Усоногий рак Чарльза Дарвина и паук Дэвида Боуи. Как научные названия воспевают героев, авантюристов и негодяев: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Среди этих самых загадочных из наших родственников – мышиные лемуры. На Мадагаскаре живет 24 вида мышиных лемуров; всего 25 лет назад науке были известны только два. Один из недавно открытых видов – самый маленький современный примат, мышиный лемур мадам Берты. Взрослая особь легко поместится у вас на ладони и весит всего 30 г – примерно столько весит одна палочка Twix или кусочек хлеба.

Мышиные лемуры мадам Берты живут только в небольшом районе в окрестностях леса Киринди на западном побережье Мадагаскара. Киринди – это тропический листопадный лес, светлый и тихий в течение долгого сухого сезона, когда деревья сбрасывают листья, а большая часть животных затаивается, пережидая засуху. Когда снова приходят дожди, лес превращается в зеленую чащу и там опять кипит жизнь. Если посетить Киринди в начале сезона дождей, в сумерках можно почувствовать легкий ветерок, сулящий облегчение от дневной жары, когда последние краски розового заката исчезают на западном краю неба. Замрите ненадолго, и, может быть, вы услышите среди ветвей шорох и тихое чириканье: мышиные лемуры выбираются из своих гнезд на деревьях и отправляются на поиски плодов, древесного сока и медвяной росы насекомых. Удачно направленный луч фонаря порой выхватывает из темноты несколько пар любопытных глаз, которые мягко светятся в темноте оранжевым светом. Пара самых маленьких глаз принадлежит нашему самому крошечному сородичу.

О том, что в Киринди живут мышиные лемуры, мы знаем давно. Но только в середине 1990-х гг. ученые поняли, что мышиные лемуры Киринди – не один, а два вида. Более крупный, серый мышиный лемур, известен науке с XVIII в., а более мелкий, мышиный лемур мадам Берты, был официально признан и описан учеными только в 2001 г. При этом он получил научное (латинское) название: Microcebus berthae. Название дано в честь женщины по имени Берта Ракотосамиманана. Кто же она такая и как получилось, что самый мелкий из наших родственников носит ее имя? Что она сделала, чтобы заслужить такую награду? А это именно награда, пусть и не самая обычная, как многим может показаться, однако выдана она была от всей души.

Все знают, что наука бывает скучной и унылой, и больше всего навевают скуку латинские названия, которые мы даем растениям и животным. Эти названия часто бывают длинными, их невозможно ни произнести, ни запомнить, и в лучшем случае они воспринимаются как неизбежное зло, с которым студентам-биологам приходится иметь дело, зубря их наизусть в качестве ритуала посвящения в науку. Это знают все. И все ошибаются. Да, некоторые латинские названия сложны и непонятны, но другие просто волшебны. На последующих страницах книги я поделюсь с вами историями, стоящими за названиями, которые даны в честь людей – исследователей, натуралистов, искателей приключений, даже политиков, художников и поп-певцов. Эти истории – окно в закулисье науки и жизни ученых, они раскрывают удивительные связи между учеными, которые дают названия видам, людьми, которых они прославляют, и существами, которые носят эти названия. Мы вернемся к истории Берты Ракотосамимананы и ее мышиного лемура в эпилоге, а до этого еще столько всего нужно рассказать!

1

Зачем нужны названия

Наша планета кишит жизнью. Тропические дождевые леса и коралловые рифы так часто показывают в документальном кино еще и потому, что они являют удивительное разнообразие жизни: куда ни кинь взгляд, увидишь новый вид. На участке амазонского тропического леса размером с футбольное поле можно обнаружить 200 различных видов деревьев – и это только деревья, которых гораздо меньше, чем всевозможных трав, насекомых, грибов, клещей, а также представителей многих других групп. Переместитесь в индонезийский тропический лес или даже просто другой участок амазонской сельвы, и вы найдете новые виды; отправьтесь из дождевого тропического в горный туманный лес, или сухой широколиственный, или в саванну, и опять перед вами предстанут совершенно иные виды живых существ. Такая закономерность сохраняется по всему земному шару: одни природные зоны богаче жизнью, чем другие, но флора и фауна каждой из них пополняют общий список видов на Земле. Свои обитатели есть даже в местах, казалось бы, непригодных для жизни: в бурлящих горячих источниках, глубочайших пещерах, гималайских снежниках и расселинах километровой глубины.

