Фрагмент из книги «С нами или без нас: Естественная история будущего» биолога и эколога Робба Данна.
В издательстве «Альпина нон-фикшн» вышла книга «С нами или без нас: Естественная история будущего» биолога и эколога Робба Данна. Автор рассказывает о том, как будет меняться окружающий мир и развиваться жизнь на Земле без человечества, которому угрожает вымирание. Данн полагает, что единственный способ для Homo sapiens как вида избежать вымирания — это научиться понимать биологические законы и подчиняться им, поскольку наша жизнь зависит от наибольшего количества других видов, чем любой другой вид, когда-либо живший на Земле. Публикуем фрагмент из заключения.
В недалеком будущем кое-где на Земле условия станут намного менее благоприятными для человека, но гораздо более подходящими для экстремальных форм жизни. Мы можем найти способы пережить эти перемены — но не навсегда. Когда-нибудь мы вымрем. Все виды вымирают. Этот факт назвали первым законом палеонтологии. Средняя продолжительность жизни вида животных — около млн лет, по крайней мере для тех таксономических групп, в отношении которых вымирание хорошо изучено. Если рассматривать только наш вид, Homo sapiens, то, возможно, у нас есть еще какое-то время. Homo sapiens появились около 200 000 лет назад. Как вид мы еще молоды. С одной стороны, исходя из этого, можно предположить, что если нам предстоит жизнь средней продолжительности, то у нас еще многое впереди. С другой стороны, угрозе вымирания больше всего подвержены именно юные виды. Подобно большеглазым несмышленым щенкам, молодые виды чаще совершают роковые ошибки.
Единственный вид, который живет намного дольше одного-двух миллионов лет, — это микробы: некоторые из них способны впадать в очень длительную спячку. Недавно в Японии команда ученых сделала забор бактерий со дна моря. По приблизительным оценкам, извлеченным оттуда бактериям было больше млн лет. Ученые снабдили их кислородом и пищей и стали наблюдать. Спустя несколько недель сонные бактерии, которые последний раз дышали на заре эпохи млекопитающих, вновь задышали и начали делиться.
Заманчиво было бы предположить, что в отдаленном будущем люди научатся уходить в анабиоз, подобно бактериям. Такие фантазии, однако, порождаются высокомерием, издавна присущим нашему виду: мы почему-то считаем, что на нас законы жизни не распространяются. Однако если мы хотим продлить свое существование на планете, то наилучший рецепт этого выглядит гораздо скромнее: прежде всего нужно быть внимательными к законам жизни и действовать заодно с ними, а не против них.
Нам необходимо обеспечивать коридоры, по которым виды смогут добраться до экологических ниш, позволяющих выжить в климате будущего. Нам требуется тщательно следить за окружающими экосистемами, чтобы сдерживать паразитов и вредителей, живущих в наших организмах и на наших посевах (и таким образом снова совершить побег). Нам важно как можно скорее сократить выбросы парниковых газов, чтобы сохранить как можно больше территории Земли в состоянии, пригодном для человеческой жизни и вписывающемся в нашу экологическую нишу. Нам полезно найти способы сохранить виды и экосистемы, от которых мы зависим сейчас или можем оказаться в зависимости в будущем. Причем, занимаясь всем вышеперечисленным, нам нужно помнить, что мы всего лишь один из множества видов и ничем не выделяемся на фоне мохнатых простейших из кишечника термитов, на фоне желудочных оводов носорога или жужелиц Панамы, проводящих всю свою жизнь в листве единственного дерева — всегда из одного и того же вида.
Когда-то мы полагали, что Солнце вращается вокруг Земли. Теперь мы знаем, что Земля вращается вокруг Солнца, а Солнце ничем не примечательная звезда, одна из миллиардов. Когда-то мы считали себя главными героями истории жизни. Теперь мы знаем, что история жизни повествует в основном о микробах. Мы — неуклюжие великаны, опоздавшие к основному действу, персонаж пьесы жизни из числа тех, кто не выходит на поклон. Конечно, нам стоит попытаться продлить отведенное нам на Земле время — ровно так же, как мы пытаемся продлевать свои отдельно взятые человеческие жизни. Но как бы мы ни растягивали продолжительность того, что имеем, полезно помнить, что наш срок не бесконечен. Нам придет конец. С его пришествием закончится и антропоцен — геологическая эпоха, определяемая человеческой деятельностью. Начнется новая эра, которую мы не застанем. Тем не менее мы способны представить некоторые ее черты, поскольку, даже когда нас не станет, все биологические виды по-прежнему продолжат подчиняться законам жизни.
