Волшебная эволюция: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Иногда я задаюсь вопросом: в чем цель жизненного цикла паразитов? Зачем проходить все стадии развития внутри кошачьего организма, неужели лишь затем, чтобы выйти наружу вместе с экскрементами и начать все сначала? Все это выглядит довольно бессмысленным. В такие моменты я напоминаю себе, что эволюцией не управляют никакие цели и смыслы. Эволюция просто происходит, сама по себе. Жизненный цикл паразита не более и не менее бессмысленный, чем жизненный цикл кошки. Паразиты размножаются и продолжают жить потому, что у них есть такая возможность, и потому, что химические, физические и биологические процессы привели к тому, что они умеют размножаться. А вовсе не потому, что у всего над всем этим стоит некий «высший» замысел.

Нужно понимать, что далеко не все паразиты поселяются внутри организма хозяина. Хорошо знакомая всем кукушка тоже относится к паразитам, хотя мы и не привыкли думать о ней в таком ключе. Несмотря на то что она вовсе не пытается съесть своего хозяина, она эксплуатирует его ресурсы, а значит, по праву может считаться паразитом.

В юности, услышав в лесу «ку-ку-у-у», я всякий раз думала, что это кукушка. Теперь же я знаю, что в большинстве случаев это вяхирь. У кукушки есть сходства с другими видами птиц как во внешности, так и в издаваемых звуках. По звучанию она напоминает и вяхиря, и сову, а с первого взгляда ее можно спутать с ястребом-перепелятником, ведь у обоих серое тело и светлая грудка с горизонтальными полосками. Сходство с ястребом для кукушки является функционально важным. Когда какая-нибудь мелкая птичка (например, трясогузка) видит приближающуюся кукушку, она думает, что это вылетел на охоту ястреб, и спешит в укрытие. Кукушка же с легкостью отыскивает гнездо пташки, и пока мамы-трясогузки нет дома, садится на край гнезда, заменяет одно из яиц трясогузки своим собственным, проглатывает украденное яйцо целиком и улетает. Своего будущего птенца кукушка оставляет на попечение трясогузке.

Случается, что по возвращении трясогузка обнаруживает подмену и выбрасывает из гнезда яйцо кукушки. Однако так происходит далеко не всегда, как правило, подкидыш становится полноправным членом семьи. Матери-кукушке удается спланировать всю операцию таким образом, что кукушонок почти всегда вылупляется первым, и поскольку остальные птенцы ему не родня, он вовсе не заинтересован в том, чтобы делиться с ними едой. Так, через всего несколько часов после вылупления юный захватчик выкидывает оставшиеся яйца из гнезда.

Столь жестоко со своими сводными братьями и сестрами поступают не только кукушата. Большой медоуказчик — африканская птица, также практикующая гнездовой паразитизм, — появляется на свет с острым крючковатым клювом. Этим клювом он убивает (перекусывает и разбрасывает во все стороны) птенцов хозяина гнезда, стоит лишь им вылупиться из яиц.

После жестокой расправы птенец кукушки (или медоуказчика) остается в гнезде один, и приемная мать тратит все силы на то, чтобы прокормить юного паразита, который растет не по дням, а по часам и требует в разы больше еды, чем потребовали бы ее родные птенцы. Сценка, когда маленькая трясогузка, сидящая на краю гнезда, пытается накормить огромного «детину», со стороны выглядит довольно комично.

Но не все охотно принимают подкидышей. Многие придирчиво проверяют яйца и просто выкидывают все подозрительные. Сорокопут-жулан, небольшая коричневая плотоядная птица, отказывается от абсолютно всех яиц, которые внешне отличаются от ее собственных, тогда как трясогузка отказывается примерно от одной пятой части подброшенных яиц. Исследования доказывают, что птицы, совершенно не подверженные паразитизму со стороны кукушек (например, те, кто кормит своих птенцов непригодной для кукушек пищей), в целом принимают что угодно, внешне напоминающее яйцо.

Существуют два правдоподобных объяснения того, почему некоторым птицам плохо удается вовремя распознавать подмену, хотя тунеядцы то и дело норовят их использовать. Либо «жульничающий» вид относительно недавно появился в их непосредственном окружении и они не успели приспособиться к этому изменению, либо вероятность появления в их гнезде подкидыша настолько мала, что нет смысла приспосабливаться. Но, например, трясогузки настолько давно сосуществуют бок о бок с кукушками, что первый вариант объяснения представляется сомнительным.

