Шон Кэрролл - Закон «джунглей»
Синклер разгадал загадку стремительного увеличения численности жвачных буйволов и гну. В этой экосистеме вирус КРС действовал как микроскопический ключевой вид. Его присутствие отрицательно регулировало численность жвачных, а при подавлении вируса среди жвачных происходил демографический взрыв.
Колоссальное воздействие чумы КРС демонстрирует, что не только хищники могут выступать в качестве ключевых видов – патогенные организмы также могут непропорционально влиять на биологические сообщества. И, как и в случае с хищниками, интродукция или устранение патогенов может оказывать каскадирующее влияние на экосистему. Чума крупного рогатого скота 70 лет терзала Серенгети. Синклер также открыл, что освобождение жвачных от этого влияния повлекло за собой еще массу удивительных изменений.
130 000 тонн гну
Парадоксальным образом мор копытных оказался подарком для эколога. Так же, как удаление морских звезд или реинтродукция каланов, вирус вызвал пертурбацию (пусть и случайную), позволившую Синклеру и другим ученым понять, как функционирует экосистема Серенгети. К 1973 г. популяция гну достигла астрономического показателя 770 000 особей, но в отличие от буйволов их демографический взрыв затянулся до наших дней. Гну потребляют бо́льшую часть пищи и сами являются важнейшим блюдом в меню хищников. Синклера осенило, что, если он хочет понять Серенгети, нужно внимательнее следить за гну.
Но в середине 1970-х работать в Серенгети стало сложнее – и не из-за жвачных, а по вине Homo sapiens. В конце 1960-х в Танзании установился радикальный социализм, последовала коллективизация сельхозугодий, национализация банков и других компаний, запрет частной собственности. После многолетней напряженности между Танзанией и капиталистической Кенией в феврале 1977 г. Танзания закрыла границы. Учитывая такие трения и ограничения на путешествия, туризм в Серенгети сократился более чем на 80 %. Район Мара, относящийся к экосистеме Серенгети, находится на территории Кении, поэтому было неясно, смогут ли ученые пересекать границу, чтобы вести учет численности животных.
К 1977-му численность гну не отслеживалась уже четыре года. Синклер и его коллега Майк Нортон-Гриффитс, умевший управлять самолетом, решили основательно посчитать популяцию: 22 мая выдалась превосходная погода, они отправились с аэродрома близ Института исследований Серенгети и стали летать змейкой, постепенно продвигаясь из северной части Серенгети в южную. Наряду с огромными стадами гну Синклер заметил колонны грузовиков, двигавшихся к кенийской границе.
Стоило им вновь приземлиться на аэродроме, как их окружили танзанийские военные, наставившие на них стволы. Офицер спросил Синклера и Нортона-Гриффитса, зачем они летали над их транспортом. Те с улыбкой ответили, что просто считали гну. Офицер им не поверил и спросил, как можно считать животных с такой высоты. Синклер ответил, что они фотографировали гну и пересчитают позже. Такое объяснение вообще не устроило офицера, особенно когда он узнал, что самолет влетел в Танзанию с территории Кении.
«Итак, вы прибыли из Кении и фотографировали нашу армию. Вы арестованы за шпионаж в пользу Кении», – заявил офицер. Самолет конфисковали, но Синклер успел вытащить отснятую пленку из фотоаппарата.
Затем ученых посадили под стражу в их доме, и они оставались под охраной почти все время – кроме того момента, когда происходила смена караула. После трехдневного заключения пленники решились на побег. Во время очередной пересменки Синклер и Нортон-Гриффитс ринулись к самолету, вскочили в него и стартовали. Осознав, что у них не хватит топлива, чтобы вернуться в Кению, они решили отправиться в Олдувайское ущелье, в лагерь Мэри Лики, надеясь, что у палеонтологов найдется для них лишнее горючее.
Мэри снабдила их горючим, а еще рассказала довольно интересную историю. Годом ранее в районе Летоли кто-то из ее сотрудников наткнулся на звериные следы, сохранившиеся после древнего пеплопада. Среди многих следов они нашли и такие, которые напоминали самые обычные отпечатки ступней. Лики просто поразила Синклера и Нортон-Гриффитса, показав им первые слепки вереницы следов длиной не менее 26 м, оставленных человекоподобными существами. Открытие этих следов снимало всякие сомнения в том, были ли наши древнейшие предки прямоходящими.
