Неизвестно, как бы сложились судьбы мировой науки, если бы Ковалевский обрушил всю силу своего гения на новокаледонских моллюсков, но тут, узнав о несчастье дочери, в Париж примчался генерал Корвин-Круковский. Ранее Василий Васильевич имел случай завязать дружеские отношения с генералом Тьером, теперь ставшим президентом Франции. Благодаря такому ценному знакомству Корвин-Круковский сумел уладить неприятности Жакларов, и поездка в Новую Каледонию была отменена. Владимир Онуфриевич с радостью вернулся к ископаемым четвероногим.
В то время в Музее естественной истории хранилась коллекция окаменелостей из Сансана – департамента в Южной Франции, где в течение многих лет вел раскопки профессор Ларте. Ученый умер во время осады Парижа, не завершив обработку собранного материала, которому посвятил многие годы. Богатейшая коллекция осталась как бы ничейной. С согласия сотрудников музея Ковалевский вызвался завершить дело, начатое покойным профессором.
Из всей коллекции Ларте Ковалевского больше всего заинтересовали кости анхитерия – животного, напоминавшего по своему строению лошадь. Первым анхитерия исследовал ещё Кювье, но он имел в своём распоряжении лишь фрагменты черепа. Кости очень походили на остатки ранее известного древнего копытного палеотерия, но имели ряд отличий. Кювье описал животное, как отдельный вид, принадлежащий к роду палеотериев. Позднее немецкий палеонтолог Герман фон Майер, располагавший большим числом костей, выделил это животное в особый род и назвал его анхитерием. Но до раскопок в Сансане никто из палеонтологов не имел полного или относительно полного скелета этого копытного. Недаром Ларте с особой тщательностью изучал его десять лет, о чем писал незадолго до смерти Томасу Гексли.
Возможно, именно Гексли обратил внимание Ковалевского на особую роль, какую анхитерий может сыграть для обоснования дарвинизма. В ведении к своей магистерской диссертации Ковалевский напоминал, что «с самого начала одним из главных возражений против теории трансмутации (эволюции) всегда было то, что в пластах земной коры мы не находим форм, которые представляли бы нам переход от одного вида или рода к другому; отсутствие этих «звеньев» … было всегда боевым конем поборников видовой неизменности существ». Диссертация была посвящена доказательству того, что анхитерий как раз и является такой переходной формой.
Анхитерий интересовал Ковалевского не сам по себе, а как переходное звено от палеотерия к гиппариону, считавшемуся непосредственным предшественником лошади. Поэтому все кости анхитерия он сравнивал с аналогичными костями палеотерия, с одной стороны, и гиппариона и лошади – с другой. Выстроенный им эволюционный ряд Ковалевский назвал палеотеро-гиппоидной цепью.
Особое внимание уделялось развитию конечностей. У древнейших известных науке млекопитающих, как и у части ныне живущих, конечности имели по пяти пальцев, у современной лошади их по одному. Конечности копытных выполняют только одну функцию – быстрого передвижения. Лошадь может сгибать ногу лишь в одной плоскости: параллельной продольной оси тела. Отодвинуть в сторону ступню или колено, сделать круговое движение, а тем более повернуть на сто восемьдесят градусов (как мы поворачиваем ладонь) лошадь не способна. Её нога многое утратила в процессе эволюции, но эти утраты привели к очень важному приобретению. К выполнению своей единственной функции нога лошади приспособлена самым наилучшим образом.
