Читать книгу Дарвин в городе: как эволюция продолжается в городских джунглях - Менно Схилтхёйзен - Страница 3
I. Жизнь в городе
1. Главный инженер экосистем в природе
ОглавлениеГде-то в двадцати милях от Роттердама на обширной по меркам Нидерландов территории простираются заросшие растительностью приморские песчаные дюны Ворне – правда, с севера все большую их часть занимает разрастающийся роттердамский порт. Там можно сидеть на ковре из мхов и лишайников, меж которыми изредка проглядывают дремлики и блэкстонии, жевать бутерброд, смотреть, как экскаваторы вдалеке возятся с огромными грудами железной руды и угля, и время от времени улавливать бряцанье, доносимое несмолкающим ветром.
Именно здесь в школьные годы я проводил почти каждую субботу за ловлей жуков для своей растущей коллекции. С друзьями, такими же юными натуралистами, и иногда в сопровождении нашего неутомимого учителя биологии мы каждый раз ехали на велосипедах по берегу Мааса, на пароме переправлялись через реку, петляли между нефтяных баков и жутковатых построек нефтезавода, а потом до вечера сновали по дюнам в поисках интересных растений и насекомых. По воскресеньям мы вооружались определителями, перебирали находки, накалывали их на булавки и добросовестно записывали все в блокноты. Этакая отдушина перед началом очередной унылой недели в школе.
В Нидерландах водится около 4000 видов жуков, и я вознамерился отыскать в Ворне как можно больше. За пару-тройку лет в пропахших нафталином ящиках моего стола скопилось по экземпляру более восьми сотен разных видов, причем некоторые из них в Нидерландах прежде никто не находил.
Собрать первые сотни было просто: это были обычные, широко распространенные у нас жуки. Они брели себе через тропинку или сидели на кончике листа – собирай не хочу. Но моя коллекция все росла, и в конце концов пришлось прибегнуть к приемам посложнее, чтобы добавить в свой список неуловимые виды из так называемых особых мест обитания. К ним относятся и мирмекофилы – животные, которых природа обязывает жить в муравейниках. Энтомологический справочник подсказал мне, что их лучше всего искать глубокой зимой, когда все обитатели муравейника переселятся на его нижние этажи и, что еще важнее, не станут меня кусать – они будут слишком переохлаждены, чтобы тратить на это силы.
В общем, одним холодным зимним утром я привязал к велосипедной раме большую лопатку и отправился в сосновую рощу в самом сердце дюн – туда, где прежде видел крупные, напоминающие купола муравейники рыжих лесных муравьев (Formica rufa). Они были на месте – их укрывали сухие стебли крапивы, проросшей в богатой аммонием почве. Я вонзил лопатку в муравейник и начал копать. После нескольких лопаток сосновых иголок вперемешку с ледышками я наконец добрался до нижних, не тронутых морозом этажей, где и зимовали муравьи. Я достал свое проверенное временем энтомологическое сито – хитроумное немецкое приспособление, состоящее из мешка, решета и воронки – и принялся горстями засыпать туда содержимое муравейника, изо всех сил тряся его, чтобы отделить насекомых от крупного мусора. Затем я высыпал насекомых на большой белый пластмассовый поддон и уселся рядом в ожидании.
Вскоре окоченевшие муравьи начали понемногу шевелиться и разминать лапки, а потом и неуклюже ползать по своему пластмассовому полу. Впрочем, они меня не интересовали. Я пришел не за ними, а за теми, кого обнаружил в их компании. Вот маленький коричневый жук-карапузик – он крепко прижал лапки к округлому блестящему тельцу и притворился семечком. Вот еще один маленький и коричневый жук, на этот раз коротконадкрылый – он свернулся клубком, спрятав брюшко от опасности. Их-то я и искал – жуков-мирмекофилов, обитающих только в муравейниках! Я запустил добычу в морилку (старую банку из-под варенья, в которую я положил салфетку и накапал чуть-чуть эфира), отнес домой и аккуратно насадил обоих жуков на булавки. К булавкам я приложил карточки с приклеенными на них муравьями из того же муравейника – так советовал мой верный энтомологический справочник. Затем я достал определитель, чтобы убедиться, что я и правда обнаружил оба вида жуков, которых так и не увидел бы, если бы не раскопал посреди зимы муравейник.
Берт Хёлльдоблер и Эдвард Уилсон, знаменитые специалисты по муравьям, целую главу своего исчерпывающего труда «Муравьи» посвятили животным, живущим в муравейниках. Они свели основные сведения в таблицу, которая занимает четырнадцать страниц – в нее вошли не только жуки, но и мухи, гусеницы бабочек, клещи и пауки. Мокрицы, ложноскорпионы, многоножки, ногохвостки, полужесткокрылые, сверчки… Практически в каждой группе ползучих существ найдется вид, проползший-таки в муравьиное общество и обеспечивший себе вид на жительство у них дома.
