С нами или без нас: Естественная история будущего: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Карта: Кертис Бельеа

Адам, Кертис, Дженнифер, Алекса, Хайме и я смотрели на карты, составленные Кертисом, и видели очаги естественной жизни. Области, не относящиеся к натуральным, были в наших глазах лишь пресловутыми «белыми пятнами», пространством, обрамлявшим и прерывавшим те среды, на которых мы сосредоточили все внимание. Вероятно, так поступило бы большинство экологов: в нашей научной сфере подобная предвзятость освящена временем. Экологи моего возраста и постарше обучены фокусироваться лишь на дикой природе. Как объясняла историк науки Шэрон Кингсленд, это происходит, в частности, потому, что основоположники экологии вполне сознательно избрали для себя предметом изучения именно дикую природу{44}. Они предпочли устраниться от беспорядочных экологических будней городов и деревень, хаоса и сумятицы того мира, который вращается вокруг человека. Но дело не только в этом. Такая фокусировка имеет отношение к персональным пристрастиям людей, которые выбрали для себя профессию эколога. В детстве многие из нашего круга, подобно Эдварду Уилсону, ловили змей и бродили по болотам. Для большинства из нас быть вдали от людей – это счастье. И дело не в том, что мы мизантропы (хотя и это тоже немного присутствует), но в том, что мы испытываем нежность к высоким деревьям, узким тропкам и встречающимся на них животным. Когда эколог выходит на пенсию, он не отправляется в круиз. Он переселяется в небольшую хижину, где продолжает заниматься исследованиями, а заодно находит себе какое-нибудь хобби – типа разведения лонгхорнов, рисования карт забытых мест, художественного выпиливания цепной пилой или собирания крупнейшей в мире коллекции редких разновидностей гранатовых деревьев (это все примеры из жизни моих друзей-пенсионеров). У этой натуралистической пристрастности есть как преимущества, так и недостатки. Одна из издержек состоит в том, что экологи иногда могут упускать очевидное и не заметить за деревьями города. В главе 2 мы уже видели, что именно так и получилось с островами и естественными средами, подобными островам. Глядя на карты, составленные Бельеа, мы с коллегами понимали, что нечто подобное происходит и когда мы начинаем размышлять, как биологические виды отреагируют на изменение климата. Ведь мы в значительной мере уже определили для себя, какие виды сумеют переселиться в ответ на климатические сдвиги. Наши действия по схеме business-as-usual произвели такой ковчег, который, скорее всего, перенесет из одного места в другое, из «до» в «после», вполне конкретный набор видов. Этот ковчег – Шарланта.

Природу этого ковчега можно осознать, всмотревшись в иллюстрацию 3.1. Справа изображена Шарланта, мегагород, который соединит существующие города, словно узелки на нитке. На северной оконечности он практически соединяется с уже сложившимся мегагородом – урбанистическим пространством, простирающимся от Вашингтона, округ Колумбия, до Нью-Йорка и почти, хотя пока еще не полностью, до Бостона. Вот то, что мы упустили. Да, мы уже создали коридор, идеальный и огромный, – но не для редких бабочек, ягуаров или растений. Это коридор для городских видов, для тех, кто способен перемещаться вдоль дорог и жить среди зданий, – видов, которые обитают не в зеленых, а в серых пространствах. Таким образом, воспользоваться этим коридором и обрести новый дом удастся лишь тем видам, которые преуспевают в городах, хорошо летают, быстро ходят или предпочитают перемещаться не в кишках медведя гризли и не на лапках жука-падальщика, а с помощью людей: на наших телах, телах наших домашних животных, на наших машинах или даже в наших товарах.