Самое древнее животное в намеченной Ковалевским цепи – палеотерий, опиралось на три пальца и имело еще остаток четвертого. У анхитерия тоже оказалось три пальца, но боковые – намного тоньше среднего. Следовательно, на средний палец передавалась основная часть тяжести тела; боковые же играли вспомогательную роль. Выполняя незначительную долю полезной работы, тонкие боковые пальцы были очень уязвимыми. Стоило животному ступить в небольшую расщелину или ямку, как слабый боковой палец ломался. Такая форма была обречена в борьбе за существование и уступила свое место более совершенному гиппариону. У этого последнего тоже три пальца, но боковые еще тоньше, чем у анхитерия, и при этом значительно короче среднего. Вероятность травмировать эти, практически рудиментарные, пальцы гораздо ниже. Ковалевский тщательно измерил все фаланги пальцев гиппариона и пришел к интересному выводу: различие в длине вызвано не укорочением боковых, а удлинением среднего. Животное как бы «приподняло» боковые пальцы над поверхностью земли и тем самым уберегло себя от слишком частых травм. Однако полностью бесполезные, но снабженные мышцами, сосудами, нервными окончаниями боковые пальцы требовали ненужных энергетических затрат. Гиппарион должен был уступить свое место однопалой лошади.
Сходным образом Ковалевский анализировал строение и других костей, к примеру пясти и запястья (плюсны и предплюсны), через которые тяжесть тела передается на пальцы. Каждая ничтожная косточка, каждая выемка, каждая грань или скос на ней были измерены и описаны. Почти в каждом разделе своей монографии Ковалевский приводил таблицы с цифровыми данными, при помощи которых он получал сопоставительные характеристики всех четырех родов палеотеро-гиппоидной цепи. В каждой таблице отчетливо видны сдвиги в одном и том же направлении. Например, поперечная ширина лучевой кости у палеотерия равна 30, у анхитерия – 50, у гиппариона – 56, а у лошади – 92 миллиметрам.
«Анхитерий по строению своего скелета является столь промежуточным, переходным родом, что, если бы теория трансмутации не была уже прочно обоснована, он мог бы быть одной из наиболее важных ее опор» - такие выводы делал Ковалевский из своей работы. Со временем составленный им палеотеро-гиппоидный ряд вошёл в школьные учебники биологии.
Успешно завершив работу об эволюции лошади, Владимир Оуфриевич и дальше собирался заниматься эволюцией млекопитающих.
Он писал брату о своих планах: «...знать, что такая-то Pleurotanglica или что-нибудь в этом роде характеризует такой-то слой, так же не хитро, как наборщику знать, что такая-то буква лежит в таком-то ящике... Последовательность населения в отношении моллюсков дала до сих пор очень мало, во-первых, уже потому, что оболочка раковины имеет мало отношений с высотою или низкостью ее организации, а так как эта организация для ископаемых решительно неизвестна, то люди и ограничиваются заучиванием шишечек и зубчиков. Кроме того, что же можно сделать с foss'ильными (окаменелыми), когда живые в таком хаосе? Ну что сделать с 50 тысячами видов, из которых никто не знает, как разграничивать виды и роды?.. Поэтому, – я занимаюсь геологией в связи с палеонтологией преимущественно позвоночных и даже в особенности – млекопитающих; я знаю порядочно и раковины, но пока оставил их в стороне и засел за позвоночных. Только тут мы можем сделать что-нибудь разумное, уже, во-первых, потому, что живые представители хорошо известны, и, кроме того, остатки ископаемых всегда такого рода, что дают понятие о высоте организации. Кроме того, заманчива тут вот какая сторона: единство организации и отыскание ее при помощи ископаемых, которые дают нам и зачаточные и переходные формы. Настоящий мир позвоночных и особенно млекопитающих представляет до такой степени разорванные звенья, что всякого поневоле подмывает найти полный цикл, т. е. те звенья, которые вымерли. Подумай серьезно сам над этим, и ты увидишь, какая тут широкая научная деятельность еще впереди; представь себе какого-нибудь носорога, лошадь (Equus вообще), свинью. Может ли быть что-нибудь страннее таких форм; откуда же они появились, как произошла та или другая форма? Ведь не созданы же они каждая во всех частях, как мы их видим; подумай о такой форме, как гиппопотам; ведь это безумно просто, откуда явилась такая бестия? Как она дошла до той формы, как мы ее видим?»