Сделать это можно двумя способами. Первый – слиться с толпой. Муравьи, можно сказать, живут в мире химических веществ. Они общаются между собой с помощью целого букета запахов, передавая друг другу феромонные сообщения – обычное «Привет», успокаивающее «Тихо-тихо, все в порядке», радостное «О-о-о, в десяти километрах к западу от дома столько вкуснятины!» или отчаянное «СПАСАЙТЕСЬ!!! ТУТ КАКОЙ-ТО ПСИХ РОЕТСЯ В МУРАВЕЙНИКЕ ЛОПАТКОЙ!!!».
Химический язык муравьев также служит им общественной иммунной системой: благодаря ему они отличают своих от чужих. Если кто-то пахнет не так, как другие муравьи из колонии, на него нападут, не зная жалости. Перед тем как попасть в гнездо, мирмекофилы – даже те, что не собирались вредить муравьям, – должны были взломать муравьиный опознавательный код. Эволюция подарила им способность говорить по-муравейски, чтобы их не раскусили. У многих мирмекофилов на теле имеются особые железы, вырабатывающие сигнальные молекулы хозяев (чаще всего те, что должны их успокоить), и пучки волосков, которые запускают эти молекулы в воздух. Бывают и мирмекофилы-билингвы. Коротконадкрылый жук Lomechusa pubicollis, к примеру, зимует у рыжих жалящих муравьев Myrmica и охотно болтает с ними на их химическом языке. Весной же он прощается с Myrmica и перебирается на лето к рыжим лесным муравьям, где без проблем переключается на химический язык Formica.
У мирмекофилов, пожелавших внедриться в муравьиное общество, есть для этого и другой способ: подыскать себе место, где они смогут жить в довольстве и безопасности. В этом им помогает тот факт, что муравьи помешаны на порядке. Если поднять в саду камень и заглянуть в муравьиное жилище, может показаться, что муравьи беспорядочно бродят туда-сюда, а их куколки валяются где ни попадя. На самом же деле у муравейников весьма сложная структура. В разных местах выполняются разные задачи, которые и поддерживают жизнь в муравейнике, – прямо как в средневековом городе. Там есть и свалки, куда попадают отходы жизнедеятельности колонии, и периферические камеры с оборонными гнездами, где стоят на страже муравьиные войска, и склады для припасов, и выводковые камеры с отдельными отсеками для куколок, личинок и яиц, и личные покои муравьиной королевы…
В некоторых муравейниках есть стойла, где муравьи доят тлей, и грядки, где они растят съедобные грибы или проращивают жесткие семена, чтобы их можно было съесть. Транспортная система муравейника тоже состоит из множества участков: магистрали для муравьев с добычей, внутренние улочки, обходные пути и даже система бесконечно ветвящихся дорог, соединяющих муравейник с окрестностями. У муравьев отсутствует централизованное планирование и бюджет, однако они умудряются строить комплексные транспортные сети, которым почти нет равных даже в мире людей.
В каждой из этих подсистем муравейника и на прилегающей к нему территории обитают разные специализированные мирмекофилы. Начнем с дорог, ведущих к муравейнику и из него. Основные транспортные пути в жилище европейских пахучих муравьев-древоточцев (Lasius fuliginosus) расположены на стволах деревьев, и именно там обитателей муравейника поджидает жук-блестянка Amphotis marginata. Эти жуки – настоящие разбойники с большой дороги. Днем они прячутся в убежищах у тропы, а по ночам вылезают оттуда в ожидании муравьев, возвращающихся домой с добычей. Своими короткими и сильными усиками жук раскрывает муравью рот и принимается быстро барабанить ему по голове. Точно таким же образом муравьи в гнезде выпрашивают у сородичей пищу, так что ошарашенный муравей отрыгивает добычу из зоба, а жук с аппетитом ее поглощает. Часто муравей понимает, что его надули, и нападает на попрошайку. Впрочем, Amphotis marginata – жук плоский и крупный, к тому же покрыт тяжелой броней. Он съеживается, прижимает к себе все отростки и становится неприступным, словно танк, а незадачливый муравей вскоре сдается и возвращается домой ни с чем.