При «отбраковке» яиц в гнезде трясогузка сильно рискует, ведь кукушке все лучше удается маскировать свои яйца под яйца трясогузки: они похожи и формой, и цветом, и узором. Будь она слишком придирчивой, потери неизбежны. Если нет уверенности, какое из яиц чужое, надежнее принять все за свои, хотя это и означает, что в какой-то момент придется растить кукушонка.

Некоторые птицы принимают в семью подкидыша, опасаясь расправы. Среди пернатых существуют настоящие «мафиози», готовые отомстить тем, кто не захотел высиживать их яйца. Буроголовый коровий трупиал (распространенная в Америке птица с черным телом и коричневой головой) откладывает яйца в чужие гнезда, однако если нерадушная хозяйка выбрасывает подкинутые яйца, разъяренная самка трупиала, скорее всего, вернется для мщения и убьет всех птенцов в гнезде. Если же хозяйка оставляет яйца трупиала у себя, ее собственным птенцам ничего не грозит. Поэтому хозяйка, небольшая ярко-желтая пташка под названием лимонный певун, разумно предпочитает растить подкидыша трупиала вместе со своими отпрысками.

Вероятно, мстительность самки трупиала появилась оттого, что разорение гнезда заставляет лимонного певуна вить гнездо заново, а значит, у самки трупиала появляется шанс подкинуть еще одно яйцо в новое гнездо. Когда это повторяется на протяжении длительного времени, цена отказа от подкидыша становится настолько высокой, что у самки певуна развивается принятие яиц трупиала.

Некоторые виды птиц (например, ткачиковые) научились противостоять паразитам: они строят гнезда с маленьким входным отверстием, в которое чужакам просто-напросто не пролезть. А вот бедному лимонному певуну по-прежнему приходится жить в страхе перед «пернатой мафией».

Действительно ли самкой трупиала движет жажда мести, когда она разоряет гнездо самки лимонного певуна, которая выбросила непрошеное яйцо? Или, может быть, она просто печалится и переживает из-за этой потери? Традиционно наука почти не уделяет внимания эмоциональной стороне жизни диких животных. Долгое время приписывание им чувств считалось попыткой их «очеловечивания» и вообще чем-то несерьезным. Но за последние годы эта тема стала менее табуированной, что привело к началу многочисленных смелых исследований в области когнитивной и эмоциональной сферы у животных. Подобные изыскания интересны не только с точки зрения эволюции и нейронауки, — они могут пролить свет на истоки поведения животных. Объектом многих исследований такого рода выступают домашние животные, в том числе козы. Например, по телодвижениям козы можно судить о ее довольстве или недовольстве. Все, у кого есть домашние питомцы, прекрасно знают, что животные способны переживать целую гамму эмоций, от страха до удовлетворения. Нет никаких оснований полагать, что диким животным это недоступно. В свете эволюции переживание разных чувств выгодно: страх заставляет нас избегать опасностей, а если бы поглощение пищи не приносило удовольствия, мы вряд ли бы стали питаться.

В то же время некоторые чувства требуют относительно развитых когнитивных способностей. Гордость, стыд, зависть, жажда мести — все это сложные чувства, отражающие роль индивида по отношению к окружающим, к социальным нормам, к восприятию прошлого и будущего. Раньше большинство биологов были убеждены, что животные не обладают такими возможностями, однако все чаще мы наблюдаем, как животные справляются с задачами, требующими развитых когнитивных способностей, которые мы до сих пор считали прерогативой людей. К примеру, вороны демонстрируют способность понимать «душевное» состояние сородичей. Также они умеют пользоваться инструментами, готовы дожидаться более значительного вознаграждения, узнают людей, которые плохо относились к ним ранее. Сурикаты издают разные звуки, чтобы предупредить собратьев о том, какая именно опасность приближается, а это уже примитивный язык. То же самое делают многие виды приматов, например черно-белая обезьяна под названием восточный колобус. Декоративные крысы проявляют эмпатию по отношению к лишенному свободы товарищу, даже после его освобождения с ним продолжают делиться пищей. Калифорнийская кустарниковая сойка — элегантная голубая птица, приходящаяся родственницей обыкновенной сойке, — прячет еду, чтобы съесть ее позже, однако если в момент закладывания тайника она попадется на глаза сородичу, позже она непременно возвращается, чтобы перепрятать свои запасы. Она прекрасно понимает, что вторая птица — потенциальный вор, а вору известно, где находится ее еда.