В 1872 г. Ковалевский получил степень доктора философии в Йенском университете. Закончив работу над эволюционным рядом лошади, он некоторое время колебался, выбирая дальнейшее направления исследований. То он хочет провести сопоставление костей слухового аппарата у разных классов животных, то решает исследовать основные две группы млекопитающих – плацентарных и сумчатых, так как пока что сумчатые представляются ученым как «особый мир, точно на другой планете». Возникла также идея целой серии «Палеонтологических этюдов», то есть монографий, посвященных отдельным ископаемым животным. В конце концов Ковалевский решил подробнее остановиться на изучении парнопалых копытных. Эта-то работа и привела учёного к величайшему открытию его жизни.
Парнопалые копытные представлены в нынешней фауне огромным разнообразием форм – от свиньи до гиппопотама, от коровы до оленя, от антилопы до жирафа. Современные Ковалевскому палеонтологи-эволюционисты считали предком всех парнопалых аноплотерия – животное раннетретичной (эоценовой) эпохи, тщательно описанного и реконструированного еще Жоржем Кювье. Но Владимир Онуфриевич был не согласен с этой точкой зрения. Аноплотерий опирался только на два пальца, у некоторых даже нынешних парнопалых, например у свиней, их четыре. Следовательно, аноплотерий – это боковая ветвь на эволюционном древе. Он имел общего предка с другими парнопалыми, но сам таким предком быть не мог.
Не смотря на стеснённость в средствах, Владимир Онуфриевич объездил все сколько-нибудь значительные европейские музеи, изучая парнокопытных. Работал он также с частными коллекциями, к которым сумел получить доступ. Висбаден, Дармштадт, Штутгарт, Лозанна, Пюи, Париж, ... всего летом 1872 г. Ковалевский посетил 25 музеев естественной истории, сравнивая хранящиеся там образцы. Не удовлетворившись зарисовками, он заказал гипсовые слепки с нужных ему экспонатов, а заодно выучился у скульптора их изготовлять.
«Я еще не знаю, во что мне это обойдется, – писал он Александру,– надеюсь после окончания работы сбыть их за свою цену в Петербургскую академию или куда-нибудь, лишь бы хватило капитала».
В результате проделанной им титанической работы Ковалевский пришёл к выводу, что общим предком всех парнопалых копытных является не аноплотерий, а гиопатам (не путать с гиппопотамом). Эта обширная группа ископаемых млекопитающих включала в себя весьма разнящиеся между собой виды. Самые мелкие были не больше кролика, самые большие приближались по своим размерам к носорогу. Но все они опирались при ходьбе на четыре пальца.
Чтобы подробно обосновать свои взгляды и выстроить стройную научную концепцию, Ковалевский засел в Лондоне, где встретил неожиданно тёплый приём со стороны самого Ричарда Оуэна, который вообще-то не славился благосклонностью к молодым талантам. Но именно Оуэн первым описал гиопотама и дал этому семейству название. Наверное поэтому он был неизменно предупредителен к Ковалевскому и, стоило тому появиться, немедленно давал указания «открывать все шкафы и ящики» по первому требованию.
Ранее Ковалевский уже показал, что эволюция копытных шла по пути упрощения конечностей и сокращения числа пальцев. Но в ходе работы над парнопалыми выяснилось, что многие животные достаточно древних слоев имели упрощенную конечность. Например, уже упоминавшийся выше аноплатерий или похожий на свинью энтелодон имели всего два пальца, в то время как у многих современных ему копытных пальцев четыре. И тем не менее двупалые животные вымирали, а животные с более сложным строением ноги продолжали существовать, постепенно эволюционировали в современных четырёхпалых свиней или жвачных.
