Происхождение эволюции. Идея естественного отбора до и после Дарвина

Прежде чем развить полноценную теорию эволюции, им было нужно четкое понимание концепции видов и их взаимоотношений друг с другом. Первое подробное описание такого рода сделал шведский ботаник Карл Линней в 1750-х гг., но он опирался на более ранние работы Джона Рея, чуть более старшего современника Роберта Гука.

Рей происходил из скромной, но небедной семьи. Он родился в 1627 г. в графстве Эссекс и был сыном кузнеца и «травницы» (своего рода знахарки, лечившей деревенских больных); его родители были уважаемыми членами небольшой сельской общины. Приходской священник обратил внимание на тягу маленького Джона к знаниям и устроил его в школу в соседнем городке Брейнтри, где местный викарий, выпускник кембриджского Тринити-колледжа, взял Рея под свое крыло и в 1644 г. помог ему поступить в Кембридж. Это удалось только потому, что Рей был принят туда в качестве студента, который оплачивал свое обучение, прислуживая ученым мужам. В 1648 г., по окончании курса, он должен был принять духовный сан и стать священником, но в тот момент между университетом и парламентом разгорелся религиозный конфликт, епископат был упразднен, и рукоположение Рея так и не состоялось, однако он получил место в Тринити-колледже. До 1660 г. он довольно успешно занимался педагогической деятельностью и зарабатывал достаточно, чтобы купить своей матери дом в ее родной деревне, когда она овдовела в 1655 г. Работая в Тринити-колледже, он жил в комфортных условиях и имел все возможности для реализации своих научных устремлений, все больше склоняясь к классификации сходств и различий между растениями, в чем ему помогали интересующиеся этой темой студенты. Но после политических изменений конца 1650-х гг. и восстановления монархии все прежние церковные институции, включая епископат, были восстановлены, и Рей был рукоположен, твердо намереваясь стать приходским священником. Затем последовали новые перемены. В рамках усилий по общей реорганизации церкви революционный парламент упразднил епископат законом, предписывавшим всем священнослужителям принести особую клятву, или ковенант. Теперь же Карл II приказал всем священнослужителям формально заявить, что этот акт был незаконным и их клятва является недействительной. Хотя сам Рей не «принимал ковенант», он считал, что такая клятва является обязательством перед Богом и поэтому не может быть нарушена или отменена, и отказался делать подобное заявление. Предвидя реакцию властей, он ушел из колледжа и стал заштатным священником. Будучи священнослужителем, он не мог занимать светских должностей, но и служить в церкви он не мог он из-за неприязни к клятвопреступникам и королю, который подстрекал нарушать клятву.

Эту дилемму ему помог разрешить богатый приятель по Кембриджу Фрэнсис Уиллоби, который был членом его группы коллекционеров ботанических образцов. Уиллоби взял Рея в путешествие по Европе, чтобы изучать животных и растения. Они отправились в путь в апреле 1663 г., а весной 1666 г. Рей вернулся с массой впечатлений, с записными книжками, полными заметок о наблюдениях за природой, и со множеством образцов для последующего внимательного изучения. На следующий год он стал членом Королевского общества, а потом ездил в экспедиции по всей Англии. За эти годы Рей фактически превратился в члена семьи Уиллоби, но в 1672 г. тот умер, а Рей женился и вернулся в Эссекс, где скромно жил на доходы от земли, принадлежавшей его семье. Теперь у него появилось достаточно времени для работы над своим фундаментальным трехтомным трудом «История растений» (History of Plants), последний том которого вышел в 1704 г., за год до его смерти.

Рей писал не только о растениях. Его предыдущие работы были посвящены рыбам и птицам (они были опубликованы под именем Уиллоби, но их автором в основном был Рей), а после его смерти был издан еще один том о «насекомых» — в те времена насекомыми собирательно называли всех животных, которые не относились к птицам, рыбам или зверям. Рей не только в четкой и доступной форме описал огромное количество живых существ, но и разработал систему классификации видов на основе их анатомии, физиологии и морфологии. Это была первая система классификации, благодаря которой ботанические и зоологические исследования стали по-настоящему научными. Несмотря на свои глубокие религиозные убеждения, Рей тоже размышлял о важности окаменелостей и признавал трудность согласования реальных наблюдений с буквальным толкованием Библии. В 1663 г., после исследования ископаемого леса под Брюгге, он писал:

Задолго до появления всех древних летописей эти места были частью твердой суши и покрыты лесом; затем они были поглощены морской стихией и оставались под водой так долго, что реки принесли довольно почвы и ила, чтобы покрыть деревья, засыпать мелководья и вновь обратить их в твердую сушу… Этот стофутовый [30 м] слой пород возник из осадочного вещества, принесенного теми великими реками, что впадали тут в море… Все это странно, если наш мир молод и его возраст, как обычно принято считать, не превышает 5600 лет{7}.

Несмотря на то что система классификации Карла Линнея была более совершенной, он во многом опирался на новаторские идеи Рея, но в своем стремлении показать себя во всей красе (он написал пять самовозвеличивающих автобиографических мемуаров) не стал должным образом упоминать о заслугах предшественника. Это особенно печально, потому что собственные достижения Линнея были настолько огромными, что его репутация не нуждалась в искусственном раздувании, а такие его потуги даже немного ее подпортили.

Линней родился в 1707 г. в семье лютеранского пастора, и отец хотел, чтобы сын пошел по его стопам. Но, так как Карл не проявлял ни склонности, ни способностей к изучению богословия, не говоря уже о том, чтобы стать священником, ему разрешили изучать медицину сначала в Лундском университете, а с 1728 г. — в Уппсальском университете.

Еще в студенческие годы Линнея заинтриговала новая на тот момент идея французского ботаника Себастьяна Вайяна, который в 1717 г. заявил, что растения размножаются половым путем. Вайян определил мужские и женские органы растений, но в то время никто (включая Линнея) не понимал, какую роль в процессе опыления играют насекомые. Линней, чей отец был увлеченным ботаником-любителем, был с детства очарован цветущими растениями, и теперь ему пришла в голову мысль использовать их репродуктивные органы для определения и классификации. В 1729 г., будучи всего лишь студентом второго курса, он написал научную работу о половом размножении растений и стал замещать профессора Улофа Рудбека, читая лекции и проводя демонстрации опытов в университетском ботаническом саду. В 1695 г. Рудбек организовал ботаническую экспедицию в Лапландию, но все собранные им записи и образцы были утрачены во время пожара 1702 г., так что в 1732 г. Линней отправился в аналогичную экспедицию, профинансированную Королевским научным обществом в Уппсале. К тому времени он уже начал разрабатывать свою систему классификации растений, основанную на количестве тычинок и пестиков в цветках. Однажды во время экспедиции он увидел на обочине дороги лошадиную челюсть и, по собственным воспоминаниям, понял: «Если бы я только знал, сколько зубов и зубы какого вида есть у каждого животного, сколько у них сосков и где они расположены, то я, вероятно, сумел бы разработать идеальную систему природной организации всех четвероногих»{8}. Это было естественное устремление для скрупулезного составителя перечней и классификатора Линнея, ведь он все делал строго по часам и в соответствии с правилами (своими правилами). Благодаря этой черте характера, которая в других обстоятельствах была бы серьезным недостатком, он оказался идеальным человеком для избранного им рода деятельности.

К моменту переезда в Нидерланды, куда он отправился, чтобы получить докторскую степень в области медицины — у него уже была почти готова диссертация для Хардервейкского университета, которую он защитил в 1735 г., — Линней завершил работу над своей первой классификацией растений. Она была издана в Нидерландах под названием «Система природы» (Systema Naturae) в том же году, в котором он завершил обучение медицине. Он проработал врачом в Нидерландах до 1738 г., посетил Англию в 1736 г., где встретился с ботаниками в Лондоне и Оксфорде, а по пути в Швецию заехал в Париж, чтобы познакомиться с тамошними коллегами. В июне 1738 г. он вернулся на родину и больше никогда не выезжал за ее пределы. В следующем году он женился на дочери врача Саре Морее и до 1741 г. занимался врачебной практикой в Стокгольме. Затем он получил место профессора медицины в Уппсальском университете, а в 1742 г. возглавил там кафедру ботаники и оставался на этом посту до самой смерти в 1778 г.

В роли профессора ботаники Линней имел возможность полностью реализовать свои педантские таланты организатора. Он брал студентов на однодневные научные экскурсии, расписанные буквально по минутам. Группа, одетая в специальную легкую одежду, разработанную им самим, отправлялась в путь ровно в 7 часов утра. Каждые полчаса Линней демонстрировал разные растения. Ровно в 2 часа дня был обед, а в 4 часа — небольшой привал. Это всепоглощающее внимание к деталям проявлялось и в его научных трудах. Занимая пост профессора ботаники, Линней постоянно писал новые книги и вносил правки в свою «Систему природы». Идея классификации каждого вида с помощью названия из двух слов (которую Линней позаимствовал у Рея и усовершенствовал), впервые была представлена им в книге «Виды растений» (Species Plantarum) в 1753 г., а затем в десятом издании «Системы природы» в 1758 г. Опираясь на собственные исследования и работы предшественников вроде Рея, Линней в общей сложности описал более 7500 видов растений и 4400 видов животных. Каждому из них было присвоено уникальное биноминальное название, определяющее его род и вид; волк, например, назывался Canis lupus. Хотя этот перечень менялся и расширялся на протяжении последующих веков, именно благодаря Линнею биологи могут ссылаться на определенный вид по его названию (например, Canis lupus) и быть уверенными в том, что любой другой биолог будет точно знать, о каком животном или растении идет речь. Классификация шла снизу вверх — от вида к роду, семейству, отряду, классу и царству. В десятом томе «Системы природы» Линней также ввел множество новых терминов, таких как «млекопитающее», «примат» и Homo sapiens, дав нам возможность определить наше собственное место в мире природы. В немного адаптированном к современной терминологии виде оно выглядит так:

Царство: животные

Тип: хордовые

Подтип: позвоночные

Класс: млекопитающие

Отряд: приматы

Семейство: гоминиды

Род: Homo

Вид: sapiens

Линней испытывал большие трудности с классификацией человека. В середине XVIII в. высказать идею, что людей можно отнести к той же категории, что и животных, было немыслимой дерзостью. Тем не менее в 1746 г. в «Фауне Швеции» (Fauna Svecica) Линней признавался, что «пока не обнаружил никаких особенностей, которые позволяли бы в соответствии с научными принципами отличить человека от обезьяны». Годом позже он писал коллеге:

Я прошу вас и весь мир предъявить характерный отличительный признак человека по сравнению обезьяной, который соответствует принципам естественной истории. Я определенно не знаю ни одного… Если бы я назвал человека обезьяной или наоборот, то обрушил бы на свою голову гнев всех богословов. Но, пожалуй, мне все равно следует так поступить в соответствии с нормами науки{9}.