Согласно наиболее древним легендам, после завершения потопа с ковчега взлетает птица – обычно это голубь, – которая не возвращается обратно: она находит сушу, поднявшуюся из воды. Отсутствующий голубь олицетворяет время, наступающее после потопа. Голуби также несут послание о нашем будущем – благодаря исследованиям Элизабет Карлен, аспирантки Фордемского университета, и ее научного руководителя, Джейсона Мунши-Саута. Североамериканские сизые голуби прекрасно чувствуют себя в городах, а в лесах и на лугах им живется намного хуже. На востоке Северной Америки города, где они обитают, в основном соединены урбанистическим коридором, протянувшимся от Вашингтона до Нью-Йорка. Но между Нью-Йорком и Бостоном этот коридор прерывается. Не так давно Карлен исследовала генетику голубей, которые обосновались в североамериканских городах. Она обнаружила свидетельства того, что голуби от Вашингтона до Нью-Йорка скрещиваются настолько свободно, что между голубями из столицы и голубями с Бродвея нет различий. Они распространяются легко и быстро. Но голуби из коридора Вашингтон – Нью-Йорк генетически слегка отличаются от бостонских голубей, потому что пока им не хватает полноценного коридора{45}.

На примере бостонских голубей мы видим, каким образом города позволяют организмам перемещаться и эволюционировать в новые виды. Соединяя наши знания об островной биогеографии и коридорах, можно предсказать, что города, прочно связанные друг с другом в мегаагломерациях, в будущем позволят видам переселяться с юга на север (в Северном полушарии). Но при этом следует ожидать, что виды одного мегагорода обособятся от видов других мегагородов. То, до какой степени история каждого вида окажется историей его распространения, диверсификации или вымирания, будет определяться размером популяции, легкостью ее перемещений и прежде всего ее прибытием в конкретные среды обитания.

Наши городские коридоры прекрасно приспособлены к тому, чтобы обеспечить выживание видов, которые предпочитают городскую среду и беспроблемно распространяются. Именно для них мы невольно построили ковчег. Но не только для них. Также мы соединили среды своих домов и даже собственных тел. Мы создали коридоры, по которым клопы всего мира могут переселяться в предпочитаемый ими климат, на север или на юг. У рыжих тараканов климатическая ниша довольно узка: так, в Китае они способны жить только в помещениях, где есть отопление и кондиционер. В недавнем исследовании утверждается, что в последние полвека эти тараканы распространялись в Китае по коридорам, обеспечиваемым поездами с системой климат-контроля{46}. Сизые голуби, клопы, тараканы – мы не только соединили эти виды и их среды обитания, но и упрочили их связанность на будущее. Мы вкладываемся в инфраструктуру, обеспечивающую их выживание.

Все это может оказаться правдой – в зависимости от того, когда вы прочитаете эти строки. В конце концов, в настоящее время многократно подтвержден тот факт, что мы смыкаем области Земли не только по суше, но также по воздуху и по воде. Глобально наши прибрежные города соединяются невероятным количеством судов и судоходных путей. Их соединяет еще большее число авиамаршрутов. Транспортная система связала страны мира между собой. И в процессе всех этих свершений мы создали еще один особенный коридор: он предназначен для узкого круга видов – для тех, кто способен передвигаться на человеческом теле или внутри его. Коронавирус, вызывающий COVID-19, перемещался именно по этому коридору, и его пути повторяли передвижения человеческих тел – отсюда туда и оттуда обратно. Эта взаимная связанность имеет большие последствия, поскольку, как будет рассказано в главе 4, одной из причин глобального успеха человечества всегда была наша способность избегать видов, которые любят жить с нами за наш счет{47}.

Глава 4

Последний побег

Передвигаясь в поисках оптимальных условий, животные столкнутся с видами, с которыми им еще ни разу не приходилось взаимодействовать. Виды, которые прежде никогда не пересекались, встретятся. Растения обретут новых опылителей, но также и новых вредителей. Совы услышат других сов, каких прежде не слышали. Мыши увидят новых мышей. Каждая такая встреча даст шанс новой истории, причем подобных историй будут миллионы. Развитие некоторых предвосхитить невозможно: они разыграются в порядке импровизации. Но зато другие вполне предсказуемы, и часть из них связана с законом побега.

Этот закон гласит, что виды, которые бегут от своих врагов – паразитов и вредителей, неизменно выигрывают. Выгоды бегства давно известны тем видам, которые переселялись в регионы, где их враги не живут, которые эволюционировали, наращивая сопротивляемость врагам, или которые, как бывало в редких случаях, вообще уничтожали врагов. За последние сто лет эффекты побега не раз проявляли себя на примере видов, перемещаемых людьми из одного региона в другой. Пришлым хорошо живется в отсутствие врагов! Например, травоядные животные предпочитают объедать не занесенные, а автохтонные деревья{48}. В результате деревья-гости стоят нетронутыми, поскольку их недруги остались в другом месте. Закон побега распространяется и на людей: перемещаясь по миру, мы скрывались от своих естественных недоброжелателей.