Много лет назад, в первой статье, где моим соавтором был сингапурский ученый Лян Пин Ко (ныне — член парламента Сингапура), мы пытались оценить, насколько типичным такое вымирание может быть в окружающем нас мире. Вместе с командой прекрасных специалистов мы обеспокоились судьбой зависимых видов, которые вымирают вслед за исчезновением редких растений и животных. Поскольку зависимые виды есть почти у всех, совымирание представляется довольно обычным делом. По нашим оценкам, число совымираний примерно равняется числу исчезновений видов-хозяев. Многие виды, образно говоря, пошли на дно вместе со своими кораблями. Тем не менее утрата зависимых видов редко документируется подробно, поскольку большинство из них немногочисленны и мало изучены, если вообще изучались.
Иногда зависимые виды начинают вымирать уже тогда, когда их хозяева становятся редкими, то есть не дожидаясь их полного исчезновения. Когда популяция черноногих хорьков снизилась до горстки особей, их выловили и стали разводить в неволе. По ходу дела животных избавили от вшей. В результате уменьшения хозяйской популяции и противопаразитной обработки вошь черноногого хорька, кажется, полностью вымерла. Последующие попытки найти это насекомое на хорьках успехом не увенчались. Также случайно, похоже, истребили и клещей калифорнийского кондора: это произошло после того, как этих птиц тоже начали разводить в неволе. До того как началось искусственное разведение их хозяев, вошь черноногого хорька и клещ калифорнийского кондора были соисчезающими видами — а теперь они совымерли. В число соисчезающих сейчас попали тысячи видов: это произошло из-за того, что виды хозяев, от которых они зависят, стали редкими. Так, самая крупная муха Африки, желудочный овод носорога, живет только на исчезающих черных носорогах и потенциально уязвимых белых носорогах. То, что угрожает носорогам, опасно и для оводов.
Изучая совымирание и соисчезновение, Лян Пин и я поняли, что число видов, попадающих в беду из-за ухода конкретного хозяина, определяется двумя основными факторами. Во-первых, чем больше видов в процессе своей жизнедеятельности поддерживает этот хозяин, тем большее их число окажется под угрозой при сокращении его популяции и, соответственно, вымрет, если он исчезнет.
Классическим примером вида, от которого зависит множество других специализированных видов и вымирание которого привело бы к большому числу совымираний, выступают кочевые муравьи, Eciton burchellii. У них нет постоянного дома. Они кочуют по лесам, съедая все, что видят перед собой, а затем строят временное жилище-бивуак из собственных тел — дворец из голов, ног и брюшек. Новые колонии появляются, когда самцы улетают, находят себе другую колонию и спариваются там с новыми матками. Самец после спаривания умирает, а оплодотворенная самка образует собственную новую колонию. Чтобы не начинать с нуля, она забирает с собой часть рабочих из материнской колонии. Матка и рабочие уходят вместе, пешком. При таком способе образования новых колоний видам, которые живут вместе с кочевыми муравьями, никогда не приходится летать или бродить в поисках колонии. Им достаточно следовать либо за старой, либо за новой царицей.
Необычное биологическое устройство кочевых муравьев предопределило эволюцию многих зависимых от них видов. Кроме того, зависимые виды обрели узкую специализацию. На телах бродячих муравьев живут десятки видов клещей. Например, один из моих любимчиков живет только на жвалах одного-единственного вида кочевых муравьев, а другой — только на их подошвах. Третий мимикрирует под личинки кочевых муравьев и живет среди их личинок, где о нем заботятся как о настоящем будущем муравье. Десятки, а может быть, и сотни видов жуков катаются на кочевых муравьях с места на место или следуют за ними. Не отстают от них мокрицы и чешуйницы. Число видов, которые живут с кочевыми муравьями и зависят от них, увеличивалось на протяжении миллионов лет.
