Принципиальное объяснение предложил в 1984 году Джей Мелош: согласно его «модели скалывания», при падении крупного метеорита на Марс (или на Луну) незначительная часть вещества способна приобрести скорость выше скорости убегания, не испытав значительных повреждений. Однако в то время предпочтительной считалась двухэтапная «доставка» вещества с Марса на Землю: сначала с Марса выбрасывается фрагмент поперечником в пару десятков метров, а потом он раскалывается на мелкие куски при столкновении с другим астероидом. И на Землю выпадают уже эти вторичные (а то и третичные) осколки.
Чтобы выбить с Марса двадцатиметровую глыбу, на планету должен упасть крупный астероид, оставляющий после себя кратер диаметром в десятки километров. Разброс свойств шерготтитов показывает, что они порождены несколькими столкновениями. Так часто за последний миллиард лет крупные астероиды на Марс не падали. Однако в 2002 году Джеймс Хед, Джей Мелош и Борис Иванов опубликовали модель, в которой будущие SNC-метеориты выбрасываются с Марса в «готовом» виде, без последующего дробления. В этом случае выброс возможен и при образовании кратера поперечником всего в несколько километров. Добиться согласия со статистикой кратеров позволяют и другие варианты, например модель почти касательного столкновения, предложенная в 2004 году Натальей Артемьевой и Борисом Ивановым.
Есть и другие доказательства. Например, часть осколков, не достигших скорости убегания, должна упасть на поверхность Марса. Именно такой отдельно лежащий булыжник — Bounce Rock — попался на пути марсохода Opportunity. Детальный анализ показал, что и по структуре, и по химическому составу этот булыжник очень сходен с шерготтитами.
Подводя итог, можно сказать, что на марсианское происхождение SNC-метеоритов (и примкнувшего к ним метеорита ALH84001) указывают несколько независимых свидетельств: возраст, структура, химический и изотопный состав. Причём изотопный состав не только не единственный, но и хронологически не первый признак. Точного ответа на вопрос, как именно SNC-метеориты попали с Марса на Землю, ещё долго не будет получено. Однако представьте себе, что в лесу под Первоуральском вы встретили сумчатое животное с торчащими ушами, вытянутой мордочкой, мощными задними ногами и длинным хвостом, передвигающееся прыжками. Будете ли вы смеяться над предположением, что это кенгуру, только потому, что кенгуру не мог доскакать до Первоуральска из Австралии?
К оглавлению
Дмитрий Шабанов: Эволюция: биологическая и социальная
Дмитрий Шабанов
Опубликовано 08 ноября 2012 года
Некоторым читателям может показаться странным фокус моего внимания в этой колонке. Я хочу разобраться в том, чем социальная эволюция отличается от биологической. Кому-то покажется, что между ними нет практически ничего общего; мне же они кажутся частями единого процесса.
Биологическая эволюция базируется на генетическом наследовании (хотя и не только на нём). Этот механизм в большинстве случаев не обеспечивает наследования признаков, приобретённых на протяжении жизни индивида. Сказанное — не абсолютно. Уже сейчас мы немало знаем об эпигенетических механизмах регуляции, обеспечивающих наследование приобретённых признаков. Я не сомневаюсь, что нас ещё ожидают открытия новых механизмов управления генетической информацией. Но всё-таки можно сказать, что большая часть информации, накопленная индивидом на протяжении его жизни, теряется безвозвратно с его смертью. В биологической эволюции неоднократно возникали механизмы, позволяющие хотя бы частично использовать эту информацию для оптимизации развития следующих поколений. Одним из них стало культурное наследование.
Хотя культурное наследование возникало не раз, но лишь одна — наша — группа животных сделала его основным механизмом для выработки приспособлений. Вам кажется странным, что особенности поведения особей мы включаем в число признаков, эволюция которых нас интересует? Попробую убедить вас примером.
Ракообразные — в основном водная группа, однако некоторые из них освоили сушу. Прежде всего, конечно, это те ракообразные, которые стали предками насекомых (хотя ещё лет пятнадцать назад я не поверил бы, что насекомые произошли не от многоножек). У насекомых развился целый ряд морфологических (то есть связанных со строением: плотные покровы, трахеи и много ещё чего) и физиологических (связанных с функциями, вроде экономящего воду типа выделения) приспособлений для жизни в условиях сухости.