Иногда мы убегали от хищников. Хищники издавна преследовали наших предков. Если попытаться переложить сигналы низших приматов на понятный нам язык, то они звучали бы примерно так: «О, какой вкусный плод!» (восклицание, распространенное среди шимпанзе или мартышек-верветок), «Какой ужас, здесь леопард!», «Кошмар, тут змея!», «Господи, гигантский орел!»{49}. Ранние гоминиды тоже страдали от леопардов, змей и орлов – и это далеко не полный список одолевавших их напастей. Среди хорошо сохранившихся черепов, оставленных ранними гоминидами, есть так называемый ребенок из Таунга: среди прочего его череп примечателен тем, что он был найден под гнездом огромного орла, а на одной из глазниц остались следы птичьих когтей. Кроме того, несколько скелетов древних людей были обнаружены в местах, поначалу сочтенных убежищами, но позже оказавшихся складами костей, которые оставили гигантские гиены. Иначе говоря, предкам человека нередко приходилось быть съеденными. Наши нынешние реакции типа «бей или беги» ведут свое происхождение как раз из тех эпох. Но потом наши прародители научились охотиться – и стали сами убивать своих пожирателей.

Как отмечали в недавнем исследовании герпетологи Гарри Грин и Томас Хэдленд, некоторые человеческие популяции до сих пор страдают от гигантских змей – хотя, конечно же, речь идет о редчайших исключениях{50}. В основном мы успешно завершили побег от хищников: их клыки и когти остались в мрачном прошлом. Но вот сказать то же самое о нашем побеге от паразитов никак нельзя. От некоторых из них нам отчасти удалось спастись благодаря прививкам, мытью рук, очистке воды и прочим санитарным мерам. Наряду с этими относительно недавними защитными опциями людей также спасают – или, напротив, не спасают – гораздо более древние разновидности побега, а именно смена географического региона исходного проживания. По мере того как мир будет теплеть, а биологические виды будут переселяться теми путями, которые мы прокладываем между регионами и континентами, выгоды, потенциально извлекаемые людьми из такого типа побега, станут очевидными. Правда, осознание этого может наступить лишь после того, как упомянутые выгоды исчезнут.

Если взглянуть на мир в целом, то география нашего побега покажется относительно незамысловатой. Несколько лет назад мой друг Майк Гэвин, его коллеги Найима Харрис и Джонатан Дэвис, а также я сам смогли показать, что человеческие инфекционные заболевания и вызывающие их паразиты наиболее разнообразны там, где жарко и влажно{51}. И патогены в этом не уникальны. Практически любая группа живых организмов, изученных на данный момент, в наибольшем разнообразии встречается именно в жарких и влажных тропиках. Подобные условия благоприятствуют диверсификации и живучести видов прекрасных птиц, странных лягушек и длинноногих насекомых – но также болезнетворных и смертоносных паразитов, среди которых вирусы, бактерии, простейшие и даже черви с жуткими головами. Сухой климат, пусть и жаркий, для большинства паразитов непригоден. Не подходит для них и холод. Даже если паразиты, зародившиеся в тропиках, и смогут выжить в более сухой или прохладной местности, большинству из них вряд ли удастся преуспеть. Проще говоря, чем теплее и влажнее среда, тем больше в ней обнаружится паразитов и тем труднее будет человеку их избежать.

Но если сосредоточиться на каком-то конкретном виде паразитов, то все может оказаться еще сложнее. Малярия предлагает хорошую иллюстрацию и древней географии паразитов, и упомянутой сложности. На сегодняшний день это заболевание убивает около миллиона человек в год, но избирательно: малярия почти незаметна в областях, где холодно и сухо и где, соответственно, ее проще сдерживать. Эту инфекцию передает тропический паразит, и люди могут избежать встречи с ним, живя за пределами тропиков. У географии заразы и географии побега древние переплетенные корни.

