Евангелие от LUCA. В поисках родословной животного мира - Максим Винарский

Довольно быстро выяснилось, что на основе алгоритмов кладистики можно легко написать специальные компьютерные программы, позволяющие за кратчайшее время получить умопомрачительное множество альтернативных филогенетических древ (их стали называть кладограммами). Персональные компьютеры с каждым годом становились все умнее и все доступнее по цене, и однажды настал день, когда адепт кладистики мог обзавестись собственной вычислительной машиной и заниматься реконструкцией филогений даже не выходя из дома. Достаточно только сформировать матрицу признаков, характеризующих разные виды, определенным образом закодировать их, загрузить в память машины и нажать клавишу «Enter». Задавая те или иные параметры, по которым идет процедура расчетов, меняя один статистический алгоритм на другой, можно получать сотни и тысячи альтернативных кладограмм, а потом математически оценивать, какая из них достовернее прочих. Со временем оказалось, что молекулярно-генетические данные, такие как расшифрованные нуклеотидные последовательности, тоже являются превосходной пищей для филогенетического «софта», и сейчас почти все практикующие систематики опираются в основном на них. Никто уже давно не тратит время на построение кладограмм вручную. Вся черновая работа передана компьютерам, и, возможно, недалек тот день, когда процедура реконструкций филогенеза и классификации окажется полностью в ведении искусственного интеллекта (хотя лично мне бы этого не хотелось).

Как это часто случалось в истории, очередной конфликт отцов и детей закончился полной победой молодых и энергичных кладистов (сейчас большинству из них уже за 70, бывшие «анфан террибли» сделались почтенными, всеми уважаемыми профессорами и научными сотрудниками). В наши дни практически все специалисты, занимающиеся систематикой животных, в той или иной степени следуют в своей работе принципам Хеннига. Филогенетика получила «второе рождение», и вряд ли сейчас кто-то осмелится назвать ее недостаточно точной наукой.

Одной из первых «жертв» кладистики пали ни в чем не повинные птицы.

Если взглянуть на родословное древо пресмыкающихся, построенное по данным геномного анализа (рис. 4.2), то мы увидим, что птицы не образуют самостоятельного эволюционного ствола: эта группа животных помещается в самой середине генеалогического древа пресмыкающихся, причем ближе к крокодилам, чем к ящерицам или черепахам. С точки зрения Вилли Хеннига и его единомышленников-кладистов, такая позиция означает, что птицы не являются самостоятельным классом позвоночных, равнозначным пресмыкающимся. Это не более чем одна из групп рептилий. Да, но они ведь такие разные, и не только по внешнему облику, но и по анатомическому строению! Зубов у птиц нет, например. Поведение пернатых гораздо сложнее, чем поведение пресмыкающихся; некоторые птицы могут пользоваться орудиями для добывания корма (и даже умеют их изготавливать!), другие ухитряются осваивать человеческий язык, причем, как утверждают некоторые специалисты, это не просто бездумное звукоподражание^[77]. Вы когда-нибудь встречали говорящую ящерицу?

* Рисунок сделан на основе филогенетического древа, опубликованного в статье: Green R. E. et al. 2014. Three crocodilian genomes reveal ancestral patterns of evolution among archosaurs. Science, 346: 1254449. https://science.sciencemag.org/content/346/6215/1254449/tab-pdf.

Все это так, отвечает сторонник кладистики, но мы же договорились, что при разработке системы берем в расчет только родство! Только оно, только подлинная генеалогия-филогения имеет значение! Неважно, насколько сходны (или несходны) птицы и рептилии, важно, что они одного рода-племени и в ходе эволюции их родословные линии не разошлись по двум разным направлениям. Практически все, что некогда считалось птичьими синапоморфиями, было обнаружено и у динозавров (см. выше). Птицы наряду с динозаврами, птерозаврами и крокодилами образуют особую группу рептилий, называемую архозаврами (в буквальном в переводе с греческого «древними ящерами»). Вот почему в современных классификациях позвоночных, разработанных систематиками-кладистами, класс птиц отсутствует^[78]. С их точки зрения, он не основан на синапоморфиях и потому не может считаться действительно существующим.

Примерно то же самое приключилось с еще одним классом позвоночных, выделенным Линнеем, — с классом рыб. В современных классификациях нет и его. Оказалось, что под общим названием «рыбы» скрывались существа, более или менее сходные внешне, но достаточно удаленные по степени родства. По мнению кладистов, лопастеперые рыбы — это более близкие родственники человеку, чем щуке или камбале. Это те самые лопастеперые, что признаны прямыми предками земноводных, те самые, современными представителями которых являются двоякодышащие рыбы, а также знаменитая латимерия (если вы до сих пор про нее ничего не слыхали, загляните хотя бы в «Википедию»). В свою очередь хрящевые рыбы (акулы и скаты) оказались настолько удаленными от всех рыб и четвероногих позвоночных в генеалогическом отношении, что их пришлось выделить в совершенно особый класс. Это очень древняя группа, по отношению к которой и щука, и камбала, и человек разумный, находятся примерно в одной степени родства^[79]. Акулы — это что-то вроде наших десятиюродных прадедушек, очень старых, но тем не менее до сих пор здравствующих.

Более того, если мы можем проследить полную последовательность поколений, связывающую, без единого скачка или перерыва, птиц и динозавров, и на этом основании сделать заключение о том, что они относятся к одной группе, то такой опыт можно продолжить и дальше. Никто не мешает нам наметить полную родословную, в которой вид Homo sapiens через горы времени возводит свое родство к какой-нибудь из доисторических рыб. Логика кладистического анализа такова, что все потомки одного предка должны быть объединены в одну группу. Это еще одно правило, введенное Вилли Хеннигом. Так что в каком-то смысле мы, люди, тоже являемся рыбами. Вместе со всеми прочими млекопитающими, птицами, рептилиями и земноводными (но не с акулами и скатами, которые, как я сказал выше, отстоят от нас очень далеко на генеалогическом древе). Выглядит парадоксально и даже абсурдно, но такой подход вполне допустим в рамках кладистики.