Сколько видов живых существ живет на нашей планете? Биологам с волнением и смущением приходится признать, что они этого не знают. Мы не можем даже примерно оценить количество видов; вернее, есть разные оценки, но они не сильно сужают диапазон. Мы знаем лишь, что их очень много. Всего получили научное название примерно 1,5 млн видов; общее же число видов на Земле, по разным оценкам, от 3 млн до 100 млн. Недавняя оценка в триллион видов только бактерий и других микроорганизмов многих привела в недоумение. И хотя достоверность этого числа вызвала жаркие споры, сама тема публикации явно показывает, что мы не способны даже четко определить, как много видов может быть на Земле. А ведь каждая из этих оценок учитывает только ныне живущие виды. За 4 млрд лет истории жизни на Земле гораздо больше видов уже вымерло, так что общее биоразнообразие планеты еще поразительнее. Если предположить, что вымерло 99 % когда-либо живших видов (на самом деле наверняка больше), то общее число их окажется на два порядка выше, чем живущих сейчас. Может быть, 300 млн? 10 млрд? 100 трлн? А ведь у каждого из них есть (или были) свои особенности строения и поведения, свои предпочтения и требования к среде обитания и экологии. Это просто невообразимо, чудесно, и тем не менее это в некотором роде проблема.

Почему я называю огромное биоразнообразие Земли проблемой? Потому что всем этим видам нужны названия. Нужны как с психологической, так и с практической точки зрения.

С точки зрения психологии присвоение названий помогает уложить в голове и осмыслить существование такого невероятного количества видов. Это справедливо не только для живых организмов, но и любых сущностей, которым мы даем названия. Блестящий французский математик Александр Гротендик, например, писал: «…[я] с упоением давал имена (математическим понятиям) по мере того, как они открывались мне, ибо так я начинал их понимать»[3]. Гротендик славился тем, что давал названия новым понятиям или математическим объектам весьма обдуманно, чтобы привлечь к ним внимание и помочь людям их осмыслить. Нечто подобное сделал Георг Кантор, когда открыл, что одни бесконечные множества больше других (а точнее что одни бесконечны, но счетны, а другие несчетны). Кантор дал этим разным бесконечностям названия (обозначив их ℵo, ℵ1, ℵ2 и т. д. – так называемой иерархией алефов еврейского алфавита). Назвав разные виды бесконечностей, Кантор в некотором смысле сделал их доступными для математиков и математической науки (а заодно вызвал бурю споров). Что верно для математических абстракций, верно и для конкретных вещей. Легко и свободно можно говорить лишь о том, у чего есть название, а не только описание.

По-видимому, нам как виду присуще давать имена всему вокруг. В Ветхом Завете после сотворения мира первым делом Адама стало наречение земных созданий: «Господь Бог образовал из земли всех животных полевых и всех птиц небесных, и привел их к человеку, чтобы видеть, как он назовет их, и чтобы, как наречет человек всякую душу живую, так и было имя ей» (Бытие 2:19). Хорошо это или плохо, но мы даже как будто получаем некую власть над тем, чему даем название. От египетской и скандинавской мифологии до Румпельштильцхена и «Волшебника Земноморья» множество историй снова и снова рассказывают об именах и их силе.

Но, даже если отбросить психологические мотивы, присваивание названий имеет и практическое значение. Надо же как-то различать и учитывать миллионы видов живых существ на планете. Мы должны иметь возможность, говоря о них, четко понимать, какой из миллиона видов имеется в виду. В конце концов, правила вроде «красные ягоды есть можно, а синие ядовитые» в нашем столь разнообразном мире перестают работать довольно быстро. Если законодательство запрещает застройку участка, где живет некий исчезающий вид, то и застройщики, и защитники природы должны точно знать, о каком виде идет речь, чтобы точнее определить охраняемую территорию. Если мы извлекаем из глубоководной губки перспективное лекарство от рака, то нужно знать, о каком виде идет речь, чтобы все тестировали экстракт, полученный именно из этой губки. Если ребенок отравился грибом, необходимо сказать врачам, что это за гриб, чтобы они правильно подобрали лечение.

