Стивен Хёрд
Усоногий рак Чарльза Дарвина и паук Дэвида Боуи. Как научные названия воспевают героев, авантюристов и негодяев
Издание подготовлено в партнерстве с Фондом некоммерческих инициатив «Траектория» (при финансовой поддержке Н.В. Каторжнова).
Фонд поддержки научных, образовательных и культурных инициатив «Траектория» (www.traektoriafdn.ru) создан в 2015 году. Программы фонда направлены на стимулирование интереса к науке и научным исследованиям, реализацию образовательных программ, повышение интеллектуального уровня и творческого потенциала молодежи, повышение конкурентоспособности отечественных науки и образования, популяризацию науки и культуры, продвижение идей сохранения культурного наследия. Фонд организует образовательные и научно-популярные мероприятия по всей России, способствует созданию успешных практик взаимодействия внутри образовательного и научного сообщества.
В рамках издательского проекта Фонд «Траектория» поддерживает издание лучших образцов российской и зарубежной научно-популярной литературы.
Предисловие
Нас делает людьми, помимо всего прочего, любопытство по отношению к окружающему миру. Оно заставляет ученых открывать, описывать миллионы видов живых существ — наших соседей по планете — и давать им названия. Время от времени название вновь открытого вида привлекает внимание общественности. Иногда так происходит потому, что оно дается в честь какого-либо человека — ныне здравствующего или уже умершего, реального или вымышленного, вызывающего восхищение или неприязнь. Среди таких названий — усоногий рак, носящий имя Чарльза Дарвина (Regioscalpellum darwini), паук, названный в честь рок-певца Дэвида Боуи (Heteropoda davidbowie), гриб, названный в честь героя мультфильма — губки Боба Квадратные Штаны (Spongiforma squarepantsii), и жук, удостоившийся имени 43-го президента США Буша-младшего (Agathidium bushi). Эти названия, как и многие им подобные, объединяют ученых, которые дают названия живым существам, самих существ и людей, в честь которых они даны.
Кроме того, многие считают эти названия довольно странными. Казалось бы, не самый обычный способ отдать кому-то дань уважения: вписать его имя в квазилатинское название вида, которое будут использовать в основном ученые, пишущие статьи и монографии, пересыпанные непонятными научными терминами. Вполне можно понять возмущение, которое выразила родная тетя Джейн Колден, первой женщины-ботаника в Новом Свете. Она жила и работала в середине XVIII в.; ее отец (с причудливым именем Кэдуолладер Колден) тоже был врачом и ботаником и поощрял интерес дочери к естествознанию. Джейн написала и проиллюстрировала книгу о флоре Нью-Йорка, ставшую весьма известной в Лондоне, и в ее честь предложили назвать растение Fibrurea coldenella. Тетя, однако, была потрясена этим фактом и воскликнула: «Как же так можно! Назвать какой-то сорняк именем христианки!» [Цит. по: Kastner 1977:24. // она должна полностью включать в себя общую теорию относительности Эйнштейна; // она должна включать в себя Стандартную модель элементарных частиц; // она должна давать конечные результаты. // Эрвин Шрёдингер, один из основателей квантовой теории, предложил в свое время вариант единой теории поля, который фактически до этого рассматривал Эйнштейн. Этот вариант не прошел, поскольку не сводился корректно к теории Эйнштейна и был не в состоянии объяснить уравнения Максвелла. (Кроме того, в нем отсутствовало какое бы то ни было описание электронов или атомов.) // Вольфганг Паули и Вернер Гейзенберг тоже предлагали единую теорию поля, содержавшую поля фермионной материи, но она не поддавалась перенормировке и не включала в себя кварковую модель, которая появилась лишь несколько десятилетий спустя. // Сам Эйнштейн исследовал целый ряд теорий, которые в итоге не оправдали надежд. По существу, он попробовал включить теорию Максвелла в свою теорию, обобщить метрический тензор на гравитацию и сделать так, чтобы символы Кристоффеля