«Я ваших порядков не знаю: неужели это так?» – с недоумением спрашивал Владимир Онуфриевич брата. «Конечно, тебе лучше известны все возможные места, и я поеду, куда ты мне напишешь ехать», – заключил он, окончательно запутавшись.
Естественноисторическим отделом Британского музея заведовал Ричард Оуэн – суховатый, прямой старик с фигурой юноши и умным утомленным лицом.
Ему принадлежали классические исследования зубной системы животных, разных частей скелета, мозга. Он разработал понятия об аналогии и гомологии, удержавшиеся до наших дней без сколько-нибудь значительных изменений, сделал другие крупные открытия. Особенно велик вклад Оуэна в палеонтологию. Ученый воссоздал облик диковинной первоптицы – археоптерикса, изучил многих вымерших млекопитающих, ввел в научный обиход понятия о динозаврах, лабиринтодонтах и других группах древних животных. Эти достижения создали ему славу «английского Кювье».
Однако вопреки Кювье конкретные формы живых существ Оуэн считал лишь частными воплощениями некой исходной идеи. Он выдвинул теорию «архетипа» – идеального образца, по которому выкраиваются формы животных, и отстаивал свои представления с большой настойчивостью, не смущаясь необходимостью искусственно подгонять и даже заведомо искажать научные факты.
Когда появилась эволюционная теория Дарвина, Оуэн оказался в числе хотя и не очень решительных, но самых влиятельных ее противников: не случайно именно в него направил первые стрелы острый и бесстрашный полемист Томас Гексли.
Ковалевского Оуэн неизменно встречал в Британском музее с большой предупредительностью и немедленно давал указания «открывать все шкапы и ящики» по его первому требованию. Теперь же планы молодого ученого вызвали у него особенно большой интерес – может быть, потому, что гиопотамы впервые были описаны им и именно он дал название этому давно исчезнувшему семейству. Оуэн вообще много потрудился над ископаемыми копытными, например, обосновал их подразделение на парнопалых и непарнопалых, которое Ковалевский считал очень ценным и из которого исходил в своих исследованиях.
Узнав, что русский коллега намерен пробыть в Лондоне несколько месяцев, Оуэн выделил ему в Британском музее отдельный кабинет и частенько заглядывал к нему, чтобы узнать, как движется работа, и помочь, если нужно, советом.
Парнопалых давно уже разделили на две группы – жвачных и свиней. Но при этом не учитывались данные палеонтологии, а они-то сильно путали исследователей, так как многие ископаемые животные не принадлежали к свиньям и в то же время не жевали жвачки. По мере накопления материала «странных» форм обнаруживалось все больше. В научной литературе даже появился термин, обозначавший нечто совершенно парадоксальное: «жвачные свиньи». Да и ископаемые остатки не всегда позволяли определить, обладало ли животное способностью жевать жвачку или нет. Ковалевский в связи с этим указывал, что «введение физиологической функции в систему, основанную на строении скелета, в высшей степени нежелательно».
Ковалевский предложил подразделение, основанное на особенностях зубов, так как у части парнопалых (включая свиней) зубы имели бугорчатое строение, у других же – дольчатое, в виде четырех или пяти полулуний. Благодаря этому сразу же устранялась путаница при отнесении животного к той или другой группе. Аноплотерии, например, которых считали предками свиней, оказались в группе лунчатозубых. В ту же группу попадало подавляющее большинство современных и вымерших парнопалых, тогда как в группу бугорчатозубых отходили только свиньи, гиппопотамы и некоторые ископаемые животные.
Наметив две линии развития парнопалых, Ковалевский старался проследить за обеими из них, показывая, в чем сходство, а в чем различие их эволюции.
Еще в Пюи, у Эймара, Ковалевский обратил внимание на кости энтелодона – животного, обитавшего в позднеэоценовую и раннемиоценовую (олигоцен – по современной периодизации) эпоху. Все ученые, когда-либо изучавшие это животное, относили его к ископаемым свиньям. И Ковалевский убедился в справедливости такого суждения, ибо зубы его оказались бугорчатыми.
Однако, исследовав строение конечностей энтелодона, Владимир Онуфриевич установил, что животное было не четырехпалым, как считалось прежде, а двупалым. Это свое открытие сам Ковалевский назвал «ошеломляющим», и оно действительно ошеломило его! Ведь все свиньи, не только вымершие, но и современные – четырехпалы…
Как же так, недоумевал Ковалевский. Упрощенная конечность – это важнейшее эволюционное завоевание копытных. Животное с упрощенной ногой получает столь очевидные преимущества перед сородичами, что оно неизбежно должно одолеть их в борьбе за существование… Почему же этого не произошло с энтелодоном? Почему двупалые свиньи вымерли, тогда как четырехпалые продолжали размножаться и превратились в современных свиней?
В сущности, именно эти и подобные им вопросы привели Ковалевского в Британский музей, где только и можно было «провести подробное сравнение конечностей всех живущих и ископаемых парнопалых». При этом выяснилось, что многие другие парнопалые из достаточно древних слоев, такие, например, как уже не раз упоминавшийся аноплотерий, тоже имели упрощенную конечность. И тем не менее вымирали. А животные с более сложным строением ноги продолжали существовать, постепенно эволюционировали и «кульминировали» (как выражался Ковалевский) в современных свиней или жвачных.
В конце концов он пришел к выводу, что упрощение конечности может идти двумя принципиально разными путями.
В одном случае у парнопалых происходит простое утолщение двух средних пальцев; они отодвигают, а затем и вовсе вытесняют боковые. Но при этом нарушается соответствие между пальцами и сопряженными с ними костями пясти и плюсны. То есть выработанное в процессе эволюции преимущество сводится почти на нет. Животное вымирает. Слишком быстрое и прямолинейное упрощение конечности приводит лишь к кратковременному успеху.
А в другом случае уменьшение числа пальцев сопровождается перестройкой всей ступни и даже всей конечности, но так, что взаимодействие между сопряженными костями нисколько не ухудшается. Такие глубокие перестройки происходят медленнее. Должно совершиться огромное количество «проб и ошибок», прежде чем естественный отбор «сконструирует» достаточно совершенные формы, которые могут эволюционировать до полной «кульминации», то есть до приобретения животным совершенной двупалой, а затем и однопалой (два средних пальца срастаются в одну кость) ноги.
Так Ковалевский сформулировал закон «инадаптивной и адаптивной эволюции», который навсегда вошел в золотой фонд науки. В справочниках и учебниках он фигурирует как один из фундаментальнейших законов природы и носит имя Владимира Ковалевского…
Сопоставив две ветви парнопалых, ученый установил, что лунчатозубые формы эволюционировали гораздо быстрее, чем бугорчатозубые. Поэтому-то у современных свиней нога все еще четырехпалая. Ковалевский был убежден, что если бы человек, одомашнив свинью, не оградил ее от дальнейшего действия естественного отбора, то она продолжала бы развиваться в том же направлении и в конце концов стала бы двупалой. Медленное эволюционное развитие бугорчатозубых, по мнению ученого, стало причиной того, что их сравнительно мало в современной фауне.
Лунчатозубые же развивались гораздо быстрее и породили большое разнообразие форм. Они смогли приобрести ряд других преимуществ в борьбе за жизнь, такое, например, как способность жевать жвачку, что позволяет переваривать самую грубую и низкопитательную пищу. (Ковалевский отмечал, что в России в голодные годы, когда лошади погибали от бескормицы, коровы часто выживали благодаря тому, что их кормят грубой соломой, которой покрыты крестьянские избы.)