У любого современного вида африканских гоминид – в том числе у горилл, шимпанзе и бонобо – есть собственный вид малярийного паразита. Эти паразиты эволюционировали и диверсифицировались вместе с гоминидами. К современным людям ближе всего шимпанзе и бонобо; поэтому среди видов малярии, заражавших древнейшего человека (такого, как Homo habilis), был, скорее всего, стародавний вид, родственно связанный с теми видами, от которых страдают нынешние шимпанзе и бонобо. То была предковая малярия, что-то вроде фамильного наследства нашего рода, переходящего от одного поколения к другому. Но примерно 2–3 млн лет назад у древних людей изменился ген, который генерирует определенный вид сахара, встречающийся в эритроцитах, – сахар, с которым связывается один из типов малярийного паразита. Это изменение на миллионы лет обеспечило людям иммунитет к древней малярии{52}.

Около 10 000 лет назад где-то в тропической Африке штамм малярии горилл передался людям. Он обладал способностью справляться с нехваткой нужных сахаров в человеческих эритроцитах{53}, а со временем диверсифицировался и превратился в новый вид, который теперь называется Plasmodium falciparum или тропическая малярия. Тропическая малярия распространилась по всей Африке и двинулась дальше, чему способствовал расцвет земледелия с присущей ему оседлостью человеческих популяций, зачастую селившихся вблизи стоячей воды. Большинство смертей от малярии сегодня происходит именно от этой ее разновидности.

История эволюционного развития малярии у предков человека и последующего побега людей от нее разворачивалась в тропиках. Там же происходила и колонизация человека малярийными паразитами горилл, дополненная становлением новой – тропической – малярии. Пока люди жили в жарком и влажном климате, они оставались уязвимы для малярийных паразитов, а человеческий организм служил сценой для эволюционной драмы, и на этой сцене снова и снова разыгрывалась одна и та же трагедия. Все последние 10 000 лет тропическая малярия была настолько смертоносной, что некоторые человеческие популяции обзавелись особыми адаптационными механизмами, позволявшими им быть менее восприимчивыми к паразиту и негативным последствиям его деятельности.

Переселяясь в более сухие и прохладные зоны, люди покидали сцену нескончаемой малярийной трагедии. И сам паразит, и переносящие его виды комаров процветают там, где достаточно влажно, чтобы комары размножались, и достаточно тепло, чтобы они не замерзали. В некоторые исторические и доисторические периоды малярия делала спорадические заходы в более прохладные и сухие регионы, но в подобных местах ее влияние всегда было слабее (а позже с ним и справляться было легче). В целом за последние 10 000 лет, переселившись в прохладные или сухие местности, люди сбежали от малярии. В некоторых странах предсказуемые последствия подобного побега делали более прохладные регионы элитными анклавами: богатые и знатные скрывались от паразита, покидая пределы предпочтительной для него ниши. Аналогичным образом и наши современники, живущие за пределами подверженных малярии зон, продолжают пользоваться теми же преимуществами побега. На протяжении большей части упомянутого периода один этот побег от малярии, не говоря уже о побеге от других паразитов, чаще всего оборачивался повышением средней продолжительности жизни и снижением детской смертности. Проживая сегодня в зоне, свободной от малярии, вы, скорее всего, сполна пользуетесь преимуществами ее отсутствия: иначе говоря, вы извлекаете явную выгоду из закона побега. Plasmodium falciparum – лишь один из сотен видов паразитов, чьи ниши в основном ограничены тропиками. У них разное биологическое устройство, но объединяет их то, что если человек селится за рамками освоенных этими паразитами географических ниш, он избавляется от них.

Люди, живущие за пределами ниш, освоенных паразитами, совершают географический побег, уходя от вреда, причиняемого ими. Это может происходить двумя способами. В главе 2 я представил общее понятие ниши, но на самом деле у каждого вида она не одна, их две: фундаментальная и реализованная. Фундаментальная ниша характеризует условия, в которых вид может жить, а также зачастую географическую локализацию таких условий. Реализованная ниша обозначает подмножество географических районов, где этот вид встречается фактически. Если какой-то конкурент препятствует колонизации определенной области, привлекающей к себе вид, то его реализованная ниша будет меньше фундаментальной. Есть и более прозаическая причина, объясняющая перепад между фундаментальной и реализованной нишами: иногда виду попросту не удается добраться до нужного места. Скажем, совсем не исключено, что в Антарктике имеются все условия для процветания белых медведей. Скорее всего, она вообще является частью фундаментальной ниши этих животных. Но доплыть туда из Арктики непросто, и поэтому Антарктика не входит в реализованную нишу белого медведя.

