Волшебная эволюция - Стестад Ханна Нюборг
Введение
Муравей-листорез
В тропических лесах Колумбии проживает сообщество земледельцев. Основным источником пропитания сообщества служит гриб, произрастающий исключительно в этом регионе, поэтому крестьяне всячески оберегают грибницу, выпалывают сорняки и удобряют почву. Рабочие стройными колоннами отправляются на поиски удобрения, а их королева остается дома. Эти крестьяне, рабочие и королева — не люди. Это муравьи.
У муравьев-листорезов — одно из самых сложно устроенных сообществ на нашей планете, возможно, уступающее лишь человеческому. В отличие от людей, которые начали возделывать землю всего десять тысяч лет назад, у муравьев гораздо более впечатляющий опыт, ведь они выращивают грибы уже на протяжении пятидесяти пяти миллионов лет.
История жизни муравьев-листорезов начинается с роения. С началом роения сотни тысяч муравьев массово покидают свои гнезда, чтобы основать новые колонии. Во время роения одна из самок спаривается с одним из самцов, и в результате она уже больше никогда не будет нуждаться в спаривании. Она готова стать королевой своей новой колонии, королевой без короля.
Когда королева находит идеальное место для гнезда, она в первую очередь вырывает небольшую подземную камеру, где «сажает» частицу грибницы, принесенную из прежнего гнезда. Затем она удаляется в другую темную камеру, чтобы отложить яйца. Вскоре из яиц вылупляются личинки, которые со временем превращаются во взрослых муравьев. Эти муравьи помогают королеве ухаживать за гнездом и грибницей, тогда как она сама занята лишь откладыванием яиц. Все вновь появившиеся муравьи являются сестрами, дочерями королевы. Они ни с кем не спариваются, поэтому никто из них не даст приплода.
Лишенные потомства, сестры находят себя в заботе о колонии. Помимо королевы, в колонии проживает четыре типа муравьев: малые и большие солдаты, которые защищают гнездо от врагов, а также малые и большие рабочие, они возделывают грибницу. Более крупные рабочие трудятся в лесу, где собирают упавшие с деревьев листья. Найдя подходящий лист, муравьи своими мощными челюстями разрезают его на мелкие кусочки, затем взваливают эти кусочки на спину (груз зачастую весит больше, чем сам муравей) и несут их в гнездо. Рабочие следуют по знакомым тропам, и чтобы избежать столкновений на «магистралях», выстраиваются в стройные колонны.
По возвращении в гнездо листья передаются малым рабочим, которые пережевывают их и используют как удобрение для грибницы. Гриб растет подобно голубой плесени на сыре, и как только он становится достаточно большим и зрелым, муравьи снимают урожай и поедают его. Рост гриба напрямую зависит от поставки удобрения муравьями, но и муравьи, в свою очередь, полностью зависимы от гриба, ведь они не способны переваривать сырую растительную пищу. Именно поэтому они так заботятся о грибнице. Они не только подкармливают ее: специально обученные малые рабочие оберегают ее от вредного гриба-паразита, поддерживая чистоту на грядках. Отходы собираются и выносятся на компостную кучу за пределами гнезда.
Спустя год снова наступает пора роения. Из яиц вылупляется новое плодовитое поколение — самки, призванные стать королевами, и самцы, которым в течение их короткой жизни предстоит спариться с самками из других гнезд. По окончании роения самцы погибают, а королевы создают собственные колонии и высаживают в новых гнездах грибы.
Кажется совершенно невероятным, что это сложное сообщество сформировалось в ходе эволюции. Подземные муравьиные гнезда могут достигать восьмидесяти метров в глубину и восьмидесяти метров в диаметре, при этом в самых больших из них проживает свыше восьми миллионов особей различной специализации. Неужели подобная система могла появиться без целенаправленного, интеллектуального планирования?