включали в себя антисимметричные тензоры. Но эта попытка не удалась. Чтобы объяснить уравнения Максвелла, оказалось недостаточно просто расширить номенклатуру полей в оригинальной теории Эйнштейна. Кроме того, в этом подходе вовсе не упоминалась материя. // За многие годы было сделано немало попыток просто добавить к уравнениям Эйнштейна материальные поля, но все они, как было показано, расходятся на однопетлевом квантовом уровне. Мало того, при помощи компьютеров было рассчитано рассеяние гравитонов на однопетлевом квантовом уровне и показано, что оно несомненно ведет к бесконечным результатам. До сих пор единственный известный способ устранения этих бесконечностей на самом низком однопетлевом уровне заключается в использовании суперсимметрии. // Более радикальную идею предложил еще в 1919 г. Теодор Калуца, который представил уравнения Эйнштейна в пяти измерениях. Примечательно, что при сворачивании одного измерения в крохотное колечко поле Максвелла оказывается сопряженным с гравитационным полем Эйнштейна. Этот подход Эйнштейн тоже изучал, но потом оставил, потому что никто не понимал, как свернуть измерение. В более близкое к нам время этот подход был включен в теорию струн, которая сворачивает десять измерений до четырех и в процессе этого генерирует поле Янга — Миллса. Так что из множества подходов к созданию единой теории поля единственный уцелевший до сего дня путь — это многомерный подход Калуцы, причем обобщенный так, чтобы включать суперсимметрию, суперструны и супермембраны. // Не так давно появилась еще одна теория, получившая название теории петлевой квантовой гравитации. Она предлагает новый путь к исследованию первоначальной четырехмерной теории Эйнштейна. Однако это теория чистой гравитации, без электронов и элементарных частиц, поэтому ее нельзя квалифицировать как единую теорию поля. В ней не упоминается Стандартная модель, потому что нет материальных полей. Кроме того, неясно, является ли рассеяние мультипетель в этой модели по-настоящему конечным. Есть предположение, что столкновение двух петель дает расходящиеся результаты.]
Именно Карл Линней, блестящий шведский ботаник XVIII в., дал возможность пауку носить имя Дэвида Боуи (а растению — имя Джейн Колден) — и рассказать таким образом некую историю. До Линнея научное наименование вида растений или животных было просто упражнением в их описании. Названием вида живых существ служило латинское словосочетание (иногда довольно длинное), которое описывало вид и выделяло его среди себе подобных, но не более того. «Биноминальная номенклатура» (двухчленная система наименования) Линнея отличалась несколькими важными особенностями. Что самое замечательное, она проста и позволяет легко упорядочить наши знания о биоразнообразии Земли. У каждого вида есть название, состоящее из двух слов, одно определяет конкретный вид, другое является родовым названием группы ближайших родственников, например Acer rubrum (клен красный), где rubrum означает один из 130 или около того существующих видов кленов рода Acer. Чуть меньше ценят другое новшество линнеевской системы — то, что название отделено от описания. Линнеевские названия — и все научные названия видов со времен Линнея — это способ присвоения определенного индекса. Названия могут быть описательными (Acer rubrum, клен красный), однако это вовсе не обязательно — так, например, Acer davidii (клен Давида) был назван в честь Армана Давида, французского миссионера и натуралиста.
То, что Линней ввел названия для живых существ, не связанные с их описанием, на первый взгляд может показаться мелочью, однако благодаря этому ученые получили совершенно новую возможность — самовыражаться, придумывая научные названия. Называя вид в честь какого-либо человека, ученый рассказывает историю о нем, но это одновременно история и о самом ученом. С изобретением Линнеем бинарной системы названия, особенно данные в чью-то честь, стали окошком во внутренний мир людей науки.