Мои наставники Карл и Мэриан Реттенмайер посвятили всю свою научную жизнь изучению видов, живущих с бродячими муравьями. Они провели тысячи и тысячи часов, исследуя их. Они путешествовали в поисках этих муравьев. Они видели их во сне. Их трудами появились оценки, сколько видов других животных существуют вместе с колонией одного вида муравьев-кочевников, вышеупомянутого Eciton burchellii: более (не говоря о прочих формах жизни, таких, как бактерии или вирусы). Карл и Мэриан описывали муравьев Eciton burchellii как вид, от которого зависит наибольшее число других видов. Они характеризовали это сообщество как «крупнейшее сообщество животных, сосредоточенное вокруг одного вида». Похоже, дело обстоит именно так — по крайней мере, если не принимать в расчет людей.
Теперь давайте подумаем о видах, которые живут вместе с нами. Рыжие тараканы могут пережить радиоактивное облучение. Пылевые клещи выживают в космосе (по крайней мере, один выжил на российской станции «Мир»). Постельные клопы неистребимы. И да, разумеется, серые и черные крысы и домовые мыши странствовали вместе с людьми-колонистами почти по всем островам и континентам. Но все-таки этим видам проще всего выживать вместе с нами. Они способны устоять перед нашими атаками, которые смертоносны для других видов. Но в наше отсутствие все будет иначе.
В наше отсутствие рыжие тараканы вполне могут пострадать от совымирания. Клопы станут столь же редкими, какими были до появления человека: в их распоряжении останутся лишь пещеры летучих мышей да некоторые птичьи гнезда. Какое-то подобие этого сценария разыгралось в Нью-Йорке в разгар карантина во время эпидемии COVID-19. Многие люди покинули Манхэттен, а оставшиеся стали проводить меньше времени на улицах. Они меньше ужинали вне дома, меньше жевали на парковых скамейках и вообще реже выходили. В результате объемы бытового мусора уменьшились, и это стало бедствием для городских серых крыс. Они сделались агрессивнее. Их популяция сократилась. Скорее всего, сократилась численность и других видов, которые питаются человеческими объедками, например дерновых муравьев и домовых воробьев. Любители объедков нуждаются в нас.
Рыжие тараканы, клопы и крысы — лишь некоторые из самых очевидных видов живых существ, которые от нас зависят. Похоже, от человека сегодня зависит больше видов, чем когда-либо от какого-либо другого вида. Большинство видов приматов — хозяева десятков видов паразитов, а если добавить сюда и людей — целых тысяч. В наших телах живут кишечные, кожные, вагинальные, ротовые бактерии, способные существовать только там. Эти виды бактерий, в свою очередь, хозяева специфических вирусов, бактериофагов, которые зависят от живых организмов, зависящих от нас. Не исключено, что существует иной претендент на звание лучшего хозяина в мире, но я такого не знаю. Общее число живущих в нас видов, которые вымрут вместе с нами, очень велико. Возможно, их тысячи или даже десятки тысяч.
Множество сельскохозяйственных культур хранится во Всемирном семенохранилище на Шпицбергене, в самом отдаленном уголке Норвегии. Однако поддержание жизни семян в этом уникальном месте тоже зависит от людей. Время от времени семена необходимо проращивать, чтобы получить новые семена, которые можно будет сохранить. Постепенно все семена со Шпицбергена вымрут, причем в глобальных масштабах это не займет слишком много времени. К тому моменту, как эти разновидности погибнут, микробы, которые нужны каждой из них для роста, тоже исчезнут. Эти микробы на Шпицбергене не хранятся (разве что по случайности, в некоторых семенах). Их можно найти лишь в посевах на полях. Без нас их существованию будет положен конец. Та же участь постигнет и множество специализированных вредителей наших посевов.
Вымрут также и некоторые домашние животные. В их числе окажутся коровы, куры и, возможно, домашние собаки. На планете существуют и дикие собаки, но они редко встречаются за пределами областей, населенных людьми. Почти повсеместно собаки нуждаются в нас. То же самое верно для кошек, хотя не везде. Например, на Аляске популяции диких кошек живут недолго: те из них, кто не стал добычей хищников, редко доживают до весны. Зато в Австралии в необжитых районах бродят сотни тысяч диких кошек. Здешние дикие кошки, скорее всего, переживут вымирание австралийцев-людей. Во многих регионах выживут козы. Для них вымирание людей представляет меньшую угрозу, чем для тараканов.