В гнезде пахучего муравья-древоточца мы обнаружим еще одно насекомое, занятое делом. Личинки коротконадкрылого жука Pella funesta работают в муравейнике мусорщиками. Они обитают в отсеках для отходов, где питаются мертвыми муравьями. Чтобы остаться незамеченными, они прячутся прямо в кучах мусора или даже забираются в муравьиные трупики. Если на личинку все-таки нападает муравей-рабочий, та выпячивает брюшко. Там у нее расположены железы с веществами, которые моментально успокаивают муравьев или сбивают их с толку – как кошачья мята, только муравьиная. Взрослые особи Pella funesta тоже не прочь полакомиться мертвыми муравьями, но они охотятся и на живых, причем иногда сразу группами. Подобно львиному прайду, жуки пускаются за жертвой в погоню. Один из них заползает к муравью на спину и смыкает челюсти на шее, пытаясь перегрызть нервы и горло. Такие атаки часто не приносят результата, зато в случае удачи еды хватает всей жучьей стае.
Но самое ценное в муравейнике – это выводковые камеры, или ясли. Муравьи тащат своим свежевылупившимся личинкам лучшие кусочки пищи – например, только что убитых насекомых. Многие мирмекофилы нашли свое призвание именно там: одни притворяются муравьиными личинками, выделяя нужные вещества, и выпрашивают еду у муравьев-рабочих, а другие и вовсе поедают личинок. Но ясли в муравейнике тщательно охраняются. Обнаружив там незваного гостя, муравьи тут же с ним расправятся. Мирмекофилам, специализирующимся на выводковых камерах, пришлось освоить очень сложные приемы, чтобы муравьи их не заметили. К ним относится интереснейший жучок Claviger testaceus, известный также как желтый безглазик. Эволюция миллионы лет помогала ему приспособиться к жизни в самом сердце муравейника. Голова у этого бледно-рыжего жука узкая, глаз на ней нет, зато есть странные усики, формой напоминающие булавы. На спине у него густо растут золотистые волоски – как и в предыдущем примере, секрет заключается именно в них. Расположенные под ними железы вырабатывают вещества, которые, судя по всему, пахнут смертью – точнее, дохлыми насекомыми. Муравей-рабочий, бредущий мимо желтого безглазика, примет его за свежеубитую добычу (жук при этом будет притворяться мертвым, так что муравей ничего не заподозрит), взгромоздит его продолговатое тельце себе на спину и утащит в выводковую камеру, где хранится все самое вкусное. Возможно, он даже забросает жука кусками гниющего мяса и сдобрит отрыгнутой слюной с пищеварительными ферментами, а потом поползет по своим делам в полной уверенности, что сделал для подрастающих личинок доброе дело. Реальность же оказывается сурова: выкарабкавшись из-под падали, безглазик тут же набьет брюшко муравьиными яйцами, личинками и куколками.
Claviger testaceus, Pella funesta и Amphotis marginata – это лишь три из десяти тысяч видов мирмекофилов, известных ученым. Эти виды относятся по меньшей мере к сотне разных семейств беспозвоночных. Вероятно, эволюция взялась за мирмекофилов тогда же, когда появились первые муравьиные колонии, то есть около 75 миллионов лет назад. А все потому, что муравьи своей деятельностью меняют природу вокруг себя. Экологи называют таких энтузиастов инженерами экосистем.
Понятие «инженер экосистемы» было впервые предложено в статье 1994 года в журнале Oikos. Ее авторы – экологи Клайв Джонс, Джон Лотон и Моше Шачак. Вот что они пишут: «Инженеры экосистем – это организмы, чья деятельность регулирует доступ к ресурсам для других видов путем внесения физических изменений в биотические или абиотические материалы. Таким образом они модифицируют, поддерживают и создают места обитания». Короче говоря, инженеры экосистем сами создают экосистемы. Несложно понять, почему муравьи попадают под это определение. Они выползают далеко за пределы своего жилища, а высокий уровень самоорганизации позволяет им собирать и накапливать ресурсы у себя в муравейнике. Сам муравейник представляет собой невиданную доселе экосистему, куда все время поступает энергия в виде добываемой пищи. Этой энергией могут пользоваться и другие организмы. Десять тысяч видов мирмекофилов появились благодаря тому, что в новой муравьиной экосистеме перед ними открылись новые двери, а эволюция позволила в них войти. Впрочем, извлекать выгоду из преображенной муравьями среды умеют и организмы, не считающиеся мирмекофилами, – например, крапива, разросшаяся в богатой азотом почве вокруг раскопанного мной муравейника.
