Волшебная эволюция - Стестад Ханна Нюборг
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.
Стрекательные клетки актиний служат настоящим оружием, они убивают проплывающую мимо морскую живность — добыча достается и актинии, и крабу. Ученые убедились: если отобрать у краба одну из «боксерских перчаток», он разрывает клешнями оставшуюся актинию надвое, пересаживает одну из половинок на вторую клешню, и спустя некоторое время актинии-клоны вырастают до прежних размеров. Что интересно, крабы поступают точно так же, если другие крабы отбирают у них одну из актиний. Как утверждает National Geographic, этот анемоновый краб — единственный известный вид, способный содействовать клонированию другого вида.
Для сохранения мутуализма порой приходится применять дисциплинарные меры. Если невыполнение обязательств имеет негативные последствия, обе стороны с большей вероятностью будут поддерживать необходимый баланс.
Рыбы-чистильщики — небольшие рыбы, поедающие паразитов с других, как правило более крупных, рыб. Чистильщик получает пропитание, а «клиент» избавляется от паразитов. В Норвегии рыб-чистильщиков используют в сфере аквакультуры, а именно в разведении лососевых рыб: такой вид, как радужный губан, поедает лососевую вошь. На самом деле паразитам чистильщики предпочитают слизь, покрывающую тело большой рыбы, но последняя вовсе не желает, чтобы ее защитную слизь ели. Если чистильщик пробует обмануть «клиента», баланс нарушается, и мутуализм превращается в паразитизм. Однако недобросовестный чистильщик тут же бывает наказан — «клиент» отказывается от его услуг и исчезает.
Внутри сообщества рыб-чистильщиков также существует собственная система штрафов. Зачастую чистильщики работают в паре, чтобы предложить «заказчику» более качественное «обслуживание». Поэтому если кто-то из напарников вдруг вместо паразитов позарится на слизь, это грозит потерей «клиента» для обоих. В ходе одного исследования в 2010 году было замечено, что самцы чистильщиков наказывают нерадивых самок, взявшихся поедать слизь (обратного не происходит, поскольку самцы намного крупнее). После такой атаки самки становятся сговорчивее и уже не пытаются хитрить. Самцы выступают в роли «полиции», наказывая непокладистых самок, благодаря чему мутуализм сохраняется.
Мутуализм бывает настолько выгодным для сторон, что оба вида начинают резко прибавлять в численности и тем самым подавлять остальных членов местного сообщества. Муравьи-листорезы успешно сотрудничают со своей грибницей, однако они «сколотили» крепкое хозяйство не только благодаря грибам. Многие муравьи по всему миру, в том числе в Норвегии, держат «молочных коров».
На самом деле «коровы» — это тли, крошечные насекомые, питающиеся растительным соком листьев. Они переваривают полученные из листьев питательные вещества и выделяют излишек углеводов в виде сладкой жидкости под названием падь. Муравьи так любят эту сладость, что даже поглаживают тлю своими усиками, чтобы те давали больше «молока». Взамен тля получает надежную защиту от таких хищников, как божьи коровки.
Это сотрудничество настолько выгодно обоим, что муравьи и тли способны заполонять целые деревья, вытесняя других насекомых. Исследователи в Аризоне изучили деревья, на которых присутствовали и отсутствовали колонии муравьев и тли. Они заметили, что на заселенных муравьями и тлей деревьях проживает гораздо меньше членистоногих, чем на деревьях, до которых муравьи с тлей не добрались. А когда ученые собрали всю тлю с одного дерева, муравьи также покинули его, уступив место другим членистоногим.
Мутуализм способствует развитию экосистемы в целом. Когда партнерство приносит пользу, неудивительно, что животные готовы вкладывать в него свои силы на протяжении миллионов лет. Из поколения в поколение сотрудничающие виды приспосабливались друг к другу, пока не нашли наилучший способ сосуществования.
Часть IV
Стремительное изменение среды
Глава 14
Истребление
В ходе эволюции видов на протяжении миллионов лет формируется многозвенная пищевая цепочка. Как мы говорили ранее, виды приспосабливаются под образ жизни друг друга: учатся использовать уникальные ресурсы, вырабатывают защитные стратегии, выстраивают партнерские отношения. Любая экосистема — это сложная сеть, состоящая из хищных и травоядных животных, зависящих друг от друга, растений и прочих организмов, поэтому даже малейшее изменение у одного из видов может сказаться на состоянии целого ряда других. Точно так же для экосистемы может иметь последствия изменение температуры воздуха, количества осадков, минерального состава почвы и прочих физических и химических условий. В принципе, подобные вариации — естественная часть эволюционной истории, и со временем большинство видов так или иначе адаптируются к новым обстоятельствам.
Когда в экосистеме происходят резкие изменения за короткий отрезок времени, животным бывает сложно приспособиться к новым условиям вовремя. Если до того, как вид успевает адаптироваться, погибает большая часть особей, популяция становится слишком малочисленной, чтобы выжить, и вид вымирает. Но когда адаптация происходит быстро, этого удается избежать. Три последние главы нашей книги посвящены трем возможным сценариям развития событий в ответ на стремительное изменение окружающей среды, — это вымирание, быстрая эволюция генов и обучение.
В XVIII веке в Америке был широко распространен один вид птиц, который уже исчез с лица Земли. Миллиарды странствующих голубей — элегантных серых птиц с красноватой грудкой — пролетали огромными стаями над новой страной, над головами недавно прибывших европейцев. Религиозный моралист Коттон Мэзер, пользовавшийся значительным влиянием в колониальном Бостоне, писал, что небо над городом часами могло быть заполнено пролетающими мимо стаями, так много их было. Когда птицы устраивались на ночлег в кронах деревьев, ветви иной раз ломались под их весом. Такой многочисленной популяции требовалось много пищи, и в зависимости от ее наличия количество особей сильно менялось от года к году. Когда люди начали вырубать лес, чтобы освободить место под поля и застройки, птицам добывать пропитание стало сложнее. Однако удар по странствующим голубям нанесла вовсе не вырубка леса, а охота. Эти птицы пришлись очень по вкусу первопоселенцам.
