 |
|
Рисунок: Эммануэль Лафон |
От ходячих деревьев до летающих жаб - далекое будущее природы на нашей планете может быть не похоже ни на что, что мы видели раньше.
В начале 1980-х автор Дугал Диксон опубликовал культовую книгу «После человека: зоология будущего», в которой представлял, как будет выглядеть жизнь через миллионы лет. Диксон представил землероек, которые используют свои хвосты как парашюты, летающих обезьян (или «лакеев»), сверхдлинных свернутых спиралью змей, которые атакуют, чтобы схватить птиц в полете, ночных глайдеров, пронзающих свою добычу длинными шипами на груди, и цветочных мордочек. птицы и летучие мыши, которые обманом заставляют насекомых-опылителей приземляться в их голодные пасти.
Землеройки, использующие хвосты как парашюты, летающие обезьяны (или «лакеи»)… птицы и летучие мыши с цветочными мордочками.
Спустя десятилетия Диксон говорит, что его книга не была попыткой предсказать будущее, а скорее исследованием всех возможностей мира природы. «Популярные книги по эволюции, даже если они не преднамеренные, похоже, предполагают, что эволюция - это то, что происходило в прошлом», - говорит он. «Это совсем не так. Эволюция происходит сегодня, она будет происходить и в будущем, еще долго после того, как мы уйдем».
Хотя книга Диксона была художественным произведением, большинство биологов согласны с тем, что через миллионы лет Земля будет совсем другим местом. «Я думаю, она будет выглядеть и ощущаться как чужая планета», - говорит Афина Актипис, биолог-эволюционист из Университета штата Аризона.
Все, что эволюционирует, будет казаться нам чуждым и маловероятным для нас сегодня - точно так же, как наш нынешний мир, в котором доминируют млекопитающие, казался бы невероятным с точки зрения эпохи динозавров. Итак, как может выглядеть жизнь в будущем? Какие существа могли развиться, скажем, за 100 миллионов лет, учитывая то, что мы знаем о жизни на Земле и принципах эволюции?
Давайте начнем с масштабирования на миллионы лет назад, к гораздо более ранней эре жизни на нашей планете. По словам Джонатана Лососа, биолога-эволюциониста Вашингтонского университета в Сент-Луисе, в результате кембрийского взрыва около 540 миллионов лет назад на Земле появилось множество «чудаковатых» и «мультяшных» существ. «Сланец Берджесс [в Канаде] был населен настоящим бестиарием причудливых», - пишет он в своей книге «Невероятные судьбы: судьба, шанс и будущее эволюции». Одно животное, Hallucigenia, с его тонким трубчатым телом, покрытым рядами огромных шипов, и когтистыми конечностями, напоминающими палочки, было «похоже на что-то из эпизода Футурамы».
Хотя книга Диксона была художественным произведением, большинство биологов согласны с тем, что через миллионы лет Земля будет совсем другим местом. «Я думаю, она будет выглядеть и ощущаться как чужая планета», - говорит Афина Актипис, биолог-эволюционист из Университета штата Аризона.
Все, что эволюционирует, будет казаться нам чуждым и маловероятным для нас сегодня - точно так же, как наш нынешний мир, в котором доминируют млекопитающие, казался бы невероятным с точки зрения эпохи динозавров. Итак, как может выглядеть жизнь в будущем? Какие существа могли развиться, скажем, за 100 миллионов лет, учитывая то, что мы знаем о жизни на Земле и принципах эволюции?
Давайте начнем с масштабирования на миллионы лет назад, к гораздо более ранней эре жизни на нашей планете. По словам Джонатана Лососа, биолога-эволюциониста Вашингтонского университета в Сент-Луисе, в результате кембрийского взрыва около 540 миллионов лет назад на Земле появилось множество «чудаковатых» и «мультяшных» существ. «Сланец Берджесс [в Канаде] был населен настоящим бестиарием причудливых», - пишет он в своей книге «Невероятные судьбы: судьба, шанс и будущее эволюции». Одно животное, Hallucigenia, с его тонким трубчатым телом, покрытым рядами огромных шипов, и когтистыми конечностями, напоминающими палочки, было «похоже на что-то из эпизода Футурамы».
 |
|
Имитация цветов:
|
Таким образом, вполне возможно, что такие же странные и необычные существа будут развиваться в будущем.