В итоге, чтобы избежать гнева богословов, Линней пошел на компромисс и, немного поступившись правилами науки, поместил наш вид в собственный отдельный род — Homo. Сегодня в этот род включены и другие (вымершие) виды людей, которые, согласно современным исследованиям ДНК, были похожи на нас по внешним признакам; согласно любой рациональной научной классификации, мы должны принадлежать к роду Pan вместе с шимпанзе, а горилла является для нас практически столь же близким родственником. Но важно здесь именно то, что Линней знал об этом более чем за 100 лет до публикации «Происхождения видов» и за 140 лет до того, как Дарвин дерзнул бросить вызов богословам, опубликовав книгу «Происхождение человека». Тем не менее Линней был верующим и не считал, что в природе могут возникать новые виды, хотя и признавал, что время от времени появлялись новые разновидности растений. Забавно, что термин «эволюция» был введен в биологию современником Линнея, швейцарским натуралистом Шарлем Бонне, который верил в постоянство видов и участие Бога в их создании.

Ключевым свойством видов, конечно же, является то, что представители одного вида могут спариваться и давать потомство, которое, в свою очередь, способно спариваться с представителями своего вида. Например, самки и самцы лошадей спариваются и воспроизводят лошадей; то же самое происходит и у ослов. И хотя самец осла и самка лошади могут произвести потомство (мула), оно будет бесплодным, потому что лошади и ослы — разные виды. В мире растений и животных, как в этом примере, появление потомства обычно связано с половым размножением, однако Бонне с удивлением обнаружил доказательство того, что по крайней мере один вид способен размножаться без секса.

Бонне родился в 1720 г. в Женеве, тогда еще независимой республике, и, судя по всему, никогда не выезжал за ее пределы вплоть до своей смерти в 1793 г. По настоянию отца он получил образование в области права и без особого рвения работал адвокатом, но его семья была достаточно обеспеченной, и он имел возможность заниматься любимым делом — изучать мир природы. Наблюдения Бонне были весьма разнообразны: он заметил, что при погружении в воду на листьях растений образуются пузырьки, и сделал вывод, что растения выделяют газ, а изучая гусениц и бабочек, обнаружил, что они дышат через поры, которые он назвал «стигматами». Но самым важным его открытием стало то, что самки тли могли давать потомство без участия самца — посредством процесса, известного сегодня как партеногенез. Бонне заинтересовался размножением насекомых отчасти благодаря переписке со своим дядей Абраамом Трамбле (1710–1784), который служил воспитателем в богатой семье в Нидерландах. Вскоре Трамбле предстояло прославиться благодаря экспериментам с крошечными водными существами — гидрами, которые выглядели как промежуточная форма между растениями и животными: они могли двигаться как животные, но при разрезании напополам каждая из частей превращалась в новое полноценное существо точно так же, как черенки растений. Но в 1740 г., когда Бонне еще был студентом юридического факультета, их переписка отчасти была посвящена особенностям строения тли. Трамбле и его современники не могли найти ни одного самца тли, хотя эти крошечные насекомые, несомненно, размножались и их самки давали потомство; такие неполовозрелые особи называются нимфами. Бонне решил разгадать эту тайну. Он поместил одну новорожденную нимфу на ветку кустарника, положил ее в запечатанную в стеклянную емкость и наблюдал за ней с 20 мая по 24 июня, тщательно следя за герметичностью сосуда. Самка тли родила первую дочь уже 1 июня и до 24 июня произвела на свет еще 94 личинки. В течение нескольких недель результаты наблюдений за «девственным рождением» были подтверждены другими исследователями, включая Трамбле, и в возрасте 20 лет Бонне стал членом-корреспондентом Французской академии наук. В ходе дальнейших экспериментов он вырастил тридцать поколений девственной тли, которые никогда не контактировали с самцами.

Но что все это значило? Хотя в декабре 1740 г. Бонне наконец нашел самца тли, факт оставался фактом: девственная тля могла размножаться без спаривания. У Бонне было достаточно времени, чтобы обдумать это открытие, потому что его зрение резко ухудшилось; лишившись возможности проводить эксперименты, он сосредоточился на философских проблемах и изложил свои воззрения на них в серии довольно популярных книг. Его объяснение партеногенеза заключалось в том, что все особи тли уже были созданы богом в самом начале и помещены друг в друга (как в матрешке) готовыми появиться на свет в надлежащее время.

Эта концепция, которая называется «преформизм», была популярна в то время. Поведение родителей или особенности окружающей среды могут влиять на развитие особи после рождения, но основные индивидуальные черты заложены исключительно богом. Это относилось не только к тле, но и ко всему живому, а самец рассматривался лишь как своего рода спусковой механизм, стимулирующий рост новой особи внутри матери. Именно в этом контексте Бонне в 1762 г. ввел в биологию термин «эволюция» в своей книге «Рассуждение об организованных телах» (Considerations sur les corps organisées). Это слово образовано от латинского evolutionem, что означает «развертывание»: так разворачивают свиток, чтобы прочесть то, что там написано (в данном случае — написано богом). Это значение полностью противоположно современному смыслу этого термина, и именно поэтому Чарльз Дарвин отказался от его употребления (слово «эволюция» ни разу не встречается в книге «Происхождение видов», где он предпочел использовать фразу «происхождение посредством постепенного изменения»), хотя его дед, как мы увидим далее, не вдавался в такие детали. Но еще при жизни Бонне стало ясно, что его версия преформизма была ошибочной. В 1745 г. в своей работе «Научная Венера, или Рассуждения о начале людей и животных» (Vénus physique, ou Une dissertation sur l’origine des hommes, et des animaux) Пьер-Луи Моро де Мопертюи (1698–1759) привел доказательства того, что эмбрион не рождается в виде миниатюрной версии взрослой особи, просто увеличиваясь в размерах, а развивается посредством эпигенеза, когда разные характерные свойства организма появляются одно за другим.

Мопертюи тоже был выходцем из состоятельной семьи, которому не приходилось заботиться о куске хлеба, но он прожил гораздо более увлекательную жизнь, чем Бонне. Он родился в Сен-Мало, получил частное образование и стал кавалерийским офицером, что было очень почетно и дало ему возможность много общаться с дворянами и удовлетворять свой интерес к математике. После увольнения из кавалерии и переезда в Париж в 1723 г. он стал членом Академии наук и одним из первых в континентальной Европе приверженцем идей Исаака Ньютона, к которым во Франции поначалу относились с подозрением, как ко всему английскому. В науке Мопертюи прославился своими работами в области физики и математики; он возглавлял французскую экспедицию 1736 г. в Лапландию, в ходе которой была измерена длина градуса земного меридиана, и выдвинул идею, известную как принцип наименьшего действия, согласно которой природа действует с минимально возможными затратами (примером может послужить факт распространения света по прямой линии), хотя и не подкрепил это предположение надежными математическими выкладками.

Мопертюи также пришлось побыть настоящим солдатом. В 1740 г. по приглашению прусского короля Фридриха II он переехал в Берлин. Когда началась война между Пруссией и Австрией, он предложил королю свои услуги в качестве офицера и в битве при Мольвице (1741) попал в плен к австрийцам. После освобождения из плена он ненадолго вернулся в Берлин, а затем уехал в Париж, где в 1742 г. стал директором Академии наук. Два года спустя Фридрих II вновь убедил его перебраться в Берлин, и в 1746 г. Мопертюи стал президентом Прусской королевской академии наук. Но когда в 1756 г. началась Семилетняя война, в которой Франция и Пруссия были противниками, Мопертюи оказался в трудном положении. Будучи французом, он стал в Берлине персоной нон грата, а во Франции к нему относились с подозрением из-за тесных связей с Фридрихом II. Сначала он уехал на юг Франции, а затем перебрался в Базель, где и умер. Однако в разгар всех этих приключений он нашел время, чтобы в 1745 г. опубликовать «Научную Венеру», где были изложены его идеи об эволюции.

Эти идеи не всегда четко сформулированы, и книге не идет на пользу поддержка сомнительной теории о случайном появлении гротескных форм жизни до начала процесса сортировки. Однако Мопертюи явно согласен с самой концепцией отбора:

Можно сказать, что случайность произвела на свет бесчисленное множество существ; небольшое число из них были созданы таким образом, что все части тела животного позволяли ему удовлетворять свои потребности; в строении же бесконечного множества других не было ни соответствия, ни порядка: все они погибли. Животные безо рта не могли выжить; другие, лишенные репродуктивных органов, не могли оставить потомство{10}.

Это не особенно отличалось от того, что утверждали другие мыслители, начиная с древних греков, но Мопертюи внес существенный вклад в понимание наследственности, тем самым лишив опоры учение о преформизме. Он понял, что зародыш образуется в результате комбинации материала обоих родителей и развивается из такого объединенного семени. Особенно его заинтересовала полидактилия у людей (наличие лишнего пальца на руках или ногах). Согласно учению о преформизме, эта аномалия была заложена богом изначально и «развертывалась» в должное время. Мопертюи же утверждал, что это случайное отклонение от нормы, которое может передаваться будущим поколениям одним из родителей. Но если оба родителя могут передавать признаки своему потомству, то каким образом все поколения, начиная с Евы, могли находиться в заранее сформированном виде внутри своих матерей?

При жизни Мопертюи четче всего формулировал эти идеи в переписке с коллегами; эти письма были включены в посмертное собрание его сочинений, изданное в 1768 г. Однако в «Научной Венере» он ошибочно предположил, что изменения в телах родителей могут оказывать воздействие на материал, из которого образуется комбинированное родительское «семя». Он пришел к выводу, что эти изменения передаются потомству и что в ответ на воздействие внешних факторов у животных даже могут спонтанно развиться новые органы, которые затем наследуются их потомками. Менее радикальная версия этой идеи будет предложена Жан-Батистом Ламарком в начале следующего века.

«Научная Венера» также оказала большое влияние на одного из современников Мопертюи, Дени Дидро, французского вольнодумца и крупнейшего деятеля эпохи Просвещения. Дидро родился в 1713 г. в городке Лангре в провинции Шампань; он жил в Париже и в 1734 г. бросил изучение права, решив стать писателем, чем навлек на себя гнев отца, который порвал с ним все связи. Дидро вел богемный образ жизни, едва сводя концы с концами, а из-за его антиправительственных сочинений у него часто возникали проблемы с властями, и он даже просидел полгода в тюрьме (с июля по декабрь 1749 г.). Трудом всей его жизни стала энциклопедия, вышедшая в итоге в нескольких томах, в которой он изложил знания, призванные вдохновить людей мыслить самостоятельно. Ее первый том вышел в 1751 г., и власти почти сразу же признали этот проект бунтарским, опасаясь, что он окажет негативное влияние на массы. В 1759 г. энциклопедия была формально запрещена, но Дидро продолжил работать над ней подпольно, преодолевая большие трудности. Он завершил проект только в 1772 г. В следующем году Дидро по приглашению Екатерины Великой посетил Россию, где пробыл пять месяцев и впечатлил императрицу настолько, что она подарила ему дорогой перстень и 3000 рублей на покрытие расходов (вдвое больше, чем он просил). Когда в 1784 г. Екатерина узнала, что Дидро тяжело болен, она организовала для него переезд в комфортабельное жилье, где он умер несколько недель спустя.

