Ошибки природы: Пределы и несовершенство естественного отбора - Энди Добсон

Застигнутые врасплох

Морских коров, зауропод и ряд других вымерших групп погубили особенности строения их тела, но более изощренные ловушки поджидают тех, кого подводит собственное поведение – а точнее, то, как оно развивалось в процессе эволюции. Ярким примером этого служат ночные бабочки (и другие насекомые), кружащие вокруг огня или лампочки. Это очевидная ошибка со стороны бабочки, но ошибка, порожденная возникшей в ходе эволюции привычкой следовать определенному правилу. Ночные бабочки ориентируются по Луне, которая находится так далеко от Земли, что если бабочка летит, держась под определенным углом к лучам лунного света, то она движется по прямой. Это очень полезно, но только если Луна – единственный яркий объект в ночном небе. Искусственные источники света способны создать проблемы по двум причинам: 1) их много, и они могут находиться с любой стороны; 2) они намного ближе, чем Луна. Второй пункт еще важнее. В то время как Луна находится далеко, как выражаются физики-оптики, «в условной бесконечности», и исходящие от нее лучи света практически параллельны друг другу, фонарь перед вашим гаражом находится близко и лучи от него расходятся в разные стороны. Поэтому любая ночная бабочка, стараясь держаться под строго определенным углом то к одному, то к другому лучу, будет кружить по спирали, приближаясь к источнику света. В конечном итоге она либо врежется в стекло, либо, если это открытый огонь, сгорит.

Бабочек губит изменение окружающей среды, и они не одиноки. Поденки – насекомые, которые проводят большую часть жизни (до нескольких лет) под водой в виде хищных личинок, прежде чем превратиться во взрослых насекомых, у которых практически не развит ротовой аппарат и которые существуют лишь затем, чтобы размножиться и через несколько дней умереть. Самки большинства видов откладывают яйца на поверхность прудов, озер и других пресных водоемов, после чего яйца опускаются на дно и завершают развитие. Но поденки – что вполне простительно – не понимают, что такое вода. Вместо этого они сосредоточиваются на единственном свойстве этой жидкости, которое встречается не на каждом шагу: поляризации света. Поверхность водоема отражает не весь свет, который получает; она отражает только те световые волны, которые колеблются лишь в нескольких определенных плоскостях[134]. Поденки используют поляризованный в результате отражения от водной поверхности свет, чтобы найти места для роения, спаривания и последующего откладывания яиц – иными словами, найти воду, – и они прекрасно пользовались этим методом еще задолго до появления динозавров[135]. Но теперь появились асфальт, черная полиэтиленовая пленка (которую используют в сельском хозяйстве, покрывая почву и посевы), а также лобовые стекла машин и множество других искусственных поверхностей, отражаясь от которых свет поляризуется. Ежегодно миллионы поденок собираются на сухих асфальтированных дорогах возле воды и откладывают на них яйца. Излишне говорить, что из них никто не вылупляется.

Биологи называют это распространенное явление эволюционной ловушкой, которую можно описать как ситуацию, когда прежнее адаптивное поведение, возникшее в ходе эволюции, в новых условиях становится вредным. Такие полезные виды поведения обычно предполагают использование косвенных сигналов (например, поляризованного света для поиска воды), а новые условия обычно возникают в результате изменения окружающей среды человеком. Существует бесчисленное множество примеров этого явления, и в некоторых случаях люди действуют так преднамеренно. Форелям, обитающим в реках и озерах, на которых практикуется ловля на искусственную муху, было бы куда лучше, если бы у них не было привычки хватать мух, барахтающихся на поверхности. Гораздо безопаснее было бы питаться только подводными лакомствами, такими как личинки насекомых, головастики и рыбьи мальки. Рыбаки, однако, довольны тем, что форель упорно не осознает этого факта. Другие случаи, вроде массовой гибели яиц поденки, носят непреднамеренный и трагический характер. Столь же мрачным примером могут служить морские черепахи. Эти рептилии не используют органы вкуса или обоняния, чтобы различать медуз, которых они поедают (не в последнюю очередь потому, что под водой эти чувства обычно менее эффективны, чем на суше); они полагаются исключительно на зрение и поэтому часто умирают, проглотив пластиковый пакет.