«Практически все, что вы можете себе представить, в какой-то момент эволюционировало у некоторых видов», - утверждает Лосос.
«Если у вас будет достаточно времени, в конечном итоге произойдет даже невероятное».
Согласно Лососу, мир биологических возможностей огромен, и мы, возможно, еще не все увидели.
«Я, например, совсем не уверен, что жизнь на Земле раскрыла все мыслимые способы существования на планете, подобной нашей, или даже большинство способов», - пишет он.
Тем не менее, трудно предсказать, какой из этих возможностей мы можем в конечном итоге воспользоваться. В книге Лососа анализируются аргументы за и против предсказуемости эволюции: вопрос о том, повторится ли история, если мы «переиграем ленту жизни». Свидетельства разделились, и мы просто не знаем, в какой степени эволюция предсказуема и повторяема в течение длительных периодов времени. Добавьте к этому элемент случайности - мощное извержение вулкана или столкновение с Землей астероида, и точные прогнозы станут практически невозможными.
Тем не менее, мы можем делать обоснованные предположения.
Однако сначала мы должны рассмотреть влияние главной эволюционной силы, которая уже трансформирует жизнь во всем мире: Homo sapiens.
«Практически все, что вы можете себе представить, в какой-то момент эволюционировало у некоторых видов», - утверждает Лосос.
«Если у вас будет достаточно времени, в конечном итоге произойдет даже невероятное».
Согласно Лососу, мир биологических возможностей огромен, и мы, возможно, еще не все увидели.
«Я, например, совсем не уверен, что жизнь на Земле раскрыла все мыслимые способы существования на планете, подобной нашей, или даже большинство способов», - пишет он.
Тем не менее, трудно предсказать, какой из этих возможностей мы можем в конечном итоге воспользоваться. В книге Лососа анализируются аргументы за и против предсказуемости эволюции: вопрос о том, повторится ли история, если мы «переиграем ленту жизни». Свидетельства разделились, и мы просто не знаем, в какой степени эволюция предсказуема и повторяема в течение длительных периодов времени. Добавьте к этому элемент случайности - мощное извержение вулкана или столкновение с Землей астероида, и точные прогнозы станут практически невозможными.
Тем не менее, мы можем делать обоснованные предположения.
Однако сначала мы должны рассмотреть влияние главной эволюционной силы, которая уже трансформирует жизнь во всем мире: Homo sapiens.
Мы вполне можем увидеть эволюцию птичьего клюва, специализирующегося на кормлении из жестяных банок.
Если люди будут процветать в течение миллионов лет, они окажут заметное влияние на будущую эволюцию, а естественный отбор создаст новые разновидности жизни, которые будут иметь дело с измененной и, возможно, загрязненной окружающей средой, которую мы создаем. «Мы вполне можем увидеть эволюцию птичьего клюва, специализирующегося на кормлении из жестяных банок, или появления у крыс маслянистой шерсти, чтобы сбрасывать токсичные сточные воды», - пишет Питер Уорд, палеонтолог из Вашингтонского университета, Сиэтл, в своей книге 2001 года «Будущее» Эволюция.
 |
|
Возможно, будущим животным придется адаптироваться
|
Уорд предвидит возможности для новых видов, обладающих «сорными» качествами - выносливых, легко приспосабливаемых существ, которые не против жить рядом с людьми и могут использовать свой мир, таких как домашние кошки, крысы, еноты, койоты, вороны и т. д. голуби, скворцы, воробьи, мухи, блохи, клещи и кишечные паразиты.
На более горячей и сухой Земле, обогреваемой людьми, нехватка пресной воды также может побудить к новым приспособлениям. «Я могла бы представить животных, у которых развились бы странные специализации для улавливания влаги из воздуха», - говорит Патрисия Бреннан, биолог-эволюционист из колледжа Маунт-Холиок в Массачусетсе.
«У более крупных животных могут развиваться такие вещи, как удлиненные паруса или кожные лоскуты, которые они могут растягивать ранним утром, чтобы попытаться захватить влагу. Например, у некоторых ящериц воротнички с оборками могут становиться очень большими и увеличиваться, чтобы таким образом собирать воду».