Энциклопедия была далеко не единственной работой Дидро, но нас интересуют только его размышления об эволюции. Одна фраза из энциклопедии наглядно демонстрирует его проницательность: «Природа развивается посредством осторожных и зачастую незаметных действий». Он понял, что вместо того, чтобы порождать чудовищное многообразие существ и подвергать их отбору, эволюция происходит маленькими шажками. Для второй половины XVIII в. это был значительный интеллектуальный прорыв. Развивая эту тему, Дидро писал:

Может ли быть, что подобно тому, как отдельный организм животного или растительного царства рождается, растет, достигает зрелости, гибнет и исчезает, так и целые виды проходят через схожие стадии развития? Если бы вера не учила нас, что животные вышли из рук Создателя такими же, какими мы их видим сегодня, и если было бы позволено высказывать хотя бы сомнения касательно начала и конца их жизни, то не смог ли бы тогда философ, следуя собственным догадкам, заподозрить, что отдельные элементы мира животных были всегда беспорядочно рассеяны среди массы материи; и что наконец случилось так, что эти элементы соединились — просто потому, что они могли соединиться… и что между каждым таким превращением проходили миллионы лет; и что, возможно, еще произойдут новые превращения, которые пока нам неизвестны… Но религия избавляет нас от многих умственных блужданий и многих трудов. Если бы она не просветила нас о происхождении мира и об универсальной системе существ, то сколько бы различных гипотез мы не соблазнились принять за раскрытие тайн природы?{11}

Дидро был атеистом и выражал такие мысли явно не без иронии. Нетрудно понять, почему его так боялись власти католической Франции за несколько десятилетий до революции.

Но к тому времени уже даже некоторые верующие начали осознавать правду об эволюции. Джеймс Бернетт, более известный как лорд Монбоддо, родился в 1714 г. в имении своего отца Монбоддо-хаус в графстве Кинкардиншир на северо-восточном побережье Шотландии. Он учился в Абердине, Эдинбурге и Гронингене, получил юридическое образование и в 1767 г. стал судьей в Эдинбурге. Но он был еще и философом, на которого оказало огромное влияние учение Аристотеля, и особенно его интересовала проблема происхождения языка. Именно в этой сфере то, что сегодня мы бы назвали его научной проницательностью, вступило в конфликт с его консервативными религиозными взглядами. Результат этой борьбы наглядно демонстрирует, насколько трудно было создать полноценную теорию эволюции, пока не были сброшены религиозные оковы.

Монбоддо, как его обычно называют, занимался изучением языков частей света, расположенных далеко друг от друга, в том числе языков коренных американцев и таитян, а также народов Северной Европы и Ближнего Востока. Он пришел к выводу, что языки развивались постепенно, и это натолкнуло его на мысль, что люди появились в каком-то одном месте и затем расселились по всей Земле. Это была первая научная гипотеза о месте, откуда произошло человечество, хотя она, разумеется, полностью соответствовала библейскому сюжету об Адаме и Еве. Но Монбоддо пошел гораздо дальше: он заметил наличие родства между людьми и приматами и иногда называл обезьян «нашими братьями». В его гипотезе о происхождении языка говорилось, что человеческие органы речи претерпевали физические изменения на протяжении многих поколений по мере того, как люди лучше приспосабливались к окружающей среде, начиная с некой древней формы голосового аппарата, который был больше похож на аппарат наших братьев обезьян. Монбоддо разводил лошадей и прекрасно знал о возможности изменения их внешнего вида при помощи подбора особей для спаривания — например, он всегда скрещивал самых крупных лошадей, чтобы получить более крупных и сильных животных. Процесс искусственного отбора в качестве отправной точки для своих идей использовал и сам Чарльз Дарвин. Монбоддо даже предложил всеобъемлющую модель развития современного человечества, согласно которой все началось с использования орудий, затем появились социальные структуры и, наконец, язык{12}.

Но как можно было согласовать все это с библейским сюжетом о сотворении мира? Монбоддо вполне удовлетворяла идея, что этот сюжет является аллегорией и его не следует понимать буквально, но с не меньшим удовлетворением он признавал и то, что Вселенная была действительно сотворена богом. В попытке примирить непримиримое в своем многотомнике «Происхождение и прогресс языка» (Of the Origin and Progress of Language), изданном в 1770-е гг., Монбоддо утверждал, что люди произошли от обезьян, однако сами обезьяны должны быть объединены в одну группу с людьми и относиться к особой категории творения, отдельной от остального животного царства.

Несмотря на то что идеи Монбоддо не оказали большого влияния на последующие поколения, про него знали такие мыслители-эволюционисты, как Эразм Дарвин, и он был известен даже более широкой аудитории — в романе «Жизнь и приключения Мартина Чезлвита» (The Life and Adventures of Martin Chuzzlewit) Чарльз Диккенс упоминает об учении «Монбоддо насчет того, будто предки человека были когда-то обезьянами»[4]. Этот роман вышел в 1843 г., за 16 лет до публикации «Происхождения видов» и спустя 44 года после смерти Монбоддо.

О том, какая сумятица царила в сфере развития эволюционных идей во второй половине XVIII в., свидетельствует и тот факт, что современник Монбоддо, Жорж-Луи Леклерк, граф де Бюффон, который первым оценил возраст Земли с научной точки зрения и, не упоминая бога, заметил процесс эволюции в живой природе, так и не смог принять идею о том, что люди и обезьяны имеют общее происхождение, и спорил об этом в переписке с Монбоддо. Если бы их концепции были объединены, то еще до наступления XIX в. мог произойти хотя бы небольшой научный прорыв.

Поскольку идеям Гука не придали должного значения, работы Бюффона ознаменовали собой начало подлинно научных исследований происхождения Земли и эволюции жизни на ней — исследований, которые стартовали в его время и непрерывно продолжались до и после Чарльза Дарвина, хотя и со множеством ошибочных отклонений от верного курса. Несмотря на то что при рождении, в 1707 г., ему дали имя Жорж-Луи Леклерк, во избежание путаницы мы везде в книге будем называть его Бюффоном. Он родился недалеко от Дижона, в городке Монбаре, где его отец был чиновником и занимался сбором соляного налога. Имя Жорж было выбрано не случайно: дядя его матери, Жорж Блезо, был гораздо более состоятельным сборщиком налогов, у которого не было собственных детей, и он стал крестным отцом Бюффона. Дядя умер в 1714 г. и завещал мальчику свое большое состояние, которым до его совершеннолетия управляли родители. Отец Бюффона, Бенджамин Франсуа Леклерк, весьма вольно распоряжался наследством: он купил большие участки земли, в том числе деревушку Бюффон, перевез семью в Дижон и стал советником в местном парламенте. Жорж-Луи учился в иезуитском колледже в Дижоне, а затем получил юридическое образование и переехал в Анже, чтобы изучать математику, ботанику и медицину; по всей видимости, параллельно он изучал и астрономию. Но в Анже он познакомился с молодым английским герцогом Кингстоном, который совершал гранд-тур по Европе, и в 1730 г. бросил учебу, чтобы отправиться вместе с ним. В ходе этого путешествия он добавил к своему имени «де Бюффон», не желая выглядеть простолюдином на фоне своего знатного друга. Молодой герцог передвигался в роскошных экипажах со свитой слуг и останавливался в великолепных апартаментах. Жорж-Луи быстро почувствовал вкус к такой жизни, и вскоре у него появились собственные средства, чтобы ее себе позволить.

В августе 1731 г. умерла его мать, а в декабре следующего года его отец женился во второй раз и попытался присвоить себе все семейное имущество. В судебных тяжбах Жорж-Луи отвоевал свое наследство, включая деревню Бюффон, и стал обладателем внушительного состояния, пусть и не такого огромного, как у герцога Кингстона. Он демонстративно отказался от отцовской фамилии Леклерк и с тех пор стал называть себя Жорж-Луи де Бюффон и подписываться просто «Бюффон», как если бы он тоже являлся аристократом. В августе 1732 г. он переехал в Париж, где мог бы провести остаток жизни как богатый бездельник. Но вместо этого он погрузился в изучение наук, общался с ведущими интеллектуалами того времени, в том числе с Вольтером, а также активно и предусмотрительно управлял своим бургундскими владениями. Его невероятная продуктивность в научной сфере на протяжении всей жизни отчасти объясняется его приверженностью к соблюдению режима дня, который он разработал, чтобы побороть свойственную ему, как он считал, от природы лень. Специально нанятый слуга будил Бюффона в пять часов утра и, если требовалось, силой поднимал его с постели. После этого Бюффон немедленно приступал к работе, в девять часов прерывался на завтрак (два бокала вина и булочка), продолжал работать до двух дня, затем обедал, принимал посетителей, затем ненадолго ложился поспать, потом совершал длительную прогулку и снова работал с пяти до семи и в девять, не ужиная, ложился спать.

Сначала Бюффон прославился благодаря достижениям в математике, а конкретно в теории вероятностей, сформулировав проблему, которую в его честь назвали «задача Бюффона о бросании иглы»[5]. В 1734 г. он стал адъюнктом Французской академии наук, для которой провел исследование технических свойств древесины, что было очень важно во времена, когда морское могущество государств опиралось на деревянные корабли. В июне 1739 г. в возрасте 31 года Бюффон стал членом-корреспондентом Французской академии наук. Месяц спустя внезапно скончался суперинтендант Королевского ботанического сада, знаменитого Jardin du Roi, и Бюффон, благодаря своим заслугам (и связям), оказался самым подходящим кандидатом на эту должность. Он получил ее еще и потому, что ему не нужно было платить зарплату; Королевский сад был фактически банкротом, и Бюффон являлся одним из его покровителей, время от времени выделяя деньги на продолжение работы. Приятным дополнением ко всему перечисленному оказалось то, что Бюффон блестяще проявил себя на этом посту, который он в итоге занимал на протяжении 41 года: превратил сад в крупный исследовательский центр, расширил его территорию и приобрел образцы растений и животных со всего земного шара.

