Будущее Земли. Наша планета в борьбе за жизнь - Эдвард Уилсон

Знания о любом виде, собираемые в ходе научных исследований, привязаны к месту вида в общей иерархии. Оно отражает его генетические связи и историю эволюции. Если появляются новые данные, заставляющие пересмотреть представления о положении вида в иерархии, меняется и его название. Если бы этой иерархической системы не было и если бы она не подчинялась строгим правилам, утверждаемым на международном уровне для зоологической и ботанической литературы, в наших знаниях о биоразнообразии Земли очень быстро воцарился бы хаос.

Иерархическая система и формальные принципы номенклатуры трудно поддаются изменению, но благодаря цифровой революции скорость передачи информации возросла многократно. На протяжении большей части своей карьеры, значительное место в которой занимали изыскания в области таксономии муравьев, мне приходилось одалживать эталонные образцы, на которых основываются терминология и классификации, либо проводить много времени за изучением обширных коллекций в музеях по всей Европе и Америке. При анализе публикаций я был вынужден просматривать старые и новые выпуски узкоспециализированных журналов. Мне повезло, что я оказался в Гарвардском университете с его громадной коллекцией муравьев, насчитывающей, вероятно, 7000 видов и включающей миллионы законсервированных образцов — их так много, что не сосчитать! Также в университете есть одна из лучших в мире библиотек зоологической литературы. Поэтому мне не нужно было путешествовать так много, как большинству моих коллег. Но таксономические исследования по-прежнему требуют больших затрат времени.

Это фундаментальное ограничение, которое я только что описал, сегодня уже почти полностью преодолено везде, где требуется классифицировать животных, водоросли, грибы или высшие растения. Делаются высококачественные снимки (с большим разрешением) наиболее важных образцов, включая прототипические, то есть те, на основе которых было изначально образовано название. Их особенности подробно изучаются с помощью специального программного обеспечения на трехмерных моделях. Фотографии загружаются на веб-сайты с описанием и справочной информацией, чтобы любой человек в любой точке мира мог получить к ним доступ несколькими щелчками компьютерной мыши. В настоящее время осуществляется оцифровка всей литературы о биоразно­образии. Ряд крупных университетов и научных центров будут предоставлять к ней доступ через интернет. В результате реализации этого проекта появится библиотека ретроспективной литературы по биоразнообразию Biodiversity Heritage Libraryобъемом 500 млн страниц. Тем временем веб-ресурс Encyclopedia of Life, созданный с целью публикации в обобщенной форме доступной информации обо всех описанных видах живых организмов, уже содержит данные о половине всех известных видов на планете, а число страниц на нем сейчас, когда пишутся эти строки, приближается к 1,4 млн. Среди других проектов, содержащих дополнительную информацию, объем которой постоянно растет, такие веб-ресурсы, как Global Biodiversity Information Facility, Map of Life, Vital Signs, USA National Phenology Network, AntWiki, FishBase и GenBank, который представляет особый интерес, являясь громадным общедоступным хранилищем последовательностей ДНК. Таким образом, благодаря цифровой революции работа по классификации жизни продвинулась вперед на несколько десятилетий, а может быть, и столетий.

Одновременно с ростом баз данных всех этих ресурсов ведется разработка методов преобразования их содержимого в формат, который бы обеспечивал быструю идентификацию образцов с помощью поисковых систем. Самым эффективным из них, безусловно, является штриховое кодирование. В качестве ключа при кодировании используется последовательность генов митохондриальных ДНК, которые находятся за пределами ядра в каждой клетке и поэтому наследуются только по материнской линии. Удобнее всего использовать один сегмент гена CO1, содержащий всего лишь 650 пар оснований, поскольку его состав существенно различается у разных биологических видов. В большинстве случаев (возможно, даже во всех) для определения вида биологам достаточно знать CO1 — при условии, конечно, что такой вид известен науке. Эта методика также позволяет привести к одному знаменателю совершенно разные этапы развития одного вида: например, она подходит и для гусениц, и для взрослых бабочек, в которых они трансформируются. Кроме того, биологи могут точно определить вид даже по крошечным фрагментам организмов, как это делается при судебно-медицинской экспертизе. Наконец, впервые появляется возможность отделить друг от друга виды, которые настолько схожи анатомически, что стандартные таксономические методы не годятся.

Однако, как водится, любое благое начинание порождает завышенные ожидания. Не стало исключением и штриховое кодирование. Некоторые из тех, кто им пользуется, видят в нем решение проблемы нехватки специалистов по таксономии в научном мире, а также универсальный инструмент, который позволит составить карту мирового биоразнообразия и даже станет заменой доминирующей сейчас иерархической системе классификации на основе названий. Однако этим надеждам вряд ли суждено сбыться. Штриховое кодирование — это всего лишь технология, но не какой-то прорыв в науке или научном знании.

К тому же, скорее всего, работу по изучению биоразно­образия Земли вряд ли удастся завершить до XXIII столетия. Проблема в острой нехватке научных специалистов. Технология без науки — это как автомобиль без колес и карты дорог. Единственное решение проблемы — увеличение числа натуралистов, а именно специалистов по естественной истории. Нам нужно больше специалистов по определенным группам организмов, узких специалистов, занимающихся исследованиями в области классификации видов и их эволюции, тех, кто в сотрудничестве с другими учеными мог бы составить исчерпывающее описание биологии вида в рамках отдельно взятой группы видов. Эти люди должны быть не просто учеными, а историками, хранителями историй, появляющимися по мере накопления сведений о биологии вида. Когда-то ученые-натуралисты входили в авангард биологической науки. Они были и до сих пор остаются в меньшинстве — мастера логоса (логос — рассуждение, построенное на апелляции к рассудку, в трактовке Аристотеля), среди которых териологи — специалисты по млекопитающим, герпетологи — по рептилиям и амфибиям, ботаники — по растениям, микологи — по грибам и далее по всем пунктам длинного перечня Линнея. В настоящее время их число сократилось, виной чему заблуждение, что живая среда менее важна для человечества, чем неживая.

Ученые-натуралисты были и остаются особенными людьми. Они не выбирают отдельный процесс или сложную проблему, чтобы сосредоточить все свое внимание на предмете выбора. Они не готовы посвятить карьеру наблюдению за биохимическим циклом, изучению слоев ядерной мембраны, локализации центров активности головного мозга или достижению какой-либо другой не менее значимой цели. Вместо этого они хотят знать все — буквально все — о биологических особенностях выбранной ими группы существ. В эту группу могут входить не все птицы, а, скажем, только воробьиные Южной Америки; это могут быть не все цветковые растения, а, скажем, только виды дубов в Северной Америке. При этом каждый фрагмент информации воспринимается как ценный и достойный опубликования хоть где-нибудь — хотя бы только в интернете.

Поэтому именно на долю натуралистов выпадают самые удивительные открытия, которые зачастую оказываются еще и самыми важными. Они постоянно сталкиваются с феноменами, которые другие биологи, поглощенные мелкими деталями молекулярного или клеточного строения десятка модельных видов, даже не могут себе представить. Признаюсь, однажды мне довелось испытать настоящую гордость за свою работу и работу моих коллег, когда один известный специалист в области молекулярной биологии представил меня на крупной конференции по поведенческой биологии, куда я был приглашен в качестве одного из основных докладчиков, следующими словами: «Эд относится к числу биологов, совершающих открытия, которые потом становятся предметом нашей работы».