Можно привести множество других примеров, ставящих под сомнение убеждение, что люди — «особенные», а животные — «просто животные». Чем эффективнее мы научимся искать ответы на поставленные вопросы, тем больше убедительных примеров будем находить. Раньше я считала, что нам не следует очеловечивать животных, приписывая им людские чувства и мотивы. Но чем глубже я погружаюсь в современные исследования, тем чаще начинаю сама себе противоречить. Зная, как сегодня с животными обращаются в разных уголках мира, нам действительно есть над чем задуматься.

В этой главе мы познакомились с некоторыми паразитами и их происками. В следующей главе нас ждет встреча с животными, которые, напротив, научились жить в ладу друг с другом. Возможно, нам, людям, есть чему у них поучиться.

Глава 13

Сотрудничество

«Я только что получил от мистера Бейтмана целую коробку цветов, среди которых — потрясающая Angraecum sesquipedalia [sic], с нектарником длиною в целый фут. Господи, что же за насекомое способно добыть из него нектар?»

Двадцать шестое января 1862 года. В Даун-хаус, дом Чарльза Дарвина в предместье Лондона, доставили корзину цветов. Отправитель — известный ботаник и специалист по орхидеям Джеймс Бейтман. В корзине лежит восхитительная мадагаскарская орхидея Angraecum sesquipedale — ангрекум полуторафутовый, также известный как звезда Дарвина и рождественская орхидея. Дарвин очарован не только красотой цветка, но и тайной, окутывающей это растение, ведь с эволюционной точки зрения он — настоящая загадка.

Орхидеи опыляют насекомые, в том числе дневные и ночные бабочки. Они запускают свой хоботок внутрь цветка и высасывают нектар. Когда насекомое опускается на цветок, на него попадают поллинии, липкие комочки пыльцы, которые оно переносит на следующий цветок, тем самым опыляя его пыльцой с предыдущего растения. Орхидеи размножаются половым способом, то есть за счет опыления будущие побеги получают комбинацию генов от двух цветков-родителей.

Производство нектара требует больших затрат энергии, и орхидеи не желают раздавать его направо и налево. Они приглашают «к столу» лишь тех, кто намерен дальше отправиться на орхидею этого же вида, ведь в таком случае пыльца попадет к потенциальному партнеру. Чтобы привлечь своего особого опылителя, у цветов имеются нектарники — медовые железки, выделяющие сахаристый сок, — а насекомые должны, в свою очередь, иметь специальные приспособления, чтобы добывать нектар именно из этого вида орхидеи. Так в ходе эволюции между отдельными видами растений и насекомых-опылителей развивается симбиоз.

Дарвин замерил шпорец-нектарник у рождественской орхидеи: двадцать девять сантиметров и два миллиметра. Это означает, что нектар находится на дне практически тридцатисантиметровой тонкой трубочки. Для орхидеи не было бы ни малейшего смысла тратить энергию на производство нектара, если бы рядом не обитало насекомое с достаточно длинным хоботком, чтобы добраться до дна. Дарвину не было известно ни об одном подобном насекомом, но он заключил, что оно существует. Он разослал своим коллегам и друзьям письма, в которых рассказывал, что «на Мадагаскаре произрастает Angraecum sesquipedale, которая, должно быть, зависит от некой гигантской ночной бабочки».

Спустя примерно двадцать лет после смерти Дарвина на Мадагаскаре был открыт подвид бражника с невероятно длинным хоботком. Бабочка получила название Xanthopan morganii praedicta, что дословно переводится как «предсказанная ночная бабочка», а в 1992 году, то есть по прошествии более чем ста тридцати лет после предсказания Дарвина, было наконец задокументировано, как эта бабочка пьет нектар из цветка рождественской орхидеи.

Дарвин действительно опережал свое время. Однако эта история подтверждает и тот факт, что при наличии симбиоза между двумя видами анатомию и поведение одной стороны можно описать, глядя на другую. В природе существует множество взаимозависимых видов, которые находятся в тесном сотрудничестве. Такое взаимополезное сожительство называется мутуализмом. Подобно крестьянам и ремесленникам, которые обмениваются товарами и услугами на рынке, каждая из сторон делится тем, что у нее имеется в избытке, получая в ответ то, что сама произвести не может. В обмене участвуют такие «товары», как калории и определенные питательные вещества, и такие «услуги», как транспортировка и защита. Ночной бабочке нужна пища, и ей совсем не сложно прихватить с собой немного пыльцы до следующего цветка. Цветку же необходимо распространить свою пыльцу, ради чего он готов произвести столько нектара, сколько потребуется для осуществления бартера.