Главным научным творением Бюффона, в котором он попытался свести воедино всю историю мира природы, стал его эпический труд «Естественная история» (Histoire naturelle), который вышел в 44 томах между 1749 и 1804 гг. — последние восемь из них были изданы уже после его смерти (кстати говоря, брат Бюффона писал статьи для энциклопедии Дидро). «История» пользовалась авторитетом не только потому, что она была всеобъемлющей, но и потому, что Бюффон написал ее ясным, доступным языком, который был понятен обычному читателю, благодаря чему она стала настоящим бестселлером — ее чтение считалось обязательным для любого образованного человека в Европе. В знак признания его писательского таланта в 1753 г. Бюффон был принят во Французскую академию[6]. За год до этого он женился; в 1769 г. его жена умерла, оставив пятилетнего сына, который, повзрослев, превратился в богатого прожигателя жизни, каким мог бы стать сам Бюффон, и которому (мягко говоря) недоставало ума отца; в 1789 г. он пал жертвой революционного террора. Сам Бюффон скончался в 1788 г., не дожив до Французской революции, но в 1772 г. он успел получить титул графа и наконец обрел законное право именовать себя «де Бюффон».

В 1749 г. вышли первые три тома «Естественной истории», в которых Бюффон изложил свою модель происхождения Земли, даже вскользь не упомянув о библейском сюжете, а также высказал предположения относительно возраста нашей планеты. Бюффон разделял идею Исаака Ньютона, что Земля образовалась из вещества, вырванного из Солнца в результате столкновения с кометой. В то время было принято считать, что Солнце является сияющим шаром расплавленного железа, и в своей книге «Математические начала натуральной философии» (Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica) Ньютон предположил, что раскаленному докрасна железному шару размером с Землю потребовалось бы не менее 50 000 лет, чтобы остыть до нынешнего состояния. Это была смелая попытка увеличить возраст Земли, рассчитанный в 1650 г. по библейской хронологии архиепископом Джеймсом Ашером, который полагал, что мир был сотворен в 4004 г. до н. э., однако, судя по всему, во времена Ньютона особой реакции она не вызвала. Сам Ньютон не пробовал точно измерить время остывания горячих железных шаров, но заметил: «Я был бы рад, если бы истинные соотношения были установлены при помощи экспериментов». Бюффон принял этот вызов.

Бюффон взял железные шары разного размера, нагрел их до температуры плавления, а затем измерил, сколько времени требовалось, чтобы они остыли. Так как в те времена не было точных термометров, он использовал в эксперименте нежные руки дам из высшего общества. На них надевали тончайшие шелковые перчатки и просили определить момент, когда шары становились достаточно холодными, чтобы их можно было держать в руках, не обжигаясь. Как и ожидалось, большие шары остывали дольше. Применив параметры своих расчетов к шару размером с Землю, Буффон выяснил, что планете потребовалось бы 75 000 лет, чтобы охладиться до нынешнего состояния, и указал эти примерные данные в «Естественной истории», хотя и понимал, что действительный возраст Земли должен быть еще больше. На суд общественности он вынес следующие доводы:

Моей целью было определить два момента при остывании: первый, когда шары перестанут обжигать, то есть когда к ним можно будет прикоснуться и удержать в руке в течение секунды без ожога. Второй, когда шары охладятся до комнатной температуры, то есть до температуры на десять градусов выше температуры замерзания. Для определения времени, за которое шары достигли комнатной температуры, мы сравнивали их с другими пушечными ядрами того же диаметра, которые не были нагреты и к которым прикасались одновременно с нагретыми. Посредством такого одновременного и мгновенного прикосновения к двум шарам одной или двумя руками мы могли определить момент, когда оба шара становились одинаково холодными…

Итак, если мы хотим вслед за Ньютоном рассчитать, сколько времени ушло на остывание сферы размером с Землю, то, руководствуясь результатами описанных выше экспериментов, мы обнаружим, что вместо пятидесяти тысяч лет, необходимых, по его оценке, для остывания Земли до нынешней температуры, потребовалось бы сорок две тысячи девятьсот шестьдесят четыре года и двести двадцать один день для остывания до температуры, при которой она перестала бы обжигать, и девяносто шесть тысяч шестьсот семьдесят лет и сто тридцать два дня для остывания до комнатной температуры…

Полагая, как по всей видимости свидетельствуют все наблюдаемые явления, что Земля когда-то была жидкой из-за огня, наши эксперименты показали, что если бы эта сфера полностью состояла из железа или железосодержащей материи, то она бы затвердела до ядра всего за 4026 лет, охладилась бы так, чтобы к ней можно было прикасаться, не обжигая пальцы, за 46 991 год и достигла бы комнатной температуры только через 100 696 лет; но, поскольку Земля, согласно нашим познаниям, видимо, состоит из кремнезема и известняка, которые остывают быстрее железистых веществ, мы, дабы как можно ближе приблизиться к истине, должны учитывать соответствующее время остывания различных материалов, которое мы измерили в опытах, описанных во втором Мемуаре, и соотнести его со временем остывания железа. Предполагая наличие только стекла, песчаника, твердого известняка, мрамора и железа, окажется, что земная сфера затвердела до своего центра примерно за 2905 лет, остыла до температуры прикосновения примерно за 33 911 лет и до комнатной температуры — примерно за 74 047 лет.

Но в рукописях Бюффона мы обнаруживаем, что в действительности он считал, что возраст Земли может составлять более 3 млн лет, так как ему было понятно, что процесс накопления осадочных пород, из которых сформировались горы на поверхности Земли, должен был происходить на протяжении невероятно долгого времени. Бюффон не решился опубликовать эти цифры, вероятно зная, что в них никто не поверит. В силу множества разных причин (включая тот факт, что земная кора выполняет функцию изолирующего поверхностного слоя, удерживающего тепло) даже такие цифры оказались очень неточными, но все же это была первая попытка научным методом вычислить возраст Земли. В начале XIX в. другой француз, Жозеф Фурье, смог скорректировать расчеты Бюффона. Он вывел уравнения, описывающие передачу тепла от более горячего объекта к более холодному, учел эффект изолирующего поверхностного слоя и внес ряд других уточнений. В 1820 г. он опубликовал подробное описание своего метода, но не указал точную цифру, которую давали эти вычисления; ее, воспользовавшись его уравнениями, мог рассчитать любой компетентный математик. Она равнялась 100 миллионам лет. Судя по всему, Фурье, как и Бюффон, боялся последствий публикации настолько огромной цифры, хотя сам наверняка ее знал.

Однако даже этот примерный возраст, вычисленный Фурье, был гораздо меньше минимального возраста Земли, предложенного более ранним и порой недооцененным французским мыслителем.

Бенуа де Майе (1656–1738) был французским аристократом и дипломатом, который с 1692 по 1708 г. служил генеральным консулом в Каире, занимал другие должности за границей и использовал представившиеся ему возможности, чтобы изучать природу разных стран и делать собственные выводы относительно происхождения и эволюции жизни. Свои идеи он изложил в книге, над которой работал на протяжении многих лет, внося множество правок, и которая была опубликована только через десять лет после его смерти в сильно измененном виде, к чему приложил руку ее нерадивый редактор. К счастью, до нас дошло достаточно оригинальных рукописей де Майе, по которым современные историки смогли восстановить подлинный ход его мыслей. В этой книге, сначала изданной как сочинение анонимного автора, якобы описывалась философия таинственного индийского мудреца Теллиамеда (фамилия де Майе, de Maillet, наоборот). Несмотря на множество странных и даже абсурдных идей, в том числе описания русалок и водяных, представленных в виде подлинных наблюдений, в книге «Теллиамед» (Telliamed) содержались крупицы важных научных прозрений.

Наряду с Гуком и Стено, де Майе признавал, что присутствие окаменелостей высоко в горах означало, что породы, в которых сохранились эти окаменелости, должны были какое-то время находиться под водой. Но, в отличие от Гука, он считал постепенный подъем земной тверди невозможным и пришел к выводу, что суша когда-то была полностью погружена в океан, который затем постепенно отступил. Однако де Майе признавал, что этот процесс должен был протекать очень долго, и включил эту идею в рассуждения об эволюции жизни. Его мифический индийский мудрец Теллиамед подсчитал, что Земле несколько миллиардов лет — что в десятки раз больше возраста, который вычислил Фурье в начале следующего века.

Согласно де Майе, жизнь спонтанно зародилась в море, куда была занесена спорами из космоса, и сначала возникла на мелководье в районе горных вершин, которые затем стали первыми островами, поднявшимися из воды. По мере того как вода отступала, жизнь распространялась по суше; водоросли превращались в кусты и деревья, летающие рыбы — в птиц, а рыбы (со временем) — в людей.

Ключевым здесь является словосочетание «со временем». Де Майе заметил, что в разных слоях горных пород содержатся ископаемые остатки разных растений и животных, в том числе тех, которые исчезли с лица Земли. Его по понятным причинам путанные идеи относительно того, как одна форма жизни могла замещаться другой, не стоят детального рассмотрения, но он осознал, что процесс, который мы сегодня называем эволюцией, имел место, что постулируемое им превращение рыбы в человека должно был занять очень много времени и что жизнь менялась под влиянием изменений окружающей среды.

Как, должно быть, предвидел де Майе, реакция на книгу была крайне агрессивной. В 1757 г. французский натуралист Дезалье д’Аржанвиль яростно осудил сумасбродную идею, что «человек вышел из глубин моря»: «Из-за боязни того, что мы окажемся потомками Адама, нашими предками были назначены морские чудища!» Вольтера это оскорбило нисколько не меньше, и он писал, что де Майе «шарлатан… который хотел прикинуться Богом и сотворить мир из слов»{13}. Это было написано в 1772 г., когда Бюффон уже вовсю работал над описанием эволюции жизни на Земле без участия бога.

Хотя Бюффон не мог себе представить временные масштабы, предложенные в «Теллиамеде», ему гораздо лучше, чем де Майе, удалось объяснить, как развивалась жизнь по мере постепенных изменений условий на Земле. Он разделял мнение де Майе, что ранняя Земля была покрыта водой, которая, согласно его модели, выпала в виде дождя в процессе охлаждения земной поверхности и постепенно высохла. Эта идея, кстати говоря, подразумевала, что сама планета не была неизменной и вечной, но со временем «эволюционировала». И он знал, что ископаемая летопись свидетельствует о том, что ранние формы жизни вымерли. Но его модель постепенного остывания планеты дала ему возможность попытаться объяснить, как происходили изменения форм жизни на Земле.

