Ошибки природы: Пределы и несовершенство естественного отбора - Энди Добсон

Так же действует и естественный отбор. Для газели и опасность, и риск столкновения с гепардом высоки, поэтому сохраняется сильное давление отбора, способствующее формированию признаков, помогающих убегать от гепардов. Но если гепарды становятся исчезающе редкими животными – то есть превращаются в «редкого врага», – то, хотя опасность, которую представляет нападение гепарда, не меняется, риск будет минимальным, поэтому стимул перенаправлять ресурсы на развитие способностей, позволяющих спасаться от гепардов, будет снижаться. Особи, гены которых заставляют их меньше вкладываться в мускулатуру и больше в эффективность пищеварения, начнут побеждать в конкурентной борьбе тех, кто все еще хорошо умеет бегать от хищников, с которыми никто из них никогда не встречался. Иными словами, естественный отбор перестанет «видеть» угрозу со стороны гепардов и больше не будет благоприятствовать развитию признаков, позволяющих ее избегать.

Теперь рассмотрим тот же сценарий с точки зрения редкого врага. Для него стимул уметь ловить добычу не меняется, так что давление отбора на преодоление защиты добычи остается неизменным. У редких врагов, таким образом, оказывается некое преимущество. Возьмем удильщиков – группу хищных рыб с чудовищными, похожими на мышеловку челюстями, распахнутыми в ожидании ничего не подозревающей добычи. Удильщики достаточно малоподвижны: в зависимости от вида они либо лежат, затаившись, на морском дне, либо дрейфуют в темной глубине океанов, – но они не совсем пассивны в том, что касается способа охоты. Первый луч[153] спинного плавника удильщиков отстоит от остальных лучей и отделен от обычно натянутой на плавник кожи; на конце его есть маленький вырост, который называется приманкой. Этот шип подвижен, и удильщик размахивает приманкой перед ртом, привлекая рыбу, ракообразных и другую морскую живность, плавающую на расстоянии броска. У глубоководных видов приманка может быть населена биолюминесцентными бактериями и светиться, чтобы ее было лучше видно.

Для ничего не подозревающих жертв приманка кажется не опасностью, а возможностью поесть, и, так как удильщики встречаются сравнительно редко (т. е. редко по сравнению с извивающимися съедобными существами), давление отбора на их потенциальную добычу, заставляющее ее учиться отличать еду от приманки перед пастью хищника, остается слабым, несмотря на опасность последнего. Между тем мерцающая приманка на голове удильщика свидетельствует о том факте, что, хотя давление на жертву, заставляющее избегать редких врагов, невелико, нельзя сказать того же об агрессорах, которые могут позволить себе обзаводиться поразительно коварными орудиями ловли. Удильщик – тот же самый сбежавший из заповедника медведь в шотландских горах: очень опасный, но не настолько распространенный, чтобы к встрече с ним стоило готовиться.

Если редкий враг может быть смертоносным, не вызывая сколько-нибудь значительного эволюционного ответа со стороны жертв, то еще большее вознаграждение ожидает тех редких врагов, которые причиняют нелетальный вред, так как репродуктивная цена для жертвы – а следовательно, и давление отбора, способствующее развитию контрмер, – снижается еще больше. Эта книга посвящена в основном животным (и вирусам, которым тут фактически присвоен почетный статус животных), но я не могу удержаться от того, чтобы не поделиться примером, связанным с особенностями размножения кирказона округлого (Aristolochia rotunda) – растения, которое не полагается на волю случая, когда речь заходит о таком важном вопросе.

Представители рода Aristolochia чем-то напоминают насекомоядные растения кувшиночники (Nepenthes), видоизмененные листья которых, похожие по форме на кувшины, превращены в ловушки с жидкостью, привлекающей – и переваривающей – насекомых; у кирказона, однако, кувшинчики формируются из чашелистиков цветка, и, так как у этого растения нет хищных наклонностей, они не содержат пищеварительной жидкости. Это не значит, что они не интересуются насекомыми – ведь, как и большинство цветковых растений, они полагаются на них в деле опыления. В случае кирказона это могут быть, например, мухи (сем. Chloropidae), несколько видов которых питаются трупами других насекомых. Этих мушек особенно привлекают летучие химические соединения, выделяемые клопами из семейства Miridae, когда их атакует членистоногий хищник, и эта довольно узкоспециализированная привычка способствовала появлению первой стадии трехэтапной системы опыления у кирказона с захватом опылителя: цветки выделяют именно те химические соединения, которые характерны для травмированных насекомых. Второй ее элемент – направленные назад волоски, которыми выстлана внутренняя часть цветочного кувшинчика, не дающие выбраться назад ни одной мушке, забравшейся внутрь в поисках еды. Третий элемент – утончение стенки цветка непосредственно между пестиком и тычинками, что создает «окно», свет которого привлекает мушку именно туда, где она нужна.