Чем лучше цветку удается подстроиться под своих партнеров, тем эффективнее происходит опыление. Цветы, специализирующиеся на дневных бабочках, зачастую привлекают их яркой окраской, тогда как цветы, опыляемые ночными бабочками, отличаются сильным запахом. Со временем виды начинают развиваться параллельно, но их объединяет не гонка вооружений, а сотрудничество.

Разумеется, для каждой из сторон выгоднее было бы получать ресурсы без необходимости отдавать что-то взамен. Безнектарный цветок, внешне похожий на другие нектароносные виды, получает «услугу» без оплаты: прилетевшее на внешнюю приманку насекомое садится на цветок, и прежде чем оно успевает разоблачить обман, поллинии уже прилипли к его телу. Однако это не самая эффективная стратегия. Если бы цветы-притворщики получали столько же внимания от опылителей, как и «честные» цветы, со временем все цветы превратились бы в обманщиков, и вскоре насекомые потеряли бы к ним интерес. Именно поэтому подавляющее большинство цветов все-таки производят нектар, а немногочисленные хитрецы пользуются тем, что насекомые привыкли ими лакомиться. Если притворщиков становится слишком много, производство нектара «вырастет в цене», — таким образом природа поддерживает баланс. В некоторых случаях взаимополезное сожительство может длиться очень долго, поскольку «доходы» и «расходы» так тесно переплетены, что получить одно без другого просто невозможно. Один из примеров такого взаимодействия можно найти на морском дне.

Раки-отшельники — это раки, которые за неимением твердого панциря на брюшке вынуждены искать себе другой защитный «костюм». Обычно они находят укрытие в пустых раковинах моллюсков. В отличие от остальных анемоновых раков, род «одеяльных» рак-отшельник в качестве домика использует морские анемоны, или актинии. Актинии внешне напоминают растения, но на самом деле это животные, причем хищные: на щупальцах у них расположены стрекательные клетки, с помощью которых они захватывают проплывающую мимо морскую живность. Как правило, актинии закрепляются на подводных скалах и камнях, где они пассивно ждут добычу. Но некоторые виды актиний сотрудничают с раками-отшельниками, которые водружают их себе на спину в качестве защитного коврика.

Актиния получает бесплатный транспорт, что позволяет ей охотиться на разные виды морской живности, а также поглощает объедки, оставшиеся после трапезы рака. Рак-отшельник, в свою очередь, находится под защитой стрекательных клеток актинии. К тому же актиния растет вместе с раком, и ему не приходится в ходе роста менять домик на более просторный, как поступает большинство раков-отшельников. У других видов раков-отшельников имеются специальные пилочки или крючочки, которыми они чистят свои раковины, но анемоновый рак-отшельник со временем утратил «пилы», и теперь на четвертой паре его ног находятся клешни — ими удобно поправлять сидящую сверху актинию. Если рядом появляются особо опасные хищники, можно полностью спрятаться под защитным ковриком.

В случае мутуализма между этими двумя видами сложно разделить издержки и пользу для каждой стороны. Рак не мог бы претендовать на заступничество со стороны актинии, не стань он возить ее на себе, а актиния не могла бы рассчитывать на транспортировку и остатки пищи, не предоставляя своему извозчику «охранных услуг». Вариантов схитрить в этой игре практически не остается ни для отдельно взятой особи, которая могла бы изменить собственное поведение в подходящий момент, ни для вида как такового, который мог бы развить у себя те или иные физиологические приспособления. Для обеих сторон гораздо выгоднее поддерживать партнерские отношения, поэтому мутуализм сохраняется из поколения в поколение. Ранее считалось, что такое тесное сотрудничество с актиниями свойственно одному уникальному виду, однако в 2018-м было описано целых пять новых видов «одеяльных» раков-отшельников (пагуропсис).

Раки-отшельники — не единственные ракообразные, которые используют морских анемонов в качестве защиты, предоставляя им в ответ доступ к пище. Анемоновый краб, также известный под говорящим именем краба-боксера, держит в каждой из своих клешней (они похожи на маленькие пинцеты) по небольшой актинии.