Существует немало видных инженеров экосистем и помимо муравьев. Давайте вспомним других животных, возводящих строения в разы крупнее, чем они сами, – это термиты, к примеру, или кораллы. Кстати, инженерам экосистем вовсе не обязательно быть такими крохотными. Взять тех же бобров: в мире не найдется лучшей команды гидротехников, чем бобровая семья. Они валят деревья и возводят из стволов и камней плотины длиной до нескольких сотен метров. Если течение слабое, плотина строится прямая, а если сильное – выгнутая, чтобы лучше выдерживала напор воды. Из-за плотины вода замедляется и затапливает окрестности. Так появляются болота, куда вряд ли сунутся хищники вроде волков и где бобры зимой не столкнутся с нехваткой пищи – водных растений и древесных побегов. Эти звери роют каналы, по которым сплавляют тяжелые бревна, и строят хатки – большие домики из хвороста, скрепленного илом, глиной, деревяшками и корой. Своей деятельностью они кардинально преобразуют окружающую местность и создают новые ниши для множества других видов. Бобры могут со временем покинуть жилище, а их плотины рано или поздно обветшают и начнут протекать, но болотистые луга, раскинувшиеся на затопленной территории, останутся там на многие десятилетия.
Давным-давно бобры своими усилиями преобразили крупный продолговатый остров у восточного побережья Северной Америки, в устье реки Махикантук[2]. На нем много покатых возвышенностей и низин – на местном наречии индейцев ленапе его название означает «остров, где много холмов». Несколько веков назад большую часть острова покрывали каштановые, дубовые и ореховые леса. Они поглощали обильные запасы дождевой воды и по чуть-чуть выпускали ее наружу – так по всему острову растеклись медлительные ручьи общей протяженностью в сотню километров, настоящее раздолье для бобров, которых там водилось немало. На юге острова была лощина, где два ручья сливались в один. Бобры построили там плотину, и со временем на затопленной территории образовалось болото, где росли красные клены. Вскоре в лощине поселились новые обитатели, которым болото пришлось по вкусу, – каролинские утки, крикливые лягушки и карликовые сомики. Помимо красного клена там росла частуха Alisma triviale и фиалка Viola cucullata. Мы знаем все это благодаря передовому исследованию под руководством ландшафтного эколога Эрика Сандерсона из американского Общества охраны природы, базирующегося в Нью-Йорке. Исследователи собрали сведения о климате, типах почвы и топографии острова, изучили записи первых ступивших сюда голландцев и англичан, а также разработали компьютерную модель всей пищевой цепочки в этой части Северной Америки. Так им удалось воссоздать облик ландшафта и местной флоры с фауной таким, каким он был четыре сотни лет назад.
От того облика давно ничего не осталось. Этот остров – Манхэттен, а исследование Эрика Сандерсона также известно как проект «Маннахатта» (Mannahatta Project). Исследователи поставили перед собой цель – создать интерактивную карту нынешнего Манхэттена, где можно выбрать любой участок, убрать на нем все современные постройки и увидеть примерную модель того, как он выглядел до прихода европейцев. «Спустя столько лет буйная растительность в этих краях кажется нам столь же невероятной, сколь современные дороги, небоскребы и роскошь показались бы первым европейским колонистам и их соседям, коренным американцам», – пишет Сандерсон. Он достиг своей цели 12 сентября 2009 года – в четырехсотлетие дня, когда Генри Гудзон прибыл сюда на корабле Английской Ост-Индской компании, увидел остров и записал в судовом журнале: «Этот край так прекрасен, как это только возможно».
И действительно, если открыть интерактивную карту проекта на сайте welikia.org, покажется, будто Google Earth распахнул перед вами окно в один из немногих оставшихся на планете нетронутых уголков природы. От одного берега до другого раскинулся лес, хотя тут и там видны луга, болота, ручьи и поселения ленапе, а на побережье стелются отмели и возвышаются утесы. Поистине райское место. Но стоит нажать на кнопку – и на смену пышной растительности придут современные улицы. Вы тут же поймете, что теперь там находится Гарлем или Гринвич-Виллидж. Те два ручья, где бобры-инженеры устроили болото, текли аккурат посреди современной площади Таймс-сквер: один ручей пролегал через небоскреб «Нью-Йорк-пост-билдинг», а другой – через школу имени Жаклин Кеннеди Онассис.
Вы, должно быть, уже догадываетесь, к чему я веду. Щелкая по кнопкам на интерактивной карте проекта «Маннахатта», мы переключаемся между двумя экосистемами. На этом острове больше не водятся бобры. Их сменил, пожалуй, главный инженер экосистем в природе – Homo sapiens. Люди построили для себя современный Манхэттен и теперь снуют по нему, словно муравьи в муравейнике. Как и любые уважающие себя экосистемные инженеры, они заодно создали ниши для сосуществующих с ними животных и растений – не мирмекофилов, а, если хотите, антропофилов. Именно об антропофилах и нишах, которые они занимают в сотворенной человеком экосистеме, и пойдет речь в этой книге.
2
Махикантук (Muhheakantuck) – исконное имя реки Гудзон на языке индейцев делаваров (ленапе). – Прим. ред.