В более жарком мире Бреннан также предвидит рост голых млекопитающих и птиц: «Млекопитающие могут терять шерсть на некоторых участках и собирать воду в кожных карманах. На нагретой планете эндотермическим животным [тем, которые генерируют собственное тепло] могут быть тяжелые времена, поэтому птицы в более теплом климате могут потерять контурные перья, чтобы предотвратить перегрев, а млекопитающие могут потерять большую часть шерсти».
Будущие люди также могут решить напрямую манипулировать жизнью - на самом деле, это уже происходит. Как писала в начале этого года исследователь Лорен Холт для серии BBC Future Deep Civilization, одна траектория жизни на Земле может быть «пост-естественной». В этом сценарии генная инженерия, биотехнология и влияние человеческой культуры могут перенаправить эволюцию по радикально разным путям, от комаров, которые содержат генные двигатели, до механических дронов-опылителей. Эволюция жизни будет связана с собственными желаниями и потребностями человечества.
На более горячей и сухой Земле, обогреваемой людьми, нехватка пресной воды также может побудить к новым приспособлениям. «Я могла бы представить животных, у которых развились бы странные специализации для улавливания влаги из воздуха», - говорит Патрисия Бреннан, биолог-эволюционист из колледжа Маунт-Холиок в Массачусетсе.
«У более крупных животных могут развиваться такие вещи, как удлиненные паруса или кожные лоскуты, которые они могут растягивать ранним утром, чтобы попытаться захватить влагу. Например, у некоторых ящериц воротнички с оборками могут становиться очень большими и увеличиваться, чтобы таким образом собирать воду».
В более жарком мире Бреннан также предвидит рост голых млекопитающих и птиц: «Млекопитающие могут терять шерсть на некоторых участках и собирать воду в кожных карманах. На нагретой планете эндотермическим животным [тем, которые генерируют собственное тепло] могут быть тяжелые времена, поэтому птицы в более теплом климате могут потерять контурные перья, чтобы предотвратить перегрев, а млекопитающие могут потерять большую часть шерсти».
Будущие люди также могут решить напрямую манипулировать жизнью - на самом деле, это уже происходит. Как писала в начале этого года исследователь Лорен Холт для серии BBC Future Deep Civilization, одна траектория жизни на Земле может быть «пост-естественной». В этом сценарии генная инженерия, биотехнология и влияние человеческой культуры могут перенаправить эволюцию по радикально разным путям, от комаров, которые содержат генные двигатели, до механических дронов-опылителей. Эволюция жизни будет связана с собственными желаниями и потребностями человечества.
 |
|
Рога оленя однажды могут получить новое предназначение
|
Тем не менее, есть альтернативные пути для будущей эволюции: например, наши более просвещенные потомки могут решить переселить природу и позволить естественной эволюции следовать своим курсом, или люди могут вымереть (что было сценарием After Man).
В частности, вымирание может привести к радикальным эволюционным инновациям. По сути, массовое вымирание сбрасывает эволюционные часы, утверждает Уорд. По его словам, после предыдущих массовых вымираний растения и животные Земли радикально изменились.
Пермское вымирание, произошедшее около 252 миллионов лет назад, уничтожило более 95% морских и 70% наземных видов, включая рептилий с плавниками и массивных рептилий, похожих на млекопитающих, которые правили Землей в то время. Это дало возможность динозаврам эволюционировать и занять доминирующее положение на суше, результат, возможно, столь же маловероятный и неожиданный, как захват млекопитающих, когда они вытеснили динозавров после массового вымирания мелового и третичного периода.
«Произошла не только смена, но и то, что мы могли бы назвать« перестановкой», - пишет Уорд. «Массовые вымирания сделали больше, чем просто изменили количество видов на Земле. Они также изменили облик Земли».
Некоторые биологи считают, что после вымирания возможно появление совершенно новых форм жизни с новыми возможностями; настолько разные, что мы даже не можем представить, на что они могут быть похожи. Например, в течение первого миллиарда лет жизни на Земле дышащие кислородом животные были бы немыслимы, потому что кислород был в дефиците, а клетки не эволюционировали, чтобы использовать его для получения энергии. Это навсегда изменилось с Великим событием окисления, произошедшим около 2,4 миллиарда лет назад, когда появление фотосинтезирующих бактерий привело к первому массовому вымиранию на Земле.