Рис. 4.1. Количество видов инфекционных заболеваний, вызываемых паразитами – будь то черви, бактерии, вирусы или другие таксоны, в зависимости от разнообразия птиц и млекопитающих в конкретном политическом регионе. Там, где больше видов птиц и млекопитающих, больше и различных болезней, поскольку к эволюции разнообразных видов паразитов, вызывающих заболевания, приводят те же процессы, которые подталкивают эволюцию разнообразных видов птиц и млекопитающих

Различие между фундаментальными и реализованными нишами имеет прямое касательство к понятию избавления. Виды, включая и человека, способны избавляться от врагов, переселяясь за пределы их фундаментальных ниш. Сегодняшние европейцы так и избавились от тропической малярии: она, несомненно, легко может попасть в Европу, но там ее легче контролировать из-за биологических особенностей комара-переносчика и самого паразита. Кроме того, люди могут избавляться от паразита, перебираясь в регионы, входящие в его фундаментальную нишу, если она пока не реализована. Они переселяются туда, куда враг еще не добрался, и таким образом отрываются от него. Избавление такого типа занимает видное место в человеческой истории, но оно срабатывает лишь на время. Его эффект длится лишь до тех пор, пока опасный противник не завершит колонизацию всей своей фундаментальной ниши. Рано или поздно враги до нас доберутся: такова реальность будущего, с которой человечеству придется столкнуться.

Один из самых изученных примеров избавления в истории нашего вида относится ко времени, когда человеческие популяции двинулись из Азии в Америку по перешейку, соединявшему континенты. Этот сухопутный мост появился в период необычайных холодов: в ледниках замерзло столько воды, что уровень моря понизился и обнажил проход. Когда люди начали движение по этому перешейку, их перемещения оказывали противоречивое воздействие на географию ниш, доступных человеческим паразитам. С одной стороны, колонизируя новые регионы, человеческие общности потенциально присоединяли их к нишам многих своих паразитов. С другой стороны, направляясь к землям обеих Америк, люди должны были сначала преодолеть промерзший север, а это не могло не повлиять на паразитов. Кишечные паразиты, яйцам которых требуется тепло, например анкилостомы, возможно, не сумели пережить путешествие первых американских поселенцев по Крайнему Северу. Понятно, что паразиты, которым нужны тропические условия и тропические переносчики, тем более должны были остаться позади. Распрощаться удалось и с некоторыми паразитами, которым комфортнее всего живется в густонаселенной среде, например с бактериями, вызывающими туберкулез, дизентерию и брюшной тиф{54}. Может быть, так получилось случайно, просто в мигрировавших популяциях эти паразиты отсутствовали. Как бы то ни было, в сложившихся обстоятельствах у первых обитателей обеих Америк появилась возможность освободиться почти от всех человеческих паразитов – причем не только пока они жили на севере, но и потом, когда перебрались на юг. По-видимому, в основном так все и было.

Я говорю «в основном», потому что полностью уйти от паразитов намного труднее, чем может показаться на первый взгляд. А если паразит уже прибыл куда-то, то он способен распространиться в человеческой популяции чрезвычайно быстро, как мы недавно видели на примере вируса COVID-19. Ведь даже после того, как этот вирус эволюционировал, чтобы заражать людей, он вполне мог бы остаться в Китае, и тогда весь остальной мир избежал бы малоприятного знакомства с ним. Но, к сожалению, вирус покинул Китай и стремительно покорил нашу планету. Согласно исследованиям двух паразитологов, бразильца Адауто Араухо и американца Карла Райнхарда из Университета штата Небраска, нечто похожее, по всей видимости, произошло и на Американском континенте много тысяч лет назад.