Эволюция — процесс отнюдь не запланированный, однако существовали веские причины для того, чтобы муравьиное сообщество стало именно таким, каким мы его знаем сегодня. Наблюдения за ныне живущими животными проливают свет на процессы эволюции: изучая некоторые из наиболее интересных видов, мы можем попытаться понять, каким образом сформировались столь сложные сообщества и изумительные модели жизненного уклада.
Эта книга состоит из четырех частей. В первой из них повествуется о борьбе индивидов за выживание и влиянии этой борьбы на формирование специфичного образа жизни. Во второй части рассматривается семейная жизнь животных: отношения с потенциальными партнерами, конкурентами, отпрысками и родителями. В третьей части описывается взаимодействие животных, не связанных родственными узами, — как между сородичами, так и между представителями разных видов. В четвертой, заключительной, части мир рассматривается в еще более укрупненном масштабе: мы поговорим о том, каким образом животные вынуждены приспосабливаться к стремительно меняющейся среде.
Я надеюсь, что не только смогу заразить вас своей увлеченностью волшебным миром фауны, но и помогу вам чуть лучше понять, почему все живые существа — вы, я и муравьи-листорезы — живут именно так, как живут.
Часть I
Миллионы способов выжить
Глава 1
Преимущества и недостатки
На первый взгляд жабовидная ящерица (или рогатая ящерица) скорее похожа на камбалу с ногами, чем на игуану, хотя она относится к подотряду игуанообразных. Благодаря камуфляжной окраске — темные пятна на бежевом фоне — ее плоское тело сливается с песком и сухой каменистой землей Техаса. Снующие рядом лисы обычно не замечают эту ящерицу. А если кто-то ее и заметит, она способна дать отпор.
Жабовидная ящерица оснащена тремя средствами защиты. Во-первых, ее тело сплошь покрыто шипами, а прямо за головой расположены два острых рога, так что жевать такую добычу не слишком удобно. Во-вторых, ящерица способна надуваться подобно иглобрюхой рыбе, которая вмиг превращается в колючий шарик. Однако наибольший интерес представляет третий защитный механизм: жабовидная ящерица умеет стрелять кровью из глаз. Когда ящерица чувствует угрозу (например, если рядом появляется слишком любопытная лиса), отток крови из головы перекрывается, кровяное давление в голове возрастает, капилляры вокруг век лопаются, и из уголков глаз ящерицы брызжет кровь прямо в морду лисице. Пока лиса пытается сообразить, что произошло, ящерицы уже и след простыл. К тому же вкус игуаньей крови лисе противен, и она решает поискать себе на обед что-нибудь получше.
Жабовидные ящерицы маленькие, и при отсутствии защитных средств они стали бы легкой добычей для многих хищников. Очевидно, что ящерица, оснащенная эффективными средствами обороны, обладает явным превосходством. Такая особь имеет больше шансов выжить и вывести многочисленное потомство. Конечно, больно, когда в глазах лопаются сосуды, и раны заживают не сразу, но если на кону жизнь, можно вынести кратковременное страдание. На чаше весов преимуществ больше, чем недостатков.
Ящерицы, чей образ жизни имеет значительные преимущества и несущественные недостатки, обзаводятся многочисленным потомством и передают следующему поколению свои особенности. Выгодные качества передаются по наследству, в то время как вредоносные постепенно исчезают. Игуана, умеющая выпрыскивать кровь из уголков глаз, выживает и производит на свет приплод, способный обороняться таким же способом.
Возможно, некоторые из детенышей этой ящерицы научатся еще более эффективно защищаться от врагов брызгами крови, и эти особи дадут потомство, куда более жизнеспособное, чем его бабушки и дедушки. Не слишком проворных съедят: лиса только рада поживиться нерасторопной добычей. В течение многих поколений, в которых самые успешные оказывались наиболее плодовитыми, способность разбрызгивать кровь из глаз постепенно развивается. В какой-то момент эти игуаноподобные достигают в своем умении поистине экспертного уровня: маленькая ящерица может выпрыскивать кровь на расстояние полуметра. Этот процесс называется естественным отбором.