Во времена Бюффона в северных широтах уже были найдены остатки мамонтов. Эти крупные создания были явно похожи на слонов, которые обитают только в теплых регионах земного шара. Бюффон пришел к выводу, что, когда Земля была теплее, слоноподобные животные могли жить на севере, но, когда планета остыла, они мигрировали к экватору. Но он признавал, что современные слоны не идентичны ископаемым остаткам с севера, и изучал сходства и различия между многими видами (для простоты мы привели только один пример), чтобы понять, как они менялись с течением времени. Взгляды Бюффона тоже со временем менялись, как меняются взгляды любого хорошего ученого при поступлении новых данных, и это порой сбивает с толку историков без естественнонаучного образования, пытающихся выяснить, что же Бюффон «на самом деле» думал об эволюции. Тем не менее основы его представлений вполне понятны, если принять во внимание тот факт, что он не выдвигал противоречащие друг другу идеи одновременно, а адаптировал их по мере накопления знаний.

Бюффон не соглашался с Линнеем по ряду вопросов. В частности, он считал предложенную Линнеем систему группировки видов по родам плодом его воображения и результатом стремления искать закономерности там, где их нет. Поначалу Бюффон категорически отвергал и идею близкого родства между людьми и обезьянами. Но это в основном объяснялось тем, что изначально его взгляды относительно видов были скорее даже более радикальными, чем у Линнея. В конце 1740-х гг. Бюффон писал о видах как о единицах, которые не меняются с течением времени. Его представления о видах и их сохранении прочно основывались на его идеях о процессе размножения, в котором Бюффон признавал вклад обоих родителей. Он описал это как смешение материалов от каждого из родителей, в результате чего образовывался эмбрион, развивающийся в соответствии с уникальным для каждого вида шаблоном, который он называл «внутренним лекалом». Он не смог объяснить, чем является это таинственное лекало или как оно функционирует, указав лишь на то, что благодаря ему каждое новое поколение похоже на своих родителей, то есть виды не изменяются.

В 1753 г. в четвертом томе «Естественной истории» он высказал мысль, которая на первый взгляд противоречит идее эволюции видов:

Если мы однажды признаем, что существуют семьи растений и животных, и что осел может принадлежать к той же семье, что и лошадь, и что одно может отличаться от другого в результате перерождения от общего предка, то мы, возможно, будем вынуждены признать, что обезьяна принадлежит к той же семье, что и человек, и что она не что иное, как деградировавший человек, и что у нее и у человека был общий предок, так же как у осла и лошади. Из этого также следовало бы, что каждая семья, животная или растительная, произошла от одной исходной породы, одни из потомков которой после череды поколений возвысились, а другие принизились.

Ключевым оборотом здесь, судя по всему, является «если мы однажды признаем», что перекликается с фразой Дидро «если бы вера не учила нас». Видимо, Бюффон воспользовался тут методом reductio ad absurdum (доведение до абсурда), чтобы показать, что эта нелепая идея не может быть истинной. Но трудно удержаться от соблазна и не задаться вопросом: а что, если это всего лишь дымовая завеса, призванная скрыть то, что он на самом деле уже принял идею эволюции?

Изучая на протяжении 1750-х и большей части 1760-х гг. такие близкородственные виды, как лошадь и осел, Бюффон в самом деле принял идею, что они произошли от общего предка, либо (возможно) захотел публично высказать то, к чему он на самом деле склонялся в 1753 г. Ему удалось сохранить свои более ранние представления о неизменности видов и адаптировать их к новой концепции, представив роды Линнея (genera, которые сегодня называются семействами) как настоящие виды, определяемые их уникальными внутренними лекалами. Например, существовала исходная, архетипическая форма кошки, от которой произошли другие формы (лев, тигр и домашняя кошка), которые следует считать разновидностями, а не самостоятельными видами. Бюффон утверждал, что эти изменения произошли как реакция на изменения окружающей среды и пищи, вследствие чего эти разновидности (наши «виды») разошлись в ходе миграции в разные регионы мира. Но — и это очень важное «но» — он не утверждал, что вся жизнь произошла от общего предка или что люди произошли от рыб. Несмотря на выраженные ранее мысли, Бюффон не мог заставить себя принять идею, что у людей и обезьян может быть общий предок. Внутреннее лекало каждого типа созданий сложилось спонтанно из «органических частиц», когда Земля остыла до определенной температуры, и наше лекало было уникальным.

Однако эти лекала не приводили сразу к «совершенным» существам. Бюффон привел в пример «конструкцию» свиньи, которой бы не помешали улучшения:

Не похоже, что свинья была образована согласно первоначальному особому и совершенному плану, поскольку она представляет собой смесь из других животных; у нее есть явно бесполезные части или, скорее, те, которые она никак не может использовать: пальцы на ногах, все кости которых идеально сформированы, но которые тем не менее ей никак не служат. Природа далека от того, чтобы обременять себя конечными целями при формировании таких существ.

Примечательно, что Бюффон ссылается тут на «природу», а не на «бога».

В своей книге 1778 г. «Эпохи природы» (Les époques de la nature) Бюффон писал, что этот процесс происходил в несколько этапов и новые формы жизни образовывались из органических частиц последовательными волнами по мере остывания Земли[7]. Несмотря на ошибочность этой модели, один ее аспект демонстрирует, что Бюффон отвергал идею, что Земля занимает особое место во Вселенной и населена людьми, которых создал бог. Он считал, что на всех (известных на тот момент) планетах Солнечной системы шел один и тот же процесс и на каждой из них после остывания должны были появиться, если еще не появились, одинаковые формы жизни.

Неудивительно, что сочинения Бюффона вызывали гнев церковных властей и их многократно осуждали с высокой трибуны теологического факультета Сорбонны. Реагировал он всегда одинаково: извинялся, составлял письменное опровержение всех оскорбительных отрывков и обещал опубликовать это опровержение в следующем издании книги. После чего просто не исполнял свои обещания и продолжал печатать свои книги без опровержений. В 1785 г. он писал в письме другу: «Мне не составило труда удовлетворить все их желания: с моей стороны это была всего лишь насмешка, но эти мужи были достаточно глупы, чтобы ей довольствоваться»{14}.

К моменту смерти Бюффона в 1788 г. по крайней мере один английский эволюционист, чья фамилия, кстати, была Дарвин, собирался приступить к публикации серии работ в поддержку идеи, что как минимум все животные произошли от общего предка и что этот процесс занял сотни миллионов лет. Он мог пойти на этот смелый шаг, потому что в год смерти Бюффона вышла книга Джеймса Геттона «Теория Земли» (Theory of the Earth), в которой были представлены убедительные доказательства огромного возраста нашей планеты. Достижения Геттона и его последователей подарили внуку этого Дарвина XVIII в. то, что тот назвал «даром времени», — хронологическую шкалу, достаточно протяженную для того, чтобы эволюция путем естественного отбора успела произойти, двигаясь вперед осторожными и зачастую незаметными шагами. Этот дар настолько важен, что мы ненадолго прервем рассказ о биологической эволюции, чтобы уделить ему должное внимание.

Глава 3. Дар времени

Джеймс Геттон внес настолько важный вклад в наше понимание истории Земли, что его называют «отцом геологии». Но если продолжить это генеалогическое древо, то дедушкой геологии следует считать Роберта Гука, так как между его работой о «землетрясениях» и идеями Геттона можно проследить четкую связь. Именно это проделала Эллен Тан Дрейк в своей книге «Беспокойный гений» (Restless Genius).

Дрейк демонстрирует, что идеи Гука о происхождении и развитии Земли были широко известны в XVIII в. — кстати, более известны, чем сегодня. Одна из самых любопытных подробностей этой истории связана с немцем Рудольфом Эрихом Распе (1736–1794), которого сегодня помнят как автора рассказов о бароне Мюнхгаузене, хотя при жизни он был знаменитым, как бы мы сегодня сказали, геологом, причем настолько авторитетным, что в 1769 г. его избрали членом Лондонского королевского общества.

Это высокое звание он получил благодаря трактату «Введение в естественную историю земного шара» (Specimen historiæ naturalis globi terraquei), в котором изложил «дальнейшее подтверждение гипотезы Гука о Земле, о происхождении гор и окаменелых тел». Также Распе одним из первых понял, что базальтовые породы образовались из застывших потоков лавы. Он использовал любую возможность для продвижения своих (и Гука) идей, в частности перевел для Королевского общества отчеты нескольких натуралистов о путешествиях по Европе. Распе приукрасил их теориями Гука о причинах землетрясений и происхождении вулканов и, так же как его знаменитый персонаж, не стеснялся указывать себя в качестве автора большинства этих идей.

Еще одной важной книгой середины XVIII в. была «История и философия землетрясений, от самых давних времен до наших дней, составленная из сочинений лучших писателей, посвященных этому предмету» (The History and Philosophy of Earthquakes, from the Remotest to the Present Times, Collected from the best Writers on the Subject). Она была издана анонимно в 1757 г., но почти наверняка принадлежала перу английского астронома Джона Бевиса (1695–1771), открывшего в 1771 г. Крабовидную туманность. Эта книга была написана из-за всплеска всеобщей озабоченности после мощного землетрясения 1755 г., которое почти полностью разрушило Лиссабон и унесло десятки тысяч человеческих жизней. Почти треть книги (106 из 334 страниц) была посвящена изложению работ Гука, а на титульном листе даже была приведена его цитата.

Все это важно, потому что популяризатор работ Геттона Джон Плейфер писал, что Геттон «тщательно изучил почти все книги о путешествиях, из которых можно было узнать что-либо о естественной истории Земли». Среди этих книг наверняка были переводы Распе, и Геттон вряд ли мог пропустить книгу Бевиса, которая вышла, когда Геттону исполнился 31 год. Неизвестно, по какой причине, но в собственных сочинениях Геттона имя Гука не упоминается.

Геттон родился 3 июня 1726 г.[8] в Эдинбурге. Его отец Уильям был успешным торговцем и занимал должность городского казначея, а также владел двумя фермами в графстве Бервикшир. Уильям умер, когда Джеймс был еще ребенком, так что мальчика воспитывала мать, и под ее влиянием он избрал карьеру юриста. Но, прослужив недолгое время помощником адвоката, Джеймс понял, что химия интересует его куда больше, чем юриспруденция. В возрасте 18 лет он стал ассистентом врача и начал посещать лекции по медицине в Эдинбургском университете, но не потому, что хотел стать доктором, а потому, что там он мог изучать химию. Затем он учился в Париже и Лейдене, где в сентябре 1749 г. получил степень доктора медицины, однако решил посвятить себя развитию доставшихся ему в наследство фермерских хозяйств, применяя передовые научные методы. Он путешествовал по Восточной Англии и Нидерландам, где изучал новейшие агрономические методы, после чего обосновался на одной из своих ферм и применял на практике то, что изучил в теории. Доставшаяся ему в наследство земля была каменистой и малопригодной для земледелия, и благодаря пытливому уму работа по ее мелиорации пробудила в нем интерес к геологии и метеорологии. Но благодаря своей увлеченности химией он стал больше чем просто богатым фермером, интересовавшимся геологией на любительском уровне.