Максимальным приближением к сценарию, в котором исчезновение людей провоцирует совымирание других видов, можно считать события, некогда разыгравшиеся в поселениях викингов в западной Гренландии. Викинги колонизировали Гренландию начиная с конца X века. Они основали здесь несколько поселений, где занимались сельским хозяйством, а также охотой на моржей. Моржовые бивни они обменивали на товары, иначе им недоступные. Вначале гренландские викинги жили в длинных общинных домах. Позже их поселения стали концентрическими. Зимой животных — овец, коз, коров и немногочисленных лошадей — держали в стойлах, окружающих дома. Но климат становился все холоднее, и люди больше не могли оставаться в Гренландии: первым опустело более северное поселение, так называемое Западное, а за ним и Восточное, расположенное южнее. Поскольку это происходило сравнительно недавно, то по археологическим данным и письменным свидетельствам вполне можно восстановить хронику событий, последовавших непосредственно за гибелью Западного поселения. В какой-то момент до 1346 года жители по крайней мере двух хуторов, связанных с Западным поселением, исчезли — они либо погибли, либо бежали. В 1345 году Ивар Бардарссон посетил одно из этих мест, но людей не нашел. Из археологических изысканий известно, что распространенные человеческие паразиты — вши и блохи — довольно долго жили в тех же местах, но потом и они пропали. Однако Бардарссон обнаружил нескольких коров и овец. У овец, как свидетельствуют археологические записи того времени, тоже были свои паразиты. Бардарссон съел нескольких коров, а остальных животных оставил. Теоретически они могли пережить пару зим, но со временем следы их присутствия исчезают. Не стало этих животных — не стало и их паразитов. Из тех видов, что остались на месте тех бывших поселений, большинство уже не имело никакой связи с людьми. То была дикая природа Гренландии — виды, которые продолжали заниматься своими делами так, будто бы никаких викингов никогда и не было.
Уцелевшие виды, как выразился Алан Вайсман в книге «Земля без людей», «испустят громкий биологический вздох облегчения». Некоторые особенности перерождения планеты после этого вздоха вполне предсказуемы. Естественный отбор перекроит оставшуюся жизнь в разнообразные новые и чудесные формы. Мы не можем знать всех подробностей, но будьте уверены — законы жизни продолжат действовать.
Если обратиться к последнему полумиллиарду лет эволюции, то один из очевидных выводов таков: жизнь, которая наступает после массового вымирания, вовсе не обязательно похожа на жизнь до него. На смену трилобитам не пришли новые трилобиты. Крупнейших травоядных динозавров не сменили не только новые громадные динозавры, но даже и какие-нибудь другие травоядные млекопитающие схожих размеров (корова бронтозавру не чета). Детали прошлого не всегда позволяют предсказать нюансы будущего, причем обратное столь же верно. Некоторые, кстати, называют эту мысль пятым законом палеонтологии.
Но после массовых вымираний могут вновь возникать знакомые мотивы: темы, к которым эволюция возвращается, подобно тому как один джазовый музыкант играет свою импровизацию по мелодии другого. Эволюционные биологи называют такие темы конвергентными. Понятие конвергенции объединяет случаи, когда у разных групп живых организмов, разделенных в пространстве, истории или времени, в силу сходных условий развиваются похожие черты.
Конвергентные темы порой бывают неявными и причудливыми: скажем, рог носорога отдаленно напоминает рог трицератопса. А бывают и вполне очевидными, ведь способов жить в тех или иных конкретных условиях иногда не так уж и много. У пустынных ящериц не менее полудюжины раз возникали фигурные пальцы, позволяющие им ловко бегать по песку. Древние морские хищники всегда по форме напоминали акул, а современные морские хищники — не только акулы, но также дельфины и тунцы — тоже все примерно одинаковой формы. И передвигаются они примерно одинаковыми способами: как у акулы-мако, так и у тунца при движении шевелится лишь задняя треть тела. У древних млекопитающих, что жили в норах, обычно были крупные ягодицы, позволяющие закрывать вход в жилище, хотя бы пара крупных лап, чтобы копать, и склонность запасаться едой. Точно таким же образом устроены и современные млекопитающие, которые ведут тот же образ жизни.