«Микробы заставили всю планету иметь кислород, и это произвело огромный сдвиг», - говорит Леонора Биттельстон, биолог-эволюционист Массачусетского технологического института. «Было много инноваций, которые было трудно предсказать до того, как они произошли, но как только они начнут происходить, они действительно изменят нашу планету».
В частности, вымирание может привести к радикальным эволюционным инновациям. По сути, массовое вымирание сбрасывает эволюционные часы, утверждает Уорд. По его словам, после предыдущих массовых вымираний растения и животные Земли радикально изменились.
Пермское вымирание, произошедшее около 252 миллионов лет назад, уничтожило более 95% морских и 70% наземных видов, включая рептилий с плавниками и массивных рептилий, похожих на млекопитающих, которые правили Землей в то время. Это дало возможность динозаврам эволюционировать и занять доминирующее положение на суше, результат, возможно, столь же маловероятный и неожиданный, как захват млекопитающих, когда они вытеснили динозавров после массового вымирания мелового и третичного периода.
«Произошла не только смена, но и то, что мы могли бы назвать« перестановкой», - пишет Уорд. «Массовые вымирания сделали больше, чем просто изменили количество видов на Земле. Они также изменили облик Земли».
Некоторые биологи считают, что после вымирания возможно появление совершенно новых форм жизни с новыми возможностями; настолько разные, что мы даже не можем представить, на что они могут быть похожи. Например, в течение первого миллиарда лет жизни на Земле дышащие кислородом животные были бы немыслимы, потому что кислород был в дефиците, а клетки не эволюционировали, чтобы использовать его для получения энергии. Это навсегда изменилось с Великим событием окисления, произошедшим около 2,4 миллиарда лет назад, когда появление фотосинтезирующих бактерий привело к первому массовому вымиранию на Земле.
«Микробы заставили всю планету иметь кислород, и это произвело огромный сдвиг», - говорит Леонора Биттельстон, биолог-эволюционист Массачусетского технологического института. «Было много инноваций, которые было трудно предсказать до того, как они произошли, но как только они начнут происходить, они действительно изменят нашу планету».
 |
|
При достаточном количестве времени странные и беспрецедентные комбинации
|
Итак, если люди вымрут, насколько дикими и изощренными могут стать вещи через 100 миллионов лет? Можем ли мы увидеть, как деревья начинают ходить или лакомятся животными после того, как убивают их ядовитыми парами или ядовитыми стрелами? Может ли морская жизнь измениться, когда пауки уйдут в воду, используя свои сети, чтобы запутать сардины, а рыбы научатся летать, чтобы питаться насекомыми и птицами? Могут ли глубоководные животные проецировать яркие голограммы самих себя, чтобы обмануть хищников, привлечь добычу или произвести впечатление на потенциальных партнеров? Возможно, косатки и сомы вернут былую способность своих предков бегать по суше, чтобы они могли более эффективно охотиться на суше?
Если люди вымрут, насколько все может стать диким и изощренным?
Можем ли мы также увидеть, как организмы поселяются в ранее малоизученных средах обитания: например, гигантские легкие ядовитые грибы, плавающие в воздухе, как воздушные медузы, запутываются и поглощают все, с чем сталкиваются? Или могут насекомые и пауки строить шелковые гнезда в облаках и питаться фотосинтезирующими организмами в небе? А если бы растения или микробы развили что-то вроде солнечных батарей, чтобы отслеживать и концентрировать солнечный свет, могли бы зеленые оазисы жизни процветать на холодных ледниках?
«Ни одно из этих фантастических существ не кажется невозможным», - говорит Актипис. Многие из них основаны на том, что уже существует в природе: есть морские и планирующие пауки, есть микробная жизнь в облаках, а глубоководный удильщик болтает перед собой биолюминесцентными шарами, чтобы привлечь добычу. Некоторые популяции косаток и сомов могут выходить на берег, чтобы охотиться на животных на береговой линии, а небольшие независимые оазисы жизни процветают на льду, где есть остатки криоконита, черной пыли, состоящей из сажи, камней и микробов.