Названия решают эту задачу: каждый объект получает имя – метку, с помощью которой на него можно сослаться, и одновременно механизм индексации, связывающий объект с нашими знаниями о нем. Имена позволяют различать и отслеживать детей в семье, минералы в земной коре, модели автомобилей в выставочных залах и ценные бумаги на фондовой бирже. То же самое и с живыми существами: мы различаем медведей – гризли, белых медведей, очковых медведей и панд; лососевых рыб – кету, кижуча и чавычу; цветы – тюльпаны, герань и нарциссы.

Медведь гризли, кижуч и нарцисс – примеры бытовых (обиходных) названий: мы используем их в обычной жизни. Обиходные названия бывают поразительно образными и даются на основе описания (сизый голубь), звукоподражания (грач), фольклора (козодой) и даже имен людей (дарвиновы вьюрки). Но по целому ряду причин они плохо справляются со своей задачей. Во-первых, часто встречаются неточные названия: дарвиновы вьюрки на самом деле не вьюрки, узамбарские фиалки – не фиалки, а электрические угри – не угри. Гораздо хуже, что бытовых названий слишком много, но при этом их катастрофически не хватает. Их слишком много в том смысле, что у одного существа может быть множество бытовых названий; например, у всем известной дикой кошки Нового Света минимум 40 разных названий (пума, катамонт, пантера, пейнтер, горный крикун, горный лев и др.). А ведь у нее есть еще названия на французском, испанском и португальском, языках индейцев нутка, кекчи и урарина, а также десятках других. Все это усложняет определение живых существ, хотя, наверное, не делает его невозможным. Невозможным оно становится тогда, когда названий не хватает. Часто одно обиходное название относится ко многим существам – либо потому, что неспециалисты не видят тонких различий между похожими видами, либо потому, что в разных местах люди называют разных существ одним и тем же словом. Малиновка в Европе и Северной Америке – две совершенно разные птицы, то же касается черных дроздов и барсуков; «плодовая мушка» может быть любым из нескольких тысяч видов, относящихся по меньшей мере к двум подсемействам, а маргариткой называют почти все что угодно. Но хуже всего то, что у многих видов вообще нет даже обиходных названий (например, у подавляющего большинства червей и насекомых). И как тогда понять, о ком из них идет речь?

Попытки дать организмам названия и систематизировать их предпринимались издавна. Найдены вавилонские глиняные таблички, датируемые 612 г. до н. э., на которых перечислены названия около 200 видов лекарственных растений. Китайский текст «Книга лекарственных средств (или «Трактат о лекарственных средствах») императора Шэнь-нуна», в котором перечисляются 365 видов, вероятно, был написан примерно в 250 г., и в нем изложены сведения, к тому времени уже около 3000 лет передававшиеся из уст в уста. В Древней Греции Аристотель и Теофраст (ок. 300 г. до н. э.), Диоскорид и Плиний Старший в Древнем Риме (ок. 50 г.) в своих трудах описали и привели названия сотен животных и растений, и многие из этих названий сохранились до наших дней.

Однако первым ученым приходилось иметь дело с вполне приемлемым числом видов. К началу XVII в. ситуация осложнилась: стали появляться трактаты, охватывающие тысячи видов. Так, в трактате «Pinax Theatri Botanici» Каспара Баугина (1623) описывалось 6000 видов, а в работе «Historia Plantarum» Джона Рэя (1686) – больше 18 000. В этих трудах растениям присваивались латинские названия, на первый взгляд похожие на современные, разве что некоторые из них были уж очень длинные. Баугин, например, назвал один вид асфодели Asphodelus foliis fistulosis (или «асфодель с трубчатыми листьями»), а другой – Asphodelus purpura scens foliis maculates (что примерно означает «асфодель с пурпурными пятнами на листьях»). Впрочем, им далеко до названия, которое Питер Артеди дал в 1738 г. мерлангу (современное название этой рыбы Merlangius merlangus): Gadus, dorso tripterygio, ore cirrato, longitudine ad latitudinem tripla, pinna ani prima officulorum trigiata. Откуда взялись такие тяжеловесные названия? Дело в том, что в те времена названия должны были выполнять сразу две функции: обозначать вид и описывать его (а описание должно было отличаться от описаний родственных видов). Вот только чем больше видов было в книге, тем более громоздкими приходилось делать описательные названия. Что еще хуже, после открытия новых видов приходилось изменять названия старых, чтобы название каждого вида продолжало отличать его от других.