Как заметил эволюционный биолог Джонатан Лосос в великолепной книге «Удивительная эволюция», африканские и американские дикобразы внешне очень похожи. Они имеют длинные иголки. Они ходят вразвалку. Они питаются корой. Они по сравнению с другими млекопитающими не отличаются сообразительностью. Но все эти свойства сформировались у них независимо. Они не большие родственники друг другу, чем каждый из них — морской свинке. Шаг за шагом и поколение за поколением естественный отбор вел их в направлении необычного, но сходного образа жизни.
В белых песчаных дюнах бассейна Тулароса в штате Нью-Мексико белой маскировочной окраской обзавелись и заборные игуаны, и мешотчатые прыгуны. Хищники замечали и съедали более темных игуан, так что с каждым нападением охотника их гены отсеивались из популяции. В близлежащих лугах песочнокоричневого цвета их родственники окрашены в песочные и серые цвета, что позволяет им скрываться в траве. А в лавовых полях того же бассейна Тулароса у других их родственников сформировалась окраска почти черного цвета, позволяющая им сливаться с лавовыми породами. Есть ли пределы у таких изменений? Если мы покрасим пустыню в розовый, порозовеют ли игуаны? Смогут ли они пожелтеть? Я не исключаю этого. Если, конечно, их гены изменятся нужным образом и у них будет достаточно времени.
В других местах, а именно в пустынях, у мелких млекопитающих не менее полудюжины раз появлялась способность скакать на двух лапах. В знойных и сухих пустынях, где растения накапливают соль, млекопитающие по крайней мере дважды обзаводились волосками во рту, позволяющими счищать соль с поедаемых листьев, а также почками, приспособленными к тому, чтобы выводить много соли. А на островах крупные млекопитающие часто мельчают — так появлялись карликовые слоны и карликовые мамонты. В отсутствие крупных животных мелкие животные, напротив, нередко становятся крупнее (хороший пример — гигантские бегающие карибские совы). Похожим образом, как я уже отмечал, летающие животные избавлялись от умения летать. В недавнем исследовании был сделан вывод, что у птиц, живущих на островах, нелетучесть развивалась намного чаще, чем предполагалось, — более сотни раз. Мы упустили этот факт, мы проглядели короткокрылых и ходящих вразвалку обитателей множества архипелагов. Но этих птиц было легко не заметить, поскольку с прибытием людей они стали первейшими кандидатами на вымирание. К тому времени, когда люди начали заниматься инвентаризацией живой природы, этих видов уже не осталось.
В некоторых примерах мы хорошо понимаем конвергентную эволюцию, в деталях, с экспериментальным подкреплением, математическими вычислениями и прочими данными. Джонатан Лосос всю свою профессиональную жизнь изучал ящериц-анолисов, обитающих на Карибах. Его ум, словно котел ведьмы, буквально набит хвостами и лапками ящериц. В результате скрупулезных исследований Лосос смог показать, что, оказавшись на Карибских островах, анолисы с предсказуемостью — или даже с неизбежностью — эволюционируют в три базовые формы. Одни осваивают кроны деревьев, и подошвы их лапок, ставшие волосатыми, приспособлены к тому, чтобы виснуть на толстых ветках. Другие адаптированы к жизни на тонких веточках. Их лапки тоже волосаты, но они короткие, как и хвост. При таком сочетании признаков эти ящерицы не сваливаются с веточек. Третьи же эволюционируют в бегунов по земле: у них длинные лапы и маленькие подушечки на пальцах. Перечисленные формы появились на каждом из четырех крупных Карибских островов независимо друг от друга — и, возможно, не по одному разу. Похоже, если ты карибский анолис, то у тебя не так много способов преуспеть.
А еще, конечно же, бывает, что варианты конвергенции формируются в стремительном темпе под давлением смертельной угрозы, исходящей от человека; я уже упоминал о них. Резистентные бактерии, насекомые, сорняки и грибы развиваются предсказуемым образом. Зачастую предсказуемость здесь объясняется конвергентными свой ствами. Так, повторяемость результатов эксперимента Майкла Байма с мегачашкой обусловлена именно конвергенцией. В некоторых случаях конвергенция затрагивает не само появление резистентности или ее защитные механизмы, но даже и сами гены, обеспечивающие эту устойчивость.