Геттон вместе со своим другом и коллегой-химиком Джоном Дейви разработал метод получения нашатыря (хлорида аммония) из сажи. Этот химикат, который применялся во многих важных отраслях, в том числе в красильном и печатном деле (а также в качестве «нюхательной соли»), прежде был доступен только как встречающийся в природе минерал и стоил достаточно дорого, так как его везли с Ближнего Востока. Дейви усовершенствовал этот метод для применения в промышленном производстве, и они оба неплохо на нем заработали. В 1764 г. Геттон отправился в геологическую экспедицию по северу Шотландии вместе с Джорджем Максвеллом-Клерком, одним из прадедов Джеймса Клерка Максвелла, величайшего физика XIX столетия. В 1768 г., когда на его банковский счет стали поступать стабильные доходы от производства хлорида аммония, Геттон сдал ферму в аренду и переехал в Эдинбург, чтобы посвятить себя науке. Не прекращая интересоваться сельским хозяйством, к 42 годам Геттон оказался, по сути, полноценным ученым и ведущим деятелем шотландского Просвещения, подружившись с такими светилами науки, как Дэвид Юм, Адам Смит и Джозеф Блэк, и став (в 1793 г.) одним из основателей Эдинбургского королевского общества. Одним из его друзей был чуть менее видный математик Джон Плейфер (1748–1819), благодаря которому работы Геттона получили заслуженное признание.

Идеи Геттона о Земле были основаны на его личных наблюдениях за геологическими особенностями местности во время путешествий по Шотландии и другим местам (а также, разумеется, на информации из множества прочитанных им книг). Его самый волнующий вывод заключался в том, что не существует абсолютно никаких доказательств, что история Земли конечна, не говоря уже о том, что она ограничивается несколькими тысячами лет, как утверждали богословы. В 1788 г. он заявил, что «нет никаких следов начала и никакой перспективы конца» истории Земли. Другими словами, Земля всегда существовала примерно в том же состоянии, в котором она существует сегодня, и продолжит существовать в этом состоянии. Это утверждение было крайней формой учения, которое впоследствии получило название «униформизм», — идеи, что все особенности рельефа планеты в их нынешнем виде возникли в результате тех же естественных процессов, которые протекают в настоящем и продолжат без изменений протекать на протяжении неопределенного времени, а вовсе не в результате некой крупномасштабной катастрофы, которая потрясла Землю и породила все эти особенности разом.

По общепринятым меркам Геттон работал над своими идеями слишком долго, но он не спешил их обнародовать, потому что, как пишет Джон Плейфер, «он был одним из тех, кто наслаждается созерцанием истины гораздо больше, чем похвалой за ее открытие»{15}. Его «Теория Земли» была представлена Эдинбургскому королевскому обществу в двух частях в марте и апреле 1785 г. (незадолго до 59-летия автора) и издана в виде книги с изменениями и дополнениями в 1795 г. В книгу вошли материалы из других его научных статей и брошюр, и хорошим примером его образа мышления является фрагмент из диссертации «О системе Земли, ее возрасте и постоянстве» (Concerning the System of the Earth, its Duration and Stability), зачитанной им во время выступления перед Эдинбургским королевским обществом 4 июля 1785 г.:

Твердые участки современной суши, похоже, в целом были образованы из порождений моря и других материалов, подобных тем, что в наши дни находят на побережьях. Посему у нас есть причины заявить:

во-первых — что суша, на которой мы покоимся, не простая и изначальная, но что она составная и была образована под воздействием вторичных причин;

во-вторых — что до образования современной суши существовал мир, состоявший из моря и суши, где действовали приливы и течения, и на дне моря протекали такие же процессы, которые происходят сегодня;

и наконец — что, когда современная суша формировалась на дне океана, на бывшей тогда суше имелись растения и животные; по крайней мере в море обитали животные, как и в наши дни.

Следовательно, мы приходим к выводу, что большая часть нашей суши, если не вся она, была образована в результате процессов, естественных для всего земного шара; но для того, чтобы эта суша стала неизменной, противостоящей воздействию вод, требовались два условия:

во-первых — сплочение толщ, образованных посредством скоплений сыпучих или непрочных материалов;

во-вторых — подъем этих сплоченных толщ со дна моря, где они накапливались, до положения выше уровня моря, в каком положении они находятся и ныне[9].

Тут описана суша, которая постепенно разрушается эрозией, и образовывающийся материал опускается на морское дно, формируя осадочные слои, которые превращаются в горные породы под весом более верхних слоев, а потом поднимаются, чтобы в результате геологических процессов образовать новые участки суши, и все эти изменения повторяются снова и снова в бесконечном цикле. Этот цикл должен был быть бесконечным, чтобы соответствовать вере Геттона в то, что бог сотворил наш мир таким, чтобы он мог стать вечным домом для человека. Геттон также осознал, что осадконакопление — это только часть картины, когда обнаружил места, где гранитные слои определенным образом проникали в другие породы, указывая на то, что перед тем, как затвердеть, расправленный гранит затекал в зазоры. Но самые веские доказательства этих идей появились в ходе исследований Геттоном несогласного залегания пород, когда параллельные слои, которые изначально явно залегали горизонтально, были смещены в результате воздействия на них неких сил и располагались под углом, иногда почти вертикально. В некоторых вертикальных слоях просматривались следы ряби, что было явным признаком того, что они залегали под водой в горизонтальном положении. Геттон считал, что источником энергии, необходимой для смещения и деформации горных пород, было тепло, исходящее из недр Земли.

Модель Геттона противостояла более популярным в те времена представлениям о Великом потопе, после которого суша поднялась по мере отступления воды. Эта теория называлась «нептунизм». Теория Геттона, получившая название «плутонизм», поначалу не завоевала должного признания — отчасти потому, что она была изложена в книге объемом более 2000 страниц, написанной весьма путанным языком. Несмотря на сложность «Теории Земли», в ней содержатся некоторые ценные прозрения, демонстрирующие читателю масштабы мышления Геттона, который рассуждал не только о земной тверди, но и о жизни на планете. Убедитесь сами:

…если организованное тело не находится в положении и обстоятельствах, лучше всего приспособленных для его существования и размножения, то тогда, порождая бесконечное разнообразие среди представителей данного вида, мы должны быть уверены, что, с одной стороны, те из них, кто отклоняется от наилучшим образом приспособленного устройства, будут являться наиболее подверженными гибели, тогда как, с другой стороны, те организованные тела, которые наиболее приблизятся к наилучшему для данных обстоятельств устройству, будут лучше всего приспособлены для выживания, сохраняя себя и приумножая численность своей расы.

Важно отметить, что здесь он пишет не о происхождении видов, а о том, как разновидности существующих видов приспосабливаются к своей среде обитания. К этому пониманию Геттон пришел благодаря приобретенному на ферме опыту разведения растений и животных (искусственному отбору), однако он считал, что существование таких естественных механизмов было делом рук благонамеренного бога.

Геттон умер в 1797 г., но его идеи продолжил популяризировать его близкий друг Джон Плейфер. В 1802 г. он опубликовал свою книгу «Иллюстрации к геттоновской теории о Земле» (Illustrations of the Huttonian Theory of the Earth), которая отчасти являлась ответом на критику работ Геттона со стороны нептунистов. Она была написана гораздо более доступным языком, чем книга Геттона, и удостоилась внимания более широкой аудитории. Именно благодаря Плейферу идея униформизма впервые получила широкую известность, хотя человеку, который впоследствии подвел под нее прочный научный фундамент и подарил Чарльзу Дарвину заветный «дар времени», на момент публикации книги Плейфера не было еще и пяти лет.

К тому времени основы будущей геологической науки уже были заложены геодезистом и инженером-каналостроителем Уильямом Смитом, который родился в деревушке Черчилль в графстве Оксфордшир в 1769 г. В 1790-х гг. Смит работал в Сомерсетшире на компанию, занимавшуюся сооружением каналов для транспортировки угля, где в перечень его обязанностей входило инспектирование угольных шахт. Он заинтересовался тем, как в шахтах обнажались разные слои горных пород, и пришел к выводу не только о том, что эти слои расположены в определенном порядке, но и о том, что их можно различать по содержащимся в них окаменелостям. Очевидно, более древние породы залегают под более молодыми, но во время работ по прокладыванию каналов была выявлена не только эта закономерность, но и то, что толщи пород были расположены под определенным углом и что из-за эрозии в некоторых местах близко к поверхности залегали древние породы, а совсем неподалеку — молодые. В 1799 г. Смит составил геологическую карту окрестностей города Бат, а в течение следующих 15 лет расширял свои познания о геологии Англии и Уэльса, работая над собственными проектами и инспектируя строительные работы в составе различных комиссий. Плодом его трудов стала первая геологическая карта Британии (она включала и часть Шотландии), которая была опубликована в 1815 г. Она стала первой подробной геологической картой в мире, охватившей такую обширную территорию, и в итоге оказала большое влияние на развитие науки{16}. К сожалению, коммерческие проекты Смита, в том числе его инвестиции в карьер по добыче батского камня (известняка), не увенчались успехом, и в 1819 г. ему пришлось провести какое-то время в лондонской долговой тюрьме. После освобождения он сводил концы с концами, работая землемером, пока в 1824 г. не был назначен управляющим имением сэра Джона Джонстона в Йоркшире. В 1831 г. Лондонское геологическое общество наградило его своим высшим знаком отличия — медалью Волластона, а в 1835 г. Тринити-колледж в Дублине удостоил его почетной ученой степени. Умер он в 1839 г.

Хотя геологическая карта Смита не сразу привлекла внимание научного сообщества, еще до ее публикации идея Смита использовать окаменелости для определения геологических слоев уже была известна в кругу геологов-первопроходцев, среди которых был и Уильям Бакленд. Он родился в 1784 г., с 1813 г. читал в Оксфордском университете лекции по минералогии, а с 1818 г. — по геологии. Летом 1817 г. его лекции заразили энтузиазмом молодого человека по имени Чарльз Лайель, недавно заинтересовавшегося геологией — к большому неудовольствию его отца, который отправил сына в Оксфорд изучать классические дисциплины и планировал, что тот сделает карьеру юриста.