Джо Вулф, биолог-эволюционист из Гарвардского университета, отмечает, что некоторые деревья могут «ходить» очень медленно, когда они движутся к источникам воды, и считает, что, возможно, деревья могут эволюционировать для охоты с использованием ядовитых газов или даже колючих веток. В конце концов, у нас уже есть плотоядные растения, такие как венерина мухоловка. Она также указывает на существование пауков, которые едят рыбу, и говорит, что обитающие в облаках микробы могли развиться из множества крошечных организмов, известных как прохлорококк (Prochlorococcus), которые живут в самых верхних слоях океана.
«Ни одно из этих фантастических существ не кажется невозможным», - говорит Актипис. Многие из них основаны на том, что уже существует в природе: есть морские и планирующие пауки, есть микробная жизнь в облаках, а глубоководный удильщик болтает перед собой биолюминесцентными шарами, чтобы привлечь добычу. Некоторые популяции косаток и сомов могут выходить на берег, чтобы охотиться на животных на береговой линии, а небольшие независимые оазисы жизни процветают на льду, где есть остатки криоконита, черной пыли, состоящей из сажи, камней и микробов.
Джо Вулф, биолог-эволюционист из Гарвардского университета, отмечает, что некоторые деревья могут «ходить» очень медленно, когда они движутся к источникам воды, и считает, что, возможно, деревья могут эволюционировать для охоты с использованием ядовитых газов или даже колючих веток. В конце концов, у нас уже есть плотоядные растения, такие как венерина мухоловка. Она также указывает на существование пауков, которые едят рыбу, и говорит, что обитающие в облаках микробы могли развиться из множества крошечных организмов, известных как прохлорококк (Prochlorococcus), которые живут в самых верхних слоях океана.
 |
|
Нынешние жители деревьев могут адаптироваться к воздуху
|
В природе для развития необычных приспособлений зачастую достаточно экстремальных условий. На Земле их уже много, и это не изменится. Например, подумайте, как самцы удильщика отреагировали на острую нехватку потенциальных партнеров в глубоком океане. Когда он встречает женщину, он фактически сливается с ее телом.
«Маловероятно, что он когда-либо снова встретит другую женщину, что он просто сдастся и станет для нее аксессуаром для спермы», - говорит Кристин Хук, поведенческий эколог из Университета Мэриленда в Колледж-Парке.
«Итак, мы можем увидеть, как животные делают больше подобных вещей, и со временем я представлю, что отбор будет отдавать предпочтение животным, которые могут самооплодотворяться, когда найти себе пару практически невозможно».
Основываясь на том, что мы знаем о природе, мы также не должны предполагать, что будущие существа останутся ограниченными своей нынешней средой обитания. Линн Капорале, биохимик и автор, отмечает, что некоторые «летающие» рыбы уже могут ловить насекомых (и даже птиц), а некоторые рыбы могут ходить по суше и даже лазать по деревьям. Даже кальмары иногда летают над поверхностью океана, используя струи воды в качестве движущей силы и плавники, которые служат крыльями.
«Маловероятно, что он когда-либо снова встретит другую женщину, что он просто сдастся и станет для нее аксессуаром для спермы», - говорит Кристин Хук, поведенческий эколог из Университета Мэриленда в Колледж-Парке.
«Итак, мы можем увидеть, как животные делают больше подобных вещей, и со временем я представлю, что отбор будет отдавать предпочтение животным, которые могут самооплодотворяться, когда найти себе пару практически невозможно».
Основываясь на том, что мы знаем о природе, мы также не должны предполагать, что будущие существа останутся ограниченными своей нынешней средой обитания. Линн Капорале, биохимик и автор, отмечает, что некоторые «летающие» рыбы уже могут ловить насекомых (и даже птиц), а некоторые рыбы могут ходить по суше и даже лазать по деревьям. Даже кальмары иногда летают над поверхностью океана, используя струи воды в качестве движущей силы и плавники, которые служат крыльями.
Представьте себе жабу, превращающуюся в «цеппелиноида», нового типа плавающее животное, которое покоряет нижние слои атмосферы.