Спустя несколько недель Синклер и Нортон-Гриффитс вновь поразились, когда проявили пленку с «переписью гну» и подсчитали, что популяция этих животных составляет уже 1,4 млн особей, то есть практически удвоилась за последние четыре года и выросла более чем впятеро по сравнению с 1961 г. Теперь это было крупнейшее стадо диких копытных в мире. Другие ученые заметили, что в Серенгети в этот период произошли и всевозможные иные изменения. Например, увеличилась численность львов и гиен. Разумеется, это было логично, ведь доступной дичи стало больше. Лишний миллион гну или около того – это около 130 000 тонн лишней биомассы, которой может прокормиться множество хищников. Но были и другие, менее понятные изменения, причины которых по отдельности казались не столь очевидными. Например, также увеличилась численность жирафов. Была ли какая-нибудь связь между количеством жирафов и другими изменениями, происходившими в Серенгети?
Действительно была. Важнейший фрагмент мозаики удалось восстановить благодаря исследованиям Майка Нортона-Гриффитса, показавшим, что с 1963 г. в Серенгети радикально снизилось количество пожаров в засушливый сезон. Пожары мешают восстановлению молодой поросли. Чем меньше пожаров, тем больше молодых деревьев успевает вырасти, тем больше становится пищи для жирафов.
Но почему снизилось количество пожаров? Нортон-Гриффитс и Синклер осознали, что вот оно, объяснение данных их «переписи». Резкое увеличение численности буйволов и гну привело к тому, что травоядные стали потреблять больше травы, и в засушливый сезон пожарам стало просто не на чем гореть. Все изменения в Серенгети взаимосвязаны, они вызваны все теми же пертурбациями. Устранение вируса чумы крупного рогатого скота привело к запуску трофических каскадов, затронувших популяции травоядных, хищников, а также деревья.
Внимательно рассмотрите каскады, изображенные на рис. 7.3, и вдумайтесь в их логику. Важнейший вывод, следующий из этих долгосрочных исследований, заключается в том, что реальный драматизм Серенгети – не тот, который показывают по телевизору. Ее главные герои – не лев или гепард, настигающие газель, а гну, жующий траву. Если умножить эту скучную жвачку на миллион или более особей, то открывается каскад взаимодействий в саванне, благодаря которым растут деревья, увеличивается численность хищников, жирафов и других животных.
Рис. 7.3
Истинная драма Серенгети. Когда удалось искоренить вирус чумы крупного рогатого скота, стремительно увеличившаяся популяция гну стала потреблять больше травы. Запустились трофические каскады, благодаря которым увеличилось количество деревьев, популяции хищников, жирафов и других видов
Иллюстрация Лиэнн Олдз
Из всех изменений, спровоцированных бумом гну, Синклера более всего удивило «зарастание деревьями». Как и связь между каланами и ламинариевыми лесами, связь между вирусом чумы КРС и деревьями включала в себя много уровней отрицательной регуляции – в данном случае это была неочевидная логика тройного отрицания. Действительно, десятилетиями ученые и борцы за охрану природы беспокоились об исчезновении взрослых деревьев в Серенгети и винили в этом слонов. Возможность того, что в такой ситуации лучше растут молодые деревца, попросту упускали.
Но Синклеру было мало хорошей корреляции. Чтобы проверить, на самом ли деле в саванне увеличивается количество деревьев, он установил на местности несколько камер, по кадрам с которых документировал изменения в плотности деревьев. «Потребовалось всего 10 лет, – рассказывал он мне, – чтобы убедиться, что несколько видов деревьев в Серенгети переживают настоящий бум» (рис. 7.4).
Рис. 7.4
Стремительный рост деревьев в Серенгети. Сокращение пожаров приводит к увеличению плотности деревьев, что видно на фотографиях, отснятых в течение 20 лет
Снимки публикуются с разрешения Энтони Р. Э. Синклера
На безлесных равнинах гну оказывали на флору и иные важные воздействия, не ограничивающиеся сокращением пожаров. До демографического взрыва среди гну трава на северных равнинах могла вырастать до 50–70 см. После умножения гну трава стала вырастать всего до 10 см. Чем ниже трава, тем больше солнечного света и питательных веществ достается другим растениям, разнообразие трав увеличивается. В свою очередь, благодаря этим травам увеличивается количество и разнообразие бабочек.