Отец Лайеля, которого тоже звали Чарльз, в свое время выучился на адвоката, но в возрасте 26 лет унаследовал земли в Шотландии и загородный дом в Киннорди, так что ему больше было не нужно заниматься адвокатской практикой. Он женился в 1796 г., в год смерти своего отца, и 14 ноября 1797 г., в год смерти Геттона, в имении Киннорди на свет появился «наш» Чарльз Лайель. Вскоре семья переехала в другое имение неподалеку от Саутгемптона, где младший Чарльз рос в компании двух братьев и семи сестер. Окончив малоизвестную частную школу, в 1816 г. Чарльз поступил в Эксетерский колледж в Оксфорде и, казалось, должен был пойти по стопам отца, в итоге став юристом и землевладельцем. Но в том же году в библиотеке отца он наткнулся на книгу, которая его очень впечатлила. Это был труд Роберта Бейквелла «Введение в геологию» (An Introduction to Geology), и он познакомил его с униформизмом Геттона. Затем Лайель прочитал книгу Плейфера и начал посещать лекции Бакленда в Оксфорде. До этого он никогда даже не слышал о геологии. Хотя он продолжил изучать классические дисциплины, окончил колледж в 1819 г. и в 1821 г. получил степень магистра гуманитарных наук, он стал увлеченным геологом-любителем и членом Геологического общества, для чего было достаточно просто быть джентльменом и платить членские взносы. В 1818 г. его отец организовал для семьи большое путешествие по Европе, во время которого Чарльз смог не только своими глазами увидеть разнообразные типы рельефа, но и познакомиться с коллекцией ископаемых образцов, собранной Жоржем Кювье в парижском Музее естественной истории. Забавно, что сам Кювье (о котором пойдет речь в следующей главе) в то время находился в Англии. В 1821 г. в городе Льюисе, графство Сассекс, Лайель встретился с ведущим палеонтологом Гидеоном Мантеллом. Затем он было продолжил изучение права в Лондоне, которое начал годом ранее, но тут у него начались проблемы со зрением и сильные головные боли. Они усугублялись из-за необходимости часами корпеть над рукописными документами в плохо освещенных помещениях. Хотя Лайель никогда не принимал формального решения оставить юриспруденцию и в мае 1822 г. стал барристером, он никогда всерьез не занимался адвокатской практикой. К 1823 г., когда ему представилась возможность съездить в Париж и встретиться с Кювье, он фактически уже был геологом.

Этот факт подтверждается тем, что с 1823 г. он работал секретарем Геологического общества, затем стал его секретарем по иностранным делам, и в конечном счете — его президентом. В 1825 г. его сосекретарем стал его ровесник Джордж Скруп, который к тому времени уже внес значительный вклад в геологию и писал книгу «Рассуждения о вулканах» (Considerations on Volcanoes), основанную на данных, полученных им в ходе исследований активных и потухших вулканов во время экспедиций по Франции и Италии. Они стали верными друзьями, и вскоре Лайель тоже решил отправиться в большую геологическую экспедицию, намереваясь написать собственную книгу.

Скруп родился 10 марта 1797 г. и до 1821 г. носил имя Джордж Томсон, но сменил фамилию, когда женился на Эмме Скруп, богатой наследнице и дочери последнего графа Уилтшира. Мы будем называть его просто Скрупом. Его отец Джон Томсон был богатым торговцем, чья фирма вела дела с Россией, но о ранних годах жизни Джорджа нам почти ничего не известно. После окончания школы Хэрроу в 1815 г. Джордж поступил в Пембрук-колледж в Оксфорде, но быстро понял, что Оксфорд не лучшее место для изучения естественных наук, и в 1816 г. перешел в колледж Святого Иоанна в Кембридже, который окончил в 1821 г. Одним из его преподавателей в Кембридже был профессор геологии Адам Седжвик, который впоследствии оказал большое влияние на Чарльза Дарвина. Переход из Оксфорда в Кембридж указывает на то, что Скруп не был одним из тех многочисленных праздных молодых джентльменов, которые рассматривали свое пребывание в университете как некую общественную условность. Но он все-таки являлся в некотором роде благородным джентльменом (его отец утверждал, что у семьи аристократические корни, хотя свое состояние он заработал на торговле) и происходил из достаточно богатой семьи, чтобы еще до женитьбы (будучи студентом) позволить себе поездку в Неаполь зимой 1816–17 гг. Там его заинтриговал Везувий, и он вернулся в 1818 г., чтобы изучить вулкан более подробно. Год спустя он посетил вулкан Этна, а в год окончания учебы и женитьбы отправился изучать потухшие вулканы центральной Франции.

Вулканическое происхождение этих гор было открыто в 1750-х гг. французом Жан-Этьеном Геттаром, который обратил внимание на их типичную конусовидную форму, хотя на протяжении всей задокументированной истории в этом регионе не наблюдалось никакой вулканической активности. В 1760-х гг. соотечественник Геттара Николя Демаре составил карту базальтовых пород вокруг Центрального массива на юге Франции и продемонстрировал, что их расположение напоминает потоки лавы. Именно Скруп объединил эти идеи с собственными наблюдениями и систематизировал данные, чтобы объяснить, как сочетание вулканической активности и эрозии привело к формированию такого ландшафта.

В 1822 г. он стал свидетелем мощного извержения Везувия. Плодом его исследований стала книга «Рассуждения о вулканах», изданная в 1825 г., и в 1826 г. он был избран членом Королевского общества. В книге Скрупа содержалось первое структурированное обсуждение вулканов, а также предлагалась первая модель их устройства и роли вулканов в геологической истории Земли. Но в то время эта книга вызвала негативную реакцию, и одним из немногих, кто отозвался о ней с похвалой, был Чарльз Лайель в своей статье для журнала Quarterly Review за 1827 г. (что интересно, это было его первое опубликованное сочинение). Проблема заключалась в том, что модель Скрупа опровергала распространенное в то время учение нептунизма, которое популяризировал немецкий геолог Абраам Вернер, отчего нептунизм иногда еще называют «модель Вернера». По мнению нептунистов, ранняя Земля была покрыта горячим океаном, насыщенным взвесью веществ, которые постепенно осели на дно и сформировали слои горных пород, после чего вода остыла и уменьшилась в объеме, обнажив континенты в их современном виде. Скруп понимал, что вулканы активно влияют на формирование суши в таких местах, как Этна, где горячее вещество, поднимавшееся из недр Земли, образовывало новые горные породы. Это были те же породы, что и в центральной Франции. Было абсолютно невозможно допустить, что такие базальты образовались в ходе описанного Вернером осадконакопления, как и то, что вулканические кратеры и связанные с ними геологические образования могли возникнуть вследствие «проседания земной коры», как утверждали последователи немца. Скруп предположил, что структуры, которые он изучал во Франции, образовались в результате повторяющихся извержений потоков лавы во время вспышек вулканической активности, тогда как в длительные периоды затишья под воздействием эрозии в массивах пород появлялись ложбины. Он не проводил точных расчетов, но было очевидно, что этот процесс протекал на протяжении долгого времени. После того как в 1827 г. Скруп опубликовал свою книгу «Геология и потухшие вулканы Центральной Франции» (Geology and Extinct Volcanoes of Central France)[10], Лайель организовал собственную экспедицию, чтобы собрать новые доказательства и закрыть этот вопрос раз и навсегда. По ее результатам Лайель и написал свой величайший труд, свой подарок Чарльзу Дарвину.

Прежде чем продолжить нашу историю, давайте посмотрим, как сложилась карьера Скрупа. Хотя он оставался активным членом Геологического общества, особенно деятельно продвигая работы своего друга Лайеля, Скруп все больше склонялся к карьере политика и социального реформатора, сначала в местных органах власти, а с 1833 по 1868 г. — в качестве депутата парламента. Он написал много научных статей по геологии и в 1867 г. был награжден медалью Волластона, но основная часть его брошюр и книг были посвящены политэкономии. После смерти жены в 1867 г. семидесятилетний Скруп женился во второй раз на двадцатишестилетней Маргарет Сэвидж. Он умер 19 января 1876 г., через несколько месяцев после Чарльза Лайеля. В его некрологе в журнале Лондонского королевского общества Proceedings of the Royal Society было написано, что Скруп и Лайель превратили геологию «из области беспочвенных рассуждений в обобщающую конкретные данные науку». И если Скруп был инициатором этой трансформации, то Лайель был ее движущей силой.

К старту своей европейской экспедиции 1828 г. Лайель уже имел устойчивую репутацию писателя и с самого начала намеревался использовать эту возможность не только для сбора научных данных, но и для написания общедоступной книги по геологии, которая, как он надеялся, развенчала бы модель Вернера. Он отбыл из Англии в мае 1828 г., доехал до Парижа, где встретился со своим коллегой, шотландским геологом Родериком Мэрчисоном, и они вдвоем отправились через Овернь вдоль южного побережья Франции в Италию. К началу сентября они добрались до Падуи. Затем Мэрчисон вернулся в Англию, а Лайель отправился на Сицилию, в ближайший регион, где наблюдалась вулканическая и сейсмическая активность. В ходе полевых исследований он собрал данные, которые убедили его — и в конечном итоге и все сообщество геологов — в том, что особенности рельефа современной Земли были действительно сформированы теми же процессами, которые протекают и сегодня, и эти процессы шли на протяжении очень долгого времени. Лайелю уже было известно, что в Центральном массиве палеонтологи обнаружили ископаемые остатки в породах, которые когда-то явно являлись речными отложениями, а теперь залегали выше уровня речных долин, но под слоем базальта. В одной из точек на склоне вулкана Этна между слоями застывшей лавы он обнаружил слой со следами рельефа морского дна, который располагался на высоте более 210 м над уровнем моря. В отличие от большинства своих предшественников, Лайель попытался определить, сколько времени могло потребоваться на образование таких отложений, и писал:

Вот очень убедительное свидетельство продолжительности временных интервалов, которые иногда разделяли истечение отдельных лавовых потоков. Слой [окаменелых] устриц, весьма схожих с видом, обычно употребляемым нами в пищу, толщиной не менее двадцати футов [6 м], покоится на толще базальтовой лавы; поверх слоя с устрицами располагается второй слой лавы вместе с туфом или пеперином.

…Невозможно не прийти к высочайшей оценке древности этой горы, если учесть то, что ее основание составляет около девяноста миль [145 км] в окружности; для чего потребовалось бы девяносто потоков лавы, каждый шириной в милю [1,6 км] у своего конца, чтобы поднять современное подножие вулкана на высоту, равную средней толщине одного лавового потока.

…Судя по всему, ничто в нижней части долины Валле-дель-Бове не указывает на то, что потоки лавы далекого прошлого имели объем больший, чем в нынешние времена; и есть множество доказательств тому, что бесчисленные слои твердых пород и вулканических шлаков накапливались в прошлом, как и ныне, один за другим. Следовательно, на основании изложенного выше мы можем заключить, что для образования массы толщиной восемь или девять тысяч футов [2,1–2,4 км], должно быть, потребовалась огромная череда веков, предшествовавших известным историческим периодам; и тем не менее все это следует рассматривать как произошедшее на последнем отрезке относительно недавней плейстоценовой эпохи. Таков, по крайней мере, вывод, который мы делаем из уже изложенных геологических данных, которые указывают на то, что самые старые части горы, если не относятся к периоду, последовавшему после образования морских пород, которые можно наблюдать вокруг ее основания, то как минимум образовались с ними в одно время.