В конце концов Ковалевский пришел к выводу, что упрощение конечности может идти двумя принципиально разными путями. В одном случае у парнопалых происходит простое утолщение двух средних пальцев; они отодвигают, а затем и вовсе вытесняют боковые. Но при этом нарушается соответствие между пальцами и сопряженными с ними костями пясти и плюсны. То есть выработанное в процессе эволюции преимущество сводится почти на нет. Животное вымирает. Слишком быстрое и прямолинейное упрощение конечности приводит лишь к кратковременному успеху.
А в другом случае уменьшение числа пальцев сопровождается перестройкой всей ступни и даже всей конечности, но так, что взаимодействие между сопряженными костями нисколько не ухудшается. Такие глубокие перестройки происходят медленнее. Должно совершиться огромное количество «проб и ошибок», прежде чем естественный отбор «сконструирует» достаточно совершенные формы.
Так Ковалевским был открыт закон инадаптивной и адаптивной эволюции впоследствии получивший его имя и распространённый не только на копытных. Общий смысл этого закона заключается в том, что сходные задачи могут исторически решаться разными путями. При инадаптивной эволюции наблюдается высокий темп приспособления к новым условиям; существующие взаимосвязи между органами при этом не меняются. Такая быстрая эволюция может обеспечить группе временный успех на арене жизни. Адаптивная специализация характеризуется низкими темпами приспособления к изменившимся условиям среды; происходит коренная перестройка старой структуры. Как правило, в конечном итоге группа, пошедшая по трудному и долгому пути адаптивной эволюции, вытесняет тех, кто добился процветания "легкой ценой".
Именно исследование закономерностей развития парнопалых копытных удостоилось приведённого в начале нашей статьи лестного отзыва Томаса Гексли и служила темой доклада в Британском Королевском обществе.
Следующей работой Ковалевского стал «Опыт естественной классификации ископаемых копытных». Накануне её опубликования Владимир Онуфриевич написал Чарльзу Дарвину, прося разрешения посвятить эту работу ему. Вскоре он получил ответ.
«Мой дорогой сэр, – писал создатель теории естественного отбора. – Благодарю Вас за Ваше чрезвычайно интересное письмо. Вашу статью в “Известиях Королевского общества” я считаю очень ценным вкладом в науку, и, если бы Ваш адрес был мне известен, я написал бы Вам тогда же. Но что гораздо важнее моего личного мнения, это то, что профессор Флауер, по моим сведениям, цитирует некоторые из ваших обобщений на своих лекциях и вообще с ними согласен. Мне чрезвычайно приятно слышать, что Ваши дальнейшие исследования протекают успешно. Посвящение, о котором Вы говорите, будет для меня очень лестно, и я смотрю на него как на высокую честь... Мне ясно, что и Вам, и Вашему брату предстоит большое будущее, каждому в своей области».
В посвящённой Дарвину работе была создана такая классификация копытных, которая позволила представить их группы в виде восходящих ветвей генеалогического древа.
В этот период наибольшего научного успеха Ковалевского, прояснилась, наконец, ситуация и в его личной жизни. Они с Софьей наконец решились признать, что их связывает не только идейная близость, и превратить свой фиктивный брак в настоящий. В конце июля 1874 г. Софья Васильевна получила диплом Геттингенского университета, после чего супруги Ковалевские, оба – доктора европейских университетов, возвратились в Россию.
Предполагалось, что Владимир Онуфриевич продолжит на родине свои научные занятия. В марте 1875 г. он получил в Москве степень магистра минералогии и «все права и преимущества, законами Российской империи со степенью магистра соединяемые». Но потом всё пошло не так.
Преподавания в университете и научные изыскания не сулили больших доходов, а финансовые дела Ковалевских оставляли желать лучшего. Поначалу их это не слишком расстраивало, но со временем накопилась усталость, от материальных проблем. К тому же у них родилась дочь. Владимир Онуфриевич принял решение на время оставить науку и заняться предпринимательской деятельностью. Он полагал, что это ненадолго. Достаточно будет заключить несколько удачных сделок, чтобы заработать крупную сумму денег, навсегда обеспечить семью и, теперь уже без остатка, посвятить себя палеонтологии.