И что же видно через это окошко? Прежде всего что ученые не такие уж холодные, скучные и бесстрастные существа, как можно было бы ожидать. Они творчески подходят к латинским названиям и тем самым проявляют человеческие достоинства, слабости и недостатки. В этих названиях ученые выражают восхищение натуралистами, исследователями и другими героями. Одни высказывают благодарность наставникам или покровителям, другие — любовь к женам или мужьям, дочерям или родителям. Кто-то заявляет о себе как о поклоннике Гарри Поттера или панк-музыки. Кто-то высказывается в поддержку справедливости и прав человека. Одни демонстрируют презрение к демагогам и диктаторам, другие, к сожалению, их одобряют. Названия видов порой выдают постыдные предубеждения и предвзятость или же говорят о попытках возвыситься над этими человеческими несовершенствами, чем, несомненно, мы можем гордиться. Придумывая названия, ученые могут быть то серьезными, то ироничными, иногда эксцентричными или великодушными, иногда язвительными и столь же увлеченными историей, искусством и культурой, как и узором чешуи на брюхе змеи.
Через окошко латинских названий мы можем увидеть все самое лучшее и худшее, что есть в людях. Наука предстает перед нами как всецело человеческая деятельность, замешанная на личных пристрастиях и историях, определяемая затейливыми связями между названным видом, человеком, в честь которого он назван, и ученым, придумавшим название. Как сказала госпожа Муффе в повести Антонии Байетт «Морфо Евгения», «имена позволяют сплести мир воедино, установить связь между различными существами». Истории, сотканные из имен, удивляют, поражают и берут за душу, а иногда просто приводят в бешенство. На страницах моей книги вы найдете некоторые из них. Итак, смотрите в это окошко и наслаждайтесь.
Введение
Лемур и его название
Мы с вами относимся к приматам, которые появились в группе млекопитающих примерно 75 млн лет назад. В каком-то смысле наша эволюционная линия не слишком успешна. Науке известны всего 504 вида современных приматов, в то время как, например, летучих мышей насчитывается 1240 видов, орхидей — 26 000, жуков-долгоносиков — 60 000. Тем не менее группа приматов — благодаря деятельности нашего собственного вида — изменила планету так, как никто другой. Это повод одновременно и для гордости, и для стыда. Действительно, ни один вид не загрязнял столько озер, не уничтожал столько лесов и не приводил столько других видов к частичному или полному вымиранию; но верно также и то, что ни один вид до нас не писал симфоний, не строил библиотек и художественных галерей. Более того, никакой другой вид так сильно не жаждал познать мир и ни один не продвинулся так далеко в достижении этой цели. Как и у других видов, у нас есть свои будничные заботы, связанные с защитой территории, поиском пищи или партнера; но порой мы отвлекаемся от этих занятий, чтобы изучить и описать камни, растения, животных, элементы рельефа, даже далекие от нас планеты и звезды и дать им всем названия.
Как человеческим существам, нам свойственно интересоваться своей родней. Это верно в генеалогическом и географическом смысле: мы дорожим своими семьями и местными сообществами. Но это также верно и в эволюционном смысле. Открытие в XIX в. нашего тесного родства с другими человекообразными обезьянами вызвало в обществе споры, которые в определенных кругах продолжаются до сих пор. Вольер с приматами неизменно привлекает наше внимание в любом зоопарке, и мы жадно поглощаем статьи и документальные фильмы о шимпанзе, гориллах и других наших близких родственниках. А когда я беру студентов-старшекурсников на полевую практику в тропики, ничто не воодушевляет их больше, чем возможность хоть мельком увидеть обезьяну, качающуюся на ветвях высоко в пологе леса.
Как ни странно, наши сведения о предках-приматах далеко не полны. Мы знаем довольно много о шимпанзе, бонобо, гориллах и орангутанах — самых крупных приматах и наших ближайших родственниках. Об остальных приматах нам известно гораздо меньше. Одни хорошо изучены и часто мелькают в средствах массовой информации — вспомните очаровательные сюжеты о японских макаках, купающихся в горячих источниках зимой. Большинство других изучено в лучшем случае поверхностно. Например, глубоко в лесах Мадагаскара живут приматы, которые были открыты совсем недавно и о которых нам не известно практически ничего.