Выделение сделано самим Лайелем. Как свидетельствует этот отрывок, Лайель понял, что даже гора вулканического происхождения вроде Этны постепенно увеличивалась в размерах в результате повторяющихся извержений, а не возникла в результате одного мощного катаклизма, как утверждали сторонники катастрофизма. Этот фрагмент из его книги «Основные начала геологии» (Principles of Geology) также демонстрирует не только его скрупулезное внимание к научным деталям, но и доступный стиль изложения, что в совокупности обеспечило книге огромный успех. Мысль, которую он хотел донести, была понятна читателям: Этна образовалась очень давно по человеческим меркам, однако она покоится на очень молодых по геологическим меркам горных породах, и потому сама Земля должна быть чрезвычайно древней.

Вклад Лайеля в геологию хорошо известен. Менее известно, что он также размышлял о возникновении одних видов из других и задумывался о том, что могло бы произойти, если бы «климат самого высокорасположенного участка лесистой зоны Этны был перенесен на побережье у подножия горы»:

…ни один ботаник не ожидал бы, что оливы, лимонные деревья и опунции смогли бы соперничать с дубом и каштаном, которые начали бы опускаться на нижележащий уровень, или что последние смогли бы устоять против сосны, которая также в течение нескольких лет начала бы занимать нижний уровень.

Лайель рассматривал это как аргумент против переходов между видами, споря с идеями Жан-Батиста Ламарка. Вместо того чтобы превращаться в новые виды, оливы, лимонные деревья и опунции были бы вытеснены видами-захватчиками, уже приспособившимися к новому климату, аналогично тому как — Лайель приводит актуальный для своего времени пример — коренные жители Северной Америки были обречены быть вытесненными европейцами, так что однажды «память об этих племенах сохранится лишь в поэзии и преданиях». Однако любопытно, что Лайель видит тут «смутный образ неизбежной обреченности вида, менее приспособленного к борьбе с каким-либо новым обстоятельством». Приспособленность, в этом смысле, и борьба за выживание в новых условиях, как известно, стали краеугольными камнями теории Чарльза Дарвина. Но Лайель соглашался, что виды вымирали и замещались другими видами, хотя он, судя по всему, склонялся к мысли, что это происходило по воле «постоянно вовлеченного» бога:

Каждый вид мог произойти от единственной пары или от индивидуальной особи, если одной особи было достаточно, и виды могли быть сотворены последовательно в такие времена и в таких местах, которые позволяли им размножаться, существовать в течение назначенного срока и занимать назначенное им место на земном шаре.

Лайель точно предполагал, что виды могли вымирать из-за конкуренции за ресурсы, например за пищу, но новые виды «занимали их место в силу причин, которые практически недоступны нашему пониманию».

Книга Лайеля явилась грандиозным трудом, который суммировал исследования геологов со всей Европы, чтобы дать читателю исчерпывающие сведения о предмете. Он также обсуждал содержание книги, особенно первого тома, со своим другом Скрупом. Название «Основные начала геологии» было сознательной отсылкой к книге Исаака Ньютона «Математические начала натуральной философии», что свидетельствует об амбициозности задач Лайеля. Первый том был опубликован в июле 1830 г. Джоном Мюрреем, издателем журнала Quarterly Review, для которого Лайель много писал. Подзаголовок звучал не менее амбициозно, чем название: «Попытка объяснить прошлые изменения поверхности Земли, ссылаясь на причины, действующие в настоящем». Этой фразой Лайель решительно давал понять, что встал под знамена униформизма — как будто кто-то в этом сомневался.

Хотя книга мгновенно завоевала популярность, выхода второго тома нетерпеливым читателям пришлось подождать. Помимо того что он был занят полевыми исследованиями в Испании, в 1831 г. Лайель был назначен заведующим кафедрой геологии в лондонском Королевском колледже. Эта работа отнимала почти все его время, и второй том «Основных начал геологии» вышел только в январе 1832 г. — в том же году, когда Лайель женился на дочери геолога Мэри Хорнер, которая всецело разделяла его интересы: медовый месяц они провели в геологической экспедиции по Швейцарии и Италии. Преподавательская карьера Лайеля в Королевском колледже складывалась успешно, и он даже прочитал цикл популярных лекций, на которые пускали женщин, что было очень необычно для того времени. Но он получал от отца небольшое содержание, да и приданое Мэри тоже давало скромный доход. Благодаря гонорарам за книги и другие публикации к 1833 г. Лайель обрел финансовую независимость и после выхода третьего тома своего эпического труда уволился из колледжа, чтобы сосредоточиться на написании книг и научной деятельности. Вероятно, он был первым в истории профессиональным автором книг о науке, в том смысле что у него не было других источников дохода.

Книгами, на которых сосредоточился Лайель, были главным образом три тома «Основных начал», которые претерпели множество правок и редакций. Последнее, двенадцатое издание вышло вскоре после его смерти в 1875 г., и он работал над ним до последнего дня. Другой важной работой Лайеля был однотомник «Руководство к геологии» (Elements of Geology), задуманный в качестве справочника для студентов и исследователей. Изначально он был издан в 1838 г. (хотя Лайель, оставаясь Лайелем, постоянно его дорабатывал, чтобы тот соответствовал новейшим данным) и считается первым современным учебником по геологии. Усилия Лайеля не остались незамеченными: в 1848 г. его посвятили в рыцари, в 1864 г. он стал баронетом (по сути, потомственным рыцарем), а теперь его именем названы кратеры на Луне и на Марсе.

Последняя часть жизни Лайеля не имеет прямого отношения к нашей теме, за исключением его отношений с Чарльзом Дарвином, но о ней стоит упомянуть, чтобы продемонстрировать, как менялся мир в XIX в. В 1841 г. Лайель отправился на пароходе в Северную Америку, где стал свидетелем мощи «действующих в настоящем причин» у Ниагарского водопада и собрал новые доказательства древнего возраста Земли. Он много путешествовал по железной дороге и читал публичные лекции, увеличивая продажи своих книг и свои доходы. Лайель еще трижды побывал в Северной Америке, добираясь туда с такой легкостью, о которой нельзя было и мечтать еще полвека назад. Чего уж там, он путешествовал в гораздо лучших условиях, чем начинающий геолог, который взял с собой в кругосветное плавание первый том «Основных начал геологии» всего десятью годами ранее.

Этот молодой человек, Чарльз Дарвин, был последователем Лайеля и в начале карьеры сделал себе имя в науке благодаря геологическим исследованиям, проведенным во время экспедиции на корабле «Бигль», капитаном которого был Роберт Фицрой. Фицрой был выходцем из аристократической семьи и потомком одного из признанных внебрачных сыновей Карла II, которому король даровал титул герцога Графтонского. Роберт, родившийся в 1805 г., был младшим сыном лорда Чарльза Фицроя и не мог рассчитывать на значительное (в понимании его круга) наследство, так что в возрасте 12 лет его отправили учиться в Королевское военно-морское училище в Портсмуте, чтобы он смог обеспечивать себя сам, служа во флоте. Он добился в этом таких успехов, что к 1828 г. уже был лейтенантом и флаг-адъютантом адмирала сэра Роберта Отуэя на корабле «Ганг» в водах Южной Америки. Когда капитан исследовательского судна «Бигль» покончил жизнь самоубийством, измученный тяготами службы и так называемым «одиночеством власти», Фицроя повысили до звания коммандера и назначили его преемником. Будучи всего лишь коммандером, отныне он носил почетное звание капитана.

Фицрой завершил обследование побережья, начатое его предшественником, и осенью 1830 г. вернулся в Англию. Корабль был настолько потрепан, что нуждался в капитальном ремонте, и ближайшее будущее Фицроя было неопределенным. Но вскоре было решено продолжить изучение Южной Америки: Фицрой на отремонтированном «Бигле» должен был отплыть к восточному побережью континента, обогнуть Огненную Землю, пройти вдоль западного побережья и вернуться в Англию через Тихий океан. Экспедиция должна была начаться в конце 1831 г., когда Фицрою было всего 26 лет. Уже испытав на себе тяготы одиночества власти и не желая повторить судьбу своего предшественника (дядя Фицроя тоже покончил с собой во время депрессивного эпизода), Фицрой решил взять с собой в плавание компаньона, который бы соответствовал его социальному и интеллектуальному уровню, разделял бы его интерес к миру природы и в чьем обществе он был бы не связан жесткими требованиями флотской дисциплины. Фицрой обсудил эту идею с гидрографом адмиралтейства капитаном Фрэнсисом Бофортом, который руководил всеми работами по обследованию океанов. Летом 1831 г. Бофорт рассказал об этом своему другу Джорджу Пикоку, профессору математики из Тринити-колледжа в Кембридже, который находился в Лондоне в отпуске. Пикок предложил поучаствовать в экспедиции своему кембриджскому коллеге натуралисту Джону Генслоу. Но Генслоу было уже 35 лет, он недавно женился, и у него как раз родился ребенок, поэтому он решил, что это предложение запоздало на десять лет, и рассказал об этом Леонарду Дженинсу, молодому перспективному кембриджскому ученому. Но и Дженинс отказался, потому что недавно получил место священника в деревне Боттишем в Кембриджшире. Срок отплытия «Бигля» неумолимо приближался, и 24 августа Генслоу в письме одному из ровесников Дженинса, Чарльзу Дарвину, описал это предложение в таких выражениях, что молодой человек вряд ли мог отказаться:

Я надеюсь увидеть вас в ближайшее время, с уверенностью ожидая, что вы охотно примете предложение, которое, весьма вероятно, будет сделано вам, отправиться в путешествие к Огненной Земле с возвращением домой через Ост-Индию. Ко мне обратился Пикок, который прочтет это письмо и перешлет его вам из Лондона, попросив меня порекомендовать ему натуралиста в качестве компаньона для капитана Фицроя, нанятого правительством для обследования южной оконечности Америки. Я заверил его, что считаю вас наиболее компетентным человеком из всех, кого я знаю, кто может согласиться принять участие в таком предприятии, — я утверждаю это не потому, что вы являетесь полностью состоявшимся натуралистом, но потому, что вы вполне компетентны для сбора образцов, наблюдений и описания всего, что достойно описания в естествознании. Пикок волен распоряжаться этим местом, и если он не сумеет найти человека, готового его занять, то эта возможность скорее всего будет упущена. Капитану Ф. (насколько я понимаю) такой человек нужен больше в качестве компаньона, чем просто собирателя образцов, и он не возьмет на борт даже хорошего натуралиста, если его не отрекомендовали ему в качестве джентльмена.

Так кем же был тот молодой человек, который получил это письмо 29 августа 1831 г. по возвращении домой из геологической экспедиции?