Попавшая в ловушку муха крутится внутри цветка в безнадежных поисках выхода и постоянно натыкается на пыльники – структуры, содержащие пыльцу. Через определенный промежуток времени волоски кувшинчика вянут и опадают, и мушка освобождается, чтобы попасть в ловушку другого цветка кирказона, чье рыльце (часть женской репродуктивной системы растения) получит пыльцу от предыдущего цветка. Оказанная услуга жизненно важна для растения, но дешево обходится мушке – такой дисбаланс затрат приводит к неравному состязанию, не оставляя «жертве» шансов на развитие соответствующих защитных механизмов.

Таким образом, редкими врагами могут быть не только животные, но и растения – а кроме того, неживые объекты. Можно утверждать, например, что астероид, погубивший динозавров, был таким редким врагом: смертельным, но настолько маловероятным, что предвидеть его было совершенно невозможно. Другие случаи не столь катастрофичны. На территории современного Хэнкок-парка посреди Лос-Анджелеса была (и остается до сих пор) система битумных озер в тех местах, где на поверхность с давних времен просачивалась сырая нефть, становясь затем все плотнее и гуще по мере того, как более легкие компоненты выветривались при контакте с воздухом. В эти вязкие липкие озерца попадали животные и не могли оттуда выбраться, потом их останки превращались в окаменелости. На раскопках битумных озер Ла-Бреа в Хэнкок-парке были найдены остатки тысяч особей нескольких сотен видов, живших 38 000 лет назад. Многие из них ныне вымерли (хотя и не из-за того, что массово гибли в битумных озерах): среди них ужасный волк, американский гепард, американский лев, саблезубые кошки, колумбийский мамонт, тихоокеанский мастодонт, три вида наземных ленивцев и два вида лошадей[154]. Ни для одного из этих видов животных эти ямы не представляли собой достаточно распространенную угрозу, чтобы запустить эволюционный ответ, который мог бы включать, например, развитие реакции избегания запаха нефти.

Пустые банки спермы

Вряд ли стоит удивляться тому, что у редких врагов есть противоположность в лице «редких друзей», которых можно рассматривать как возможность для повышения приспособленности, обычно упускаемую из-за того, что они слишком редки, чтобы могло возникнуть значительное давление отбора, позволяющее накопить подходящие мутации. Очевидным примером «редких друзей» могут служить съедобные объекты, когда они – как правило, в результате адаптивной эволюции – приобретают внешний вид, имитирующий нечто несъедобное. Например, многие насекомые обзавелись внешним сходством с частями растений, такими как листья и ветки, но я хочу обратить ваше внимание на паука Phrynarachne ceylonica. Эти пауки чрезвычайно напоминают птичий помет, такая маскировка обеспечивает защиту от хищников, которые не могут распознать в них добычу. Конечно, для отдельного хищника было бы полезно повысить способность отличать одно от другого, но тот факт, что пауки встречаются гораздо реже птичьего помета, означает, что данное преимущество – и соответствующее давление отбора в пользу нужной мутации – будет пренебрежимо мало. Таким образом, P. ceylonica – редкий друг для потенциальных хищников – угощение, которое так и просится, чтобы его съели, но слишком необычное, чтобы его «заметил» естественный отбор. (Интересный пример дополнительного эффекта признака: этот паук еще и редкий враг – маскировка под птичий помет в сочетании с соответствующим запахом привлекает определенных насекомых, на которых паук затем нападает.)

Эту главу я завершу рассказом о совсем ином виде редкого друга, характерном лишь для нашего вида, и о связанном с ним наблюдении, которое могло бы озадачить пришельца из другой галактики: мужчины не стоят в очереди в банки спермы. Более того, на самом деле мужчин приходится заманивать туда деньгами. Почему это так? Если можно было бы сказать, что гены чего-то «хотят», то они хотят, чтобы мы создавали их копии; в конце