Уже к XVII в. система описательных названий скрипела под тяжестью известного тогда биоразнообразия и было ясно, что дальше будет только хуже. Проблему решил великий шведский естествоиспытатель Карл Линней. Его идея состояла в том, чтобы разделить две функции именования: он сделал название вида просто ярлыком, по которому можно найти в литературе описание вида (и всю остальную информацию о нем). На самом деле Линней изначально имел в виду не это: сам он считал, что дает каждому виду два названия – короткий ярлык и более длинное описательное имя (вроде названий из трудов К. Баугина, приведенных выше). Но вскоре стало очевидно, что люди в качестве названий начали использовать именно короткие ярлыки. Они выполняли роль указателей, ведущих к описаниям – длинным, заумным, которые никто не мог запомнить, чтобы выдать во время прогулки в лесу или использовать в своих текстах. Линнеевской системой названий-ярлыков мы пользуемся и сегодня.

Освобожденные Линнеем от гнета описания, латинские названия стали короткими, но сохранили уникальность. Короткие названия Линнея сегодня называются биноменами, т. е. состоящими из двух латинских слов: названия рода, к которому вид принадлежит, и видового названия (род – это группа сходных и, как мы теперь знаем, эволюционно родственных видов). Например, Homo sapiens, наш собственный вид, относится к роду Homo, а внутри рода мы относимся к виду sapiens. Мы – единственный ныне живущий вид рода Homo, но среди наших вымерших родственников есть Homo erectus, Homo neanderthalensis, Homo naledi и так далее. Обратите внимание, что названия sapiens – что означает «разумный» – и erectus («прямоходящий») в некотором смысле описательные, но Линней их бы такими не назвал, потому что они не настолько точны, чтобы отделить указанные виды от их родственников. Neanderthalensis и naledi вообще не описывают сами виды – оба относятся к местам находок ископаемых остатков: долине Неандерталь в Германии и южноафриканской пещере «Восходящая звезда» (на языке группы сото naledi означает «звезда»). Однако такие названия, как Homo sapiens, достаточно короткие, чтобы их можно было запомнить и использовать в письме и речи, и при этом достаточно точные, чтобы означать одно и то же для всех и везде.

Наиболее распространены биноминальные (двухсловные) латинские названия, но следует отметить, что иногда названия учитывают более тонкие различия, чем видовые, – они составляются из трех слов и становятся триноменами. Например, роющая сова, Athene cunicularia, обитает на большей части территории Нового Света, и все особи в пределах ее ареала носят это биноминальное название. Но роющие совы во Флориде отличаются по оперению от тех, которые живут на западе Северной Америки, и это учитывается в названиях подвидов: Athene cunicularia floridana для флоридских птиц и Athene cunicularia hypugaea для западных. (Были описаны еще 20 подвидов из Карибского бассейна и Южной Америки, хотя ведутся споры о правомерности выделения некоторых из них.) Как правило, подвиды выделяются и получают отдельное название, когда внутривидовые различия обусловлены географией, т. е. западные особи отличаются от восточных, островные особи от материковых и т. д. Иногда отличающиеся вариации называют разновидностями, подразновидностями или формами, что, очевидно, только усложняет дело.

Научные названия, состоящие из трех слов, например относящиеся к подвидам, широко используются для одних групп организмов (птиц и бабочек) и почти не используются для других, и вполне простительно считать их излишним усложнением, лишь сбивающим с толку. Так оно и есть, – вот только это усложнение очень важно для понимания того, что мы подразумеваем под «видом». Во времена Линнея считалось, что каждый вид был отдельно создан Богом и остается неизменным со времени сотворения. В таком случае названия подвидов не имели смысла: если бы были сотворены две различные формы, они были бы двумя видами с отдельными названиями. Но революция в естествознании, последовавшая за публикацией в 1859 г. знаменитого труда Чарльза Дарвина «О происхождении видов…», заставила ученых мыслить по-новому. Подвиды (и другие виды вариаций ниже видового уровня) теперь представали доказательством изменчивости видов: флоридскую роющую сову можно было считать изолированной популяцией, постепенно превращающейся в новый вид, отличный от своего предка и от сестринского таксона западной роющей совы. Во второй половине XIX в. ученые кинулись описывать географические вариации видов в качестве доказательства идей Дарвина, что привело к целому потоку триноминальных названий. Этимологически, однако, триномены не слишком отличаются от биноменов, и поэтому на последующих страницах книги мы позволим себе игнорировать различия между названиями видов и подвидов.