Сам человек тоже не защищен от ловушек, подстерегающих на пути к цивилизации. Среди наиболее известных – чрезмерное потребление сахаросодержащих продуктов, приводящее к диабету 2-го типа, сердечным заболеваниям и многим другим проблемам со здоровьем. На протяжении большей части истории нашего вида стремление поедать любую высококалорийную пищу, которую удавалось найти, например мед из пчелиных гнезд, было весьма полезно, учитывая, что пищи тогда вообще не хватало. Давления отбора, направленного на то, чтобы избегать хронического обжорства, не существовало, потому что подавляющее большинство особей никогда не сталкивалось с ситуацией, в которой оно было возможно. А теперь мы оказались в современном мире, в котором в изобилии доступна дешевая пища с высоким содержанием сахара, и естественная склонность организма объедаться ею становится существенной проблемой. Возможно, в некоторых популяциях со временем разовьется способ ее преодолеть, учитывая, что клиническое ожирение связано со снижением плодовитости, но это случится еще нескоро. А до тех пор лучше воздерживаться от посещения благодатной земли, «где течет молоко и мед».

В результате роста нашего благосостояния в удивительную (потенциальную) пищевую ловушку угодил и другой вид – ястреб Купера. Этим небольшим хищным птицам городская среда полюбилась по нескольким причинам, не в последнюю очередь из-за относительной безопасности, которую обеспечивает отсутствие более крупных и пугливых хищников, а также наличия мест для гнездования. Больше всего их все же привлекает обилие пищи, ведь в городах полно голубей. Город Тусон (штат Аризона) не исключение. В конце 1990-х гг. Клинт Боул и Уильям Мэннан из Аризонского университета изучали успешность размножения ястребов в Тусоне и в ряде сельских районов на юго-востоке штата. Они обнаружили, что независимо от местоположения на 80 % территорий имелись гнезда с птенцами и количество птенцов в них было примерно одинаково. Но когда они оценили вероятность того, что птенец вырастет и покинет гнездо, оказалось, что картина резко различается в зависимости от места. В сельских районах успешно оперилось 95 % птенцов, в городе – только 49 %. Городская жизнь губила ястребят.

Боул и Мэннон решили узнать, почему так происходит, и, изучив добычу, которую ястребы приносили в гнезда, получили ответ на этот вопрос. Более 4/5 всей добычи ястребов в Тусоне составляли голуби, тогда как у их сельских собратьев голуби составляли лишь 1/5 рациона. Само по себе это было неудивительно – голуби гораздо чаще встречаются в городах, где общее разнообразие птиц весьма невелико, – и, очевидно, не давало повода для беспокойства; голуби входят в число самой крупной добычи, с которой способен справиться ястреб Купера, поэтому хищникам есть смысл на них охотиться.

Однако, к сожалению, голуби выступают также в роли переносчиков заболевания, которое называется «птичий трихомоноз». Это очень заразная болезнь, ее возбудителем является одноклеточный организм Trichomonas gallinae. Любители голубей называют ее «язвой», но она поражает не только голубей и уже много веков известна тем, кто занимается соколиной охотой; при отсутствии лечения она убивает ястребов и соколов очень быстро. Есть данные, что от язв, вызванных трихомонадами, страдали даже тираннозавры. Как мы теперь уже хорошо знаем, инфекции быстрее распространяются в популяциях с высокой плотностью, поэтому среди городских голубей доля носителей этого заболевания больше, чем среди сельских. Ястребы в Тусоне не просто ели голубей чаще, чем обычно, но и каждый съеденный ими голубь был с большей вероятностью носителем инфекции. Неудивительно, что, как обнаружили Боул и Мэннан, птичий трихомоноз был причиной подавляющего большинства смертей птенцов ястребов в городе.

Данная ситуация имеет все признаки эволюционной ловушки[136] и очень напоминает пагубную тягу представителей нашего собственного вида к сладкой пище. Ястребы Купера, следуя некогда надежному правилу «гнездиться там, где много пищи», страдают от последствий изменений в окружающей среде, где неестественное увеличение количества доступной пищи приводит к заболеваниям. Однако, если помните, в начале этой истории я говорил, что это лишь потенциальная пищевая ловушка. Мэннан и Боул продолжали изучать этих городских охотников и через десять лет