Вначале Ковалевский принялся за привычное издательское дело, но потом возникла мысль, что строительный бизнес сулит невиданные прибыли в бурно развивающейся пореформенной России. Он купил участки под застройку в Петербурге и с головой ушёл в строительство. Казалось, всё шло хорошо, но потом дело застопорилось. Семья всё больше и больше увязала в долгах.
В один из наиболее тяжёлых финансовых периодов Владимир Онуфриевич писал брату: «Каким образом мы могли пойти на такую огромную постройку, я и сам не могу дать себе отчет, это было какое-то безумное мечтание, что всякая постройка окупится и даст доход… Вообще, вернувшись из-за границы, мне следовало дать отсечь себе руку, прежде чем решиться подписать хоть один вексель и вообще взяться за дела, но это случилось все как-то так фатально, что теперь я и понять не могу… Засела нелепая мысль – вот обеспечу себя материально и затем примусь на свободе за научную работу. А это все пустяки, надо было перебиваться хоть самым бедным образом, но именно научной работой, а не оставлять занятий… Ты спрашиваешь о внутренней моей жизни, но она поглощена всем этим, и об ней нечего говорить».
Однако действительно роковую роль в судьбе Ковалевского сыграли всё же случавшиеся время от времени финансовые удачи. Владимира Онуфриевича подвела его азартность. Стоило выпутаться из долгов, и он снова верил в свою звезду и предпринимательские таланты. От строительного бизнеса он перешёл к производству и продаже минеральных масел.
Справедливости ради надо сказать, что в этом последнем случае Ковалевского чрезвычайно заинтересовали не только денежные перспективы, но и само дело, тогда совершенно новое. Во всяком случае, Владимир Онуфриевич не ограничился ролью менеджера, а внёс ряд нетривиальных инженерных предложений по улучшению производства и транспортировки товара. К сожалению, дела поначалу весьма успешного товарищества «Рагозин и К», одним из директоров которого был Ковалевский, шли всё хуже. Тучи сгущались, на горизонте маячила угроза судебного расследования.
В 1880 г., не переставая заниматься делами товарищества, Владимир Онуфриевич принял решение возобновить, хотя бы частично, научную деятельность. В январе 1881 г. он был избран доцентом кафедры геологии Московского университета и приступил к чтению лекций. Одновременно он планировал довести до ума работу по изучению пресноводных отложений мелового периода. Однако, многочисленные заботы, связанные с бизнесом, не давали как следует сосредоточиться на палеонтологии. К тому же Ковалевский сделал ужасное для себя открытие: годы научного бездействия не прошли даром, он многое забыл, утратил навыки научного мышления настолько, что начал вообще сомневаться в своих способностях учёного. Его письма, адресованные Александру Онуфриевичу, были полны отчаяния:
«В научных занятиях мой величайший самообман состоял в том, что я думал, что знаю то, что прочитал. Читал я много и думал, что и знаю много; теперь же оказывается, что прочитать и даже понять прочитанное не есть еще усвоить себе его; память ослабела, и все прочитанное ушло, оставив лишь воспоминание в общих чертах: подробности же все исчезли; а ведь нельзя думать научно, не имея в голове всех подробностей.
Ты был счастливее тем, что все, касающееся твоей специальности, переработал ножом и микроскопом, ну, да и не отставал от этой работы 20 лет. Что же сделал я? Какая же была моя дорога? Почему я, оказавшись неудачным или очень неаккуратным издателем, вообразил, что гожусь в двигатели науки?»
Трудно сказать, эта ли воображаемая научная несостоятельность, многочисленные ли долги, или страх судебного процесса подтолкнули Ковалевского к страшному решению. 15 апреля 1883 г. он покончил с собой, отравившись хлороформом. Ему удалось осуществить лишь небольшую часть своих творческих замыслов.