Отделив названия от описания, линнеевская система открыла возможности для творческого подхода к присвоению названий. Описательные названия были сильно привязаны к различным морфологическим или другим признакам (например, асфодель дудчатая, Asphodelus fistulosus, где латинское слово fistula означает «полый стебель», или муравей рыжая мирмика, Myrmica rubra, который и в самом деле рыжего цвета). Начиная с Линнея, названия могут быть связаны практически с чем угодно (и в следующей главе «Как присваиваются научные названия» мы увидим, что это именно так).

Книга, которую вы держите в руках, появилась на свет во многом благодаря тому, что Линней предоставил нам возможность называть виды в чью-либо честь. Сам он тоже не преминул воспользовался этим, дав нескольким видам названия в честь своих предшественников – ботаников и зоологов (например, рудбекия названа в честь Олафа Рудбека), покровителей (лавсония, из которой получают хну, – в честь Исаака Лоусона, финансировавшего публикацию главного труда Линнея «Systema Naturae») и даже самого себя (линнея северная, Linnaea borealis). Сделав названия короче, Линней дал нам определенную свободу, позволившую создавать больше названий и подходить к этому делу более творчески. И хотя последнее не было целью Линнея, подобное творчество предоставляет нам сегодня возможность заглянуть за кулисы науки, лучше понять ее культурные аспекты и чуть больше узнать о личности ученых. Названия видов живых существ позволяют посмотреть на науку как на вид деятельности, в котором проявляются истинно человеческие черты.

Линней так и не узнал, каким огромным шагом вперед стала его система, потому что не догадывался тогда, скольким видам еще предстоит придумать названия. Он считал, что на Земле может существовать 10 000 видов растений, но мы уже дали названия 350 000, а его оценки разнообразия других групп были наверняка еще дальше от истины. Теперь мы знаем, что нам нужны тысячи, десятки тысяч, а то и миллионы названий. Конечно, такая потребность в новых названиях сулит ученым много кропотливой работы, но в то же время открывает перед ними массу возможностей.

2

Как присваиваются научные названия

Всем видам нужны названия – но откуда они берутся? Если ответить коротко, кто открыл новый вид, тот его и называет. Однако обе части ответа нуждаются в дополнительном пояснении. Во-первых, что значит открыть новый вид? Во-вторых, как на самом деле присваивается название?

Открытие нового вида на первый взгляд представляется одновременно простым и романтичным. Бесстрашный исследователь, размахивая мачете, продирается через неизведанные джунгли и сквозь образовавшийся просвет в сплетении лиан видит потрясающий алый цветок, совершенно не похожий ни на один вид, ранее известный науке. Наш исследователь хватает цветок (и растение, которое его произвело) и, торжествуя, направляется домой, чтобы объявить об открытии и погреться в лучах славы. Иногда так и происходит, но обычно все немного сложнее.

Определить, принадлежит ли образец растения или животного к неизвестному науке виду, кажется несложным, однако в действительности это совсем не так. Все дело в невероятной способности эволюции создавать вариации на одну и ту же тему. Так как названия получили уже полтора миллиона видов, вполне очевидно, что ни один человек не может знать их все. Многим из нас, конечно, известно довольно много об отдельных группах, например о птицах, папоротниках или жуках-златках. Представьте, что тема ваших исследований – златки и вы только что нашли маленького, изящного, отливающего металлом жучка, который, как вы совершенно уверены, относится к роду узкотелых златок, Agrilus. Это уже известный вид златок или новый? На сегодняшний день описано больше 3000 видов Agrilus, и некоторые из них отличаются довольно специфичными признаками, для распознавания которых нужно глубоко разбираться в предмете. Значит, вашим следующим шагом будет обратиться к эксперту по узкотелым златкам. К счастью, такие специалисты есть, потому что несколько видов рода Agrilus представляют особый интерес из-за наносимого ими экономического ущерба (например, Agrilus planipennis, ясеневая изумрудная узкотелая златка, которая сегодня массово уничтожает ясеневые деревья на значительной части территории Северной Америки). Ваш эксперт по узкотелым златкам, скорее всего, тоже не различает все 3000 видов на глаз, зато знает, с какими книгами и научными статьями нужно свериться. Работа с литературой может занять часы или дни, но представим, что в итоге окажется, что ваш жук не соответствует полностью ни одному из опубликованных описаний известных видов рода Agrilus. Означает ли это, что вы открыли новый вид?