Араухо и Райнхард посвятили себя изучению паразитов, найденных в мумиях и иных останках людей, живших в обеих Америках до прибытия европейцев. В этом прахе они, к удивлению своему, обнаружили множество видов паразитов, которые никак не должны были бы пережить пеший поход людей по обледеневшему перешейку: условия местности не вписывались в фундаментальную нишу – паразиты (теоретически) погибли бы от холода. Это само по себе примечательное открытие свидетельствовало среди прочего и в пользу той гипотезы, что некоторые из первых жителей Америк добрались туда не по суше, а по воде. (Какими маршрутами они пользовались – пересекали ли их лодки Тихий океан или шли вдоль берега с севера на юг, пока неизвестно.) Но дело не только в том, что некоторым видам паразитов удалось предпринять подобное путешествие вместе с людьми; удивительным оказалось число этих видов. Среди них были анкилостомы, проволочники, власоглавы и аскариды, не говоря о многих других{55}. Не исключено, что такое же странствие (или странствия) совершил даже штамм туберкулеза{56}. Прибыв в Америки, каждый из этих видов колонизировал все или почти все человеческие популяции, проживавшие в географических рамках американской части своей фундаментальной ниши.

Когда паразиты распространились по Американскому континенту, они, конечно же, сузили диапазон, в пределах которого первым жителям обеих Америк удавалось избегать естественных врагов, одолевавших людей в Африке, Европе и Азии. (В ретроспективе нам, людям сегодняшнего дня, представляется, что это можно было предугадать.) Важно, однако, что путешествие водными путями совершили не все паразиты. Многие все-таки остались по прежним адресам. Например, первые люди в дождевых лесах Амазонки не знали желтой лихорадки, шистосомоза и тропической малярии. Им, однако, выпало кое-что другое.

Когда в Европе, Азии и Африке человек еще на заре «великого ускорения» начал все активнее вмешиваться в природные процессы, стал складываться новый набор экологических условий. Виды, которые прежде были редкими, теперь повсеместно распространялись. Так случилось, например, со многими одомашненными животными: свиньями, козами, коровами, овцами, курами. К тому же в некоторых регионах люди стали жить более скученно. Экологи, специализирующиеся на болезнях, единодушно говорят, что такое сочетание условий идеально подходит для эволюции новых паразитов и вызываемых ими недугов. Следуя идеям главы 2, большие популяции людей для паразитов подобны огромным пригодным для жизни островам. Животные, существующие бок о бок с людьми, позволяют многообразным видам паразитов колонизировать эти острова. Именно так и происходило. В крупных поселениях Европы, Азии и Африки у новых паразитов развилась способность жить за счет человека и распространяться между людьми. В местах с очень высокой плотностью населения эволюционировал принципиально новый тип паразитов, способных по воздуху передаваться от человека к человеку. Среди болезней, переносчики которых развились в ответ на резкое ускорение и связанные с ним увеличение плотности населения и воздействие человека на экосистемы, можно назвать грипп, корь, эпидемический паротит, чуму и оспу, и это далеко не полный перечень{57}.

Подобно популяциям в Европе, Азии и Африке, людям, прибывшим в Америку, тоже предстояло пережить ускоренный рост численности. Но чуть позже. И по причинам, до сих пор не совсем понятным, с ростом населения в обеих Америках появилось намного меньше новых видов паразитов. В конечном счете популяции Америк избежали встречи не с одним или двумя видами паразитов, но десятками или даже сотнями, как стародавними, так и новообразованными.

Избавление подобного типа с разной степенью успеха повторялось в тех случаях, когда люди мигрировали на большие и малые острова по всему миру. Они строили лодки, поднимали паруса и гребли изо всех сил – прочь от демонов, старых и новых.

Такой же процесс избавления от вредителей и паразитов происходил и у сельскохозяйственных культур. Сначала в полудюжине мест на Земле люди независимо друг от друга догадались, как одомашнить некоторые дикие растения, отвоевывая для себя все больше зеленого мира. А потом они взялись переносить посевы в места, чуть более сухие по сравнению с естественной для этих растений средой. Регионы, куда перемещали одомашненные посевы, выбирались не из-за того, что тамошние климат или почва больше подходили растениям, а потому, что именно в этих точках полезные растения были нужны людям. Возможно, так вышло случайно, но вскоре оказалось, что как раз эти регионы расположены за пределами ниш обитания некоторых паразитов и вредителей. Это обстоятельство позволило избавиться от них и растениям тоже. А потом люди стали перебираться из региона в регион на кораблях.