Однако некоторые ракообразные вышли на сушу без глубокой перестройки. Это равноногие — всем известные мокрицы. Почему их называют мокрицами? Обычно они живут во влажных местах — там они могут эффективно дышать с помощью имеющихся у них жабр.
Но представьте себе, есть мокрицы, которые живут в глинистых пустынях! Пара мокриц роет норку, дотягивающуюся до влажной глины. Все время то самец, то самка затыкают выход из норы самими собой (водонепроницаемым участком панциря на спинной стороне тела). Другой из супругов при этом или наслаждается влажной средой в глубине норки, или даже (ночью, при подходящей погоде) выходит наружу. Кто попало в норку не зайдёт: супруги узнают друг друга по запаху. Со временем они выведут в норке потомство и выгонят его во внешний мир именно тогда, когда глина размягчается и у их детей будут шансы выкопать свои норы.
Смотрите: комплекс поведенческих признаков заменил мокрицам отсутствие у них морфологических и физиологических приспособлений к жизни в пустыне. Способность к такому поведению задана у них генетически. И у населяющих пустыню людей тоже есть поведенческие признаки, позволяющие выживать в суровой среде. У одних людей это умение рыть колодцы, у других — способность применять кондиционеры и пароконденсаторы, обеспечивая их питание с помощью солнечных батарей. Главное отличие приспособительных поведенческих признаков людей от таковых у мокриц состоит в том, что у людей они основаны преимущественно на культурном наследовании, является следствием их социальной эволюции.
Так, это всё была присказка, а сама сказка касается именно сравнения биологической и культурной эволюции. В чём преимущества и недостатки характерного для нас способа эволюционирования?
Главное преимущество — в скорости. И у ускорения, обеспечиваемого культурным наследованием, есть две причины. Первая — конечно, наследование приобретённых признаков. Вторая — возможность передачи полезных признаков не только от родителей потомкам, но и в иных направлениях.
Приведу простой пример. В старой доброй Англии было принято, что молочники объезжают на автомобилях или велосипедах дома своих клиентов, оставляя на крыльце ежедневную порцию молочных продуктов. Упаковывались эти продукты чаще всего в широкогорлые стеклянные бутылки, которые закрывались разноцветными крышечками из фольги (их вид хорошо памятен тем, чья жизнь зацепила брежневские времена). Увы, периодически молочники стали получать жалобы. Откроет хозяйка утром входную дверь, а в крышке над молоком — дырка, а под ней — грязь. Появились синицы, которые расклёвывали крышки из фольги, выедая скапливающиеся под крышкой сливки. Я не нашёл ссылок, которые позволили бы мне точно сказать, сколько времени занял переход от единичных испорченных бутылок до их массовой порчи, заставившей производителей переходить на иные упаковки. В любом случае, продолжительность такого перехода исчислялась годами или немногими десятками лет.
Какие механизмы обеспечивали умение расклёвывать бутылки? Предположим, что не знаем ответа, и сравним два предположения: о генетическом и культурном механизме такого поведения.
В первом случае надо предположить случайное возникновение аллеля (гена), повышающего вероятность такого поведения синицы, которое может привести к продырявливанию крышки. Должен честно признаться, что такое событие кажется мне лежащим на грани чуда. Не будем залезать в эти детали — предположим, как-то аллель, отвечающий за этот признак, возник.
Теперь ему будет способствовать отбор. Носители этого аллеля будут в среднем чаще дырявить бутылки, чаще получать сливки, чаще выживать и оставлять чуть больше потомства. Доля носителей этого аллеля будет возрастать. Даже если разнообразие синиц по этому гену — самый главный для отбора фактор, для сколь-нибудь серьёзного распространения полезного аллеля потребуются века и тысячелетия. Нет-нет, мы, конечно, упростили. Вероятно, после того, как отбор закрепит первый из аллелей, способствующих расклёвыванию, он должен способствовать изменениям других генов, делающим расклёвывание всё более эффективным…