Может быть, это так, а может, и нет. Особи каждого вида различаются между собой, и степень различия, которая убедит вас, что ваш экземпляр Agrilus представляет новый вид, а не просто особь с отклонениями, может быть далеко не очевидной. Вдруг ваш экземпляр просто чуть более крупный представитель Agrilus abditus, чуть более мелкий Agrilus abductus, чуть более плоский Agrilus abhayi, зеленоватый Agrilus absonus или аберрантная (отклоняющаяся от нормального строения) особь Agrilus aberrans? В любом случае видимые различия не являются определяющими для вида, по крайней мере напрямую. Вид – это (с оговорками, которых хватит на несколько книг) совокупность особей, которые потенциально могут обмениваться генами путем спаривания. Различия между отдельными особями помогают нам распознать барьеры для переноса (потока) генов, но в точности этим барьерам не соответствуют. Иногда нетипичная особь – это просто особь, которая чуть крупнее, или мельче, или зеленее своих сородичей из-за случайной комбинации генов или влияния окружающей среды. В некоторых группах определенные морфологические признаки особенно точно указывают на принадлежность к виду, и эксперты обычно знают, что это за признаки, – возможно, количество и расположение щетинок являются надежным критерием, а цвет – нет. У насекомых самым надежным признаком очень часто является форма гениталий, поэтому вашему неизвестному экземпляру Agrilus в будущем может предстоять неприятно интимный осмотр. Хорошо, если у вас не один экземпляр, а много, так как новый вид с большей вероятностью можно определить, если различия дискретны (т. е. если внутри каждого из видов есть вариации, но с вариациями в пределах другого вида они не перекрываются). Наконец, в последние два десятилетия для проверки статуса видов пригодились данные о структуре ДНК – вплоть до того, что нашлись новые виды, вообще не имеющие физических отличий от старых.

Однако ни один признак не является абсолютно надежным сам по себе, а эволюция настолько сложна, что всегда остается место для сомнений. Поэтому утверждение, что ваш Agrilus – новый вид, всегда будет лишь наиболее вероятным предположением, или, говоря по-научному, гипотезой, которую в будущем другие специалисты могут подтвердить или опровергнуть. Иногда доводы в пользу вашей гипотезы о новом виде достаточно убедительны, иногда нет. На самом деле иногда они совсем не убедительны. Возьмем, например, европейский вид пресноводных моллюсков под названием «беззубка обыкновенная», Anodonta cygneus. «Новые» виды Anodonta описывались более 500 раз, но все они в итоге оказались принадлежащими к виду A. cygneus. (500 названий, присвоенных этим выдуманным, а вовсе не новым видам, сегодня считаются «синонимами» Anodonta cygneus – подробнее о синонимах мы поговорим дальше.) Оказывается, пресноводные беззубки широко известны своей изменчивостью: на твердом дне у них развивается одна форма раковины, на мягком – другая, в реке с быстрым течением – третья и т. п.; т. е. беззубку необычной формы найти очень легко. Что еще хуже, в XIX в. натуралисты принялись с большим энтузиазмом выделять новые виды беззубок на основании крайне незначительных различий, т. е. к новым видам относили не только тех, кто на самом деле выглядел странно, но и тех, кто казался лишь слегка необычным. Специалисты до сих пор разбираются с возникшей путаницей, и (к счастью) с тех пор стало принято придерживаться более строгих стандартов в отношении гипотез о новых видах.

[3] Grothendieck 1986:24.