Эта возможность смены среды обитания приводит к довольно фантастическим возможностям. Представьте жабу, у которой выпирает глотка, как большой мешок с газом, используемый для брачных криков. В своей книге Уорд шутливо предвидит, что она превратится в «цеппелиноид», новый тип плавающего животного, которое покорит нижние слои атмосферы. Жаба могла эволюционировать, чтобы производить водород из воды и хранить его в горле, помогающего ей прыгать и в конечном итоге парить в воздухе. Её ноги, которые больше не нужны для ходьбы, могут стать свисающими щупальцами, используемыми для кормления, и она станет большой, чтобы её не съели, - может быть, даже больше, чем синий кит. Гигантские цеппелиноиды будут парить в воздухе, как медузы, волоча щупальца, чтобы поймать добычу, такую как олени, и пастись на верхушках деревьев.
Цеппелиноиды, как говорит Уорд, - это «сказка, но в этой сказке есть проблеск реальности». Когда-то был первый летающий организм и первый плавающий организм, и мы знаем, что от них быстро эволюционировало больше видов, поскольку нововведение позволило им занять место обитания, к которому у них никогда не было доступа раньше.
Цеппелиноиды, как говорит Уорд, - это «сказка, но в этой сказке есть проблеск реальности». Когда-то был первый летающий организм и первый плавающий организм, и мы знаем, что от них быстро эволюционировало больше видов, поскольку нововведение позволило им занять место обитания, к которому у них никогда не было доступа раньше.
 |
|
Могут ли жабы парить в воздухе, становясь «цеппелиноидами»?
|
Учитывая, что наше понимание эволюции и генетики является неполным и многое, вероятно, будет зависеть от случайных событий, никто не может точно знать, как будет выглядеть будущая жизнь. Выбирать эволюционных победителей будущего - все равно что пытаться выбрать победителей на фондовом рынке или прогнозировать погоду, пишет Уорд. У нас есть некоторые данные для обоснованных предположений, но также и большая степень неопределенности. «О цветах, привычках и формах недавно появившейся фауны можно только догадываться».
Лосос соглашается.
«В конце концов, - говорит он, - возможности настолько широки и неопределенны, что бессмысленно пытаться рассуждать о том, как может выглядеть жизнь - существует слишком много степеней свободы. Жизнь могла идти по-разному».
Но если странности современной жизни являются ориентиром, мы не должны сбрасывать со счетов возможность того, что будущая эволюция может пойти по действительно ошеломляющим путям. А большая часть современного природного творчества и разнообразия остается неизведанной.
Действительно, Диксон отмечает, что впоследствии были обнаружены несколько из оригинальных «чисто умозрительных» творений, которые он описал в своей книге «После человека» в 1981 году: например, ходячие летучие мыши и змеи, способные схватить летучих мышей с воздуха.
Лосос соглашается.
«В конце концов, - говорит он, - возможности настолько широки и неопределенны, что бессмысленно пытаться рассуждать о том, как может выглядеть жизнь - существует слишком много степеней свободы. Жизнь могла идти по-разному».
Но если странности современной жизни являются ориентиром, мы не должны сбрасывать со счетов возможность того, что будущая эволюция может пойти по действительно ошеломляющим путям. А большая часть современного природного творчества и разнообразия остается неизведанной.
Действительно, Диксон отмечает, что впоследствии были обнаружены несколько из оригинальных «чисто умозрительных» творений, которые он описал в своей книге «После человека» в 1981 году: например, ходячие летучие мыши и змеи, способные схватить летучих мышей с воздуха.
Как он размышлял в издании книги 2018 года:
«Много раз я сталкивался с какими-то новыми экологическими или эволюционными разработками и думал:« Если бы я поместил это в After Man, все бы рассмеялись»».
«Много раз я сталкивался с какими-то новыми экологическими или эволюционными разработками и думал:« Если бы я поместил это в After Man, все бы рассмеялись»».
(Copyrighted © Перевод с англ. Louiza Smith)
Автор:
Мико Таталович, независимый журналист
Mico Tatalovic is a freelance journalist
Источник:
"Strange evolution: The weird future of life on Earth"