из наших с вами предков — Homo sapiens neandertalensis — жил на территории нашей с вами Европы аж в течение 150 тыс лет — а это в 15 раз длиннее, чем вся наша с вами история. Так давайте вспомним о своих биологических корнях, давайте все же отвлечемся от своего неистребимого антропоцентризма — сознания того, что мы — пуп земли, что вся мощь Земли должна принадлежать нам — давайте вспомним, что нам, на самом деле, 3,7 млрд лет — именно тогда на Земле зародилась жизнь, частью которой мы являемся, и за которою мы в ответе. Уж если мы себя назвали «дважды разумными» (Homo sapiens sapiens), давайте же и будем поступать разумно.