Волшебная эволюция

Глава 10 Помощники

Казалось бы, со всеми основополагающими функциями животных мы разобрались — выживание, поиск партнера, размножение и взращивание потомства. Тем не менее у животных есть и другие задачи, ведь все они существуют в сообществе себе подобных. В этой части книги мы поговорим об отношениях животных с теми, кто не входит в круг их ближайших родственников, то есть с теми, кто готов с ними сотрудничать, кто намерен использовать их в своих целях и кто хочет их, в конце концов, съесть.

Помогать своим детям логично, ведь они носители копий наших собственных генов. Однако в природе мы находим примеры животных, мыслящих куда шире: они готовы помогать не только своим собственным детям. К примеру, рабочие муравьи-листорезы сами никогда не становятся родителями, но они обеспечивают всех остальных членов колонии. Может показаться, что бескорыстное, альтруистичное поведение идет вразрез с эволюционными принципами, однако у животных, как правило, есть все основания жертвовать собственными ресурсами на благо окружающих.

В африканской саванне обитает маленькая птичка яркой окраски — белолобая щурка. Норвежское название вида пишется в одно слово — hvitpannebieter — и переводится как «белолобый пожиратель пчел». В норвежском языке сложные названия птиц зачастую пишутся слитно, так что при чтении просто язык сломаешь: filippinerflaggermuspapegeye (филиппинский висячий попугайчик), pupurnakkeedderkoppjeger (сине-затылочная нектарница-пауколовка) и — мой фаворит — juanfernandezmeisetyrann (островной синицевый тиранчик).

Белолобая щурка отличается не только белым лбом; ее яркий наряд состоит из желтых, красных, зеленых, синих и черных перьев, а острый клюв отлично приспособлен к ловле насекомых, особенно пчел. Эта изящная птичка меньше человеческой ладони в длину.

Белолобые щурки живут большими колониями и селятся в многочисленных норах на песчаных и скалистых берегах рек. После спаривания с самцом самка откладывает яйца в норе, однако высиживают яйца, а затем кормят птенцов не только родители, им помогают другие, бездетные особи, чья задача — участвовать во взращивании чужих птенцов. Примерно у половины пар есть как минимум один «закрепленный» за их семьей помощник, а у многих их даже несколько. Если у пары есть один помощник, то из всего выводка (а изначально это пять-шесть яиц) выживает один-два птенца. Второй помощник даст шанс выжить еще одному птенцу. Когда пищу для птенцов добывают не только родители, но и помощники, то число выживших отпрысков удваивается. Почему же помощники вкладывают свое время и энергию в чужое потомство?

Чтобы найти ответ на этот вопрос, американские биологи Стивен Эмлен и Питер Редж провели масштабное исследование. Они пометили целую колонию белолобых щурок цветными кольцами на лапках, что позволило им отличать каждую отдельно взятую особь, и стали наблюдать: кто с кем спаривается, кто кому помогает, где чьи птенцы и так далее.

Ученые заметили, что почти все помощники приходятся близкой родней паре, в жизни которой они участвуют, то есть они помогают растить своих родных и двоюродных братьев и сестер, а также племянников. В случае выбора 94 % помощников отдавали предпочтение своим ближайшим родственникам.

У кровных родственников набор генов во многом похож. Если у вас родится ребенок, он унаследует примерно половину генов от вас, а другую половину — от второго родителя. Например, если у вас голубые глаза, а у вашего партнера карие, то вероятность того, что ребенок унаследует ваш цвет глаз, может варьировать от нуля до 50 %, в зависимости от генов партнера. Если у вас родится еще один ребенок, он получит новую комбинацию ваших генов и генов второго родителя, и в половине случаев второй ребенок унаследует ту же вариацию каждого гена, что и его брат или сестра. На деле это означает, что у меня примерно половина генов совпадает с моим братом. Также четверть моих генов совпадает с моей племянницей, дочерью моего брата. В эволюционной биологии это называется коэффициентом родства. Мой коэффициент родства с самой собой составляет 1, с моим братом — 0,5, с его дочерью — 0,25. Если у меня родится ребенок, мой коэффициент родства с ним также составит 0,5, как и с моим братом.

Таким образом, с эволюционной точки зрения брат или сестра имеют ту же «ценность», что и наши собственные отпрыски, тогда как «ценность» племянников вдвое меньше. Если у меня есть ген, отвечающий за помощь моим племянникам, существует 25 % вероятности того, что этот ген будет унаследован следующим поколением, поскольку мои племянники передадут дальше по наследству мои гены с той же вероятностью в 25 %. В этом смысле «выгодно» оказывать помощь своим родственникам, поскольку при взращивании племянников происходит такая же передача генного материала, как и при рождении собственных детей, просто не столь эффективная. Не стоит забывать, что все живые существа приходятся друг другу родней, стоит нам лишь заглянуть достаточно глубоко в историю. Так почему же мы задумываемся над тем, участвовать ли в жизни наших дальних родственников или нет?

Попробуем решить простую арифметическую задачу. Мы уже знаем, что тот или иной признак начинает распространяться, только если его преимущества перевешивают недостатки. Когда речь заходит о помощи семье, мы вводим в наше уравнение новый элемент, а именно коэффициент родства. Помощь стоит затраченных усилий только в том случае, когда коэффициент родства, помноженный на преимущество, оказывается больше недостатка.

Посвятив долгие часы и годы наблюдению за яркой жизнью белолобых щурок (без сомнения, не обошлось без многочисленных помощников), Эмлен и Редж смогли проверить, действительно ли щурки руководствуются этой же формулой. Оказалось, что шансы птенца на выживание повышались на 44 %, если в его кормлении принимала участие его родная тетя. Если умножить это на коэффициент родства между тетей и племянником (0,25), выгода от кормления птенца для самой тети составляет 0,11; это означает, что кормление племянника повышает ее шансы на передачу генного материала на 0,11 по сравнению с ситуацией, когда она не участвует в его взращивании. Недостаток роли помощника состоит в том, что тетя теряет возможность обзавестись собственным потомством, что, в свою очередь, составило бы преимущество 0,5. То есть если бы она имела возможность произвести на свет собственных птенцов, это бы оказалось для нее куда выгоднее. Но поскольку щурки-няньки почти всегда одиноки и у них нет партнера, с которым они могли бы вывести птенцов, гораздо полезнее помогать родственникам, чем вообще ничего не делать. И всегда остается надежда, что на следующий год одинокая тетя найдет себе пару.

На самом деле друг друга поддерживают не только африканские птицы. Эми Лидэйл, британский биолог из Университета Шеффилда, занимается исследованием аналогичного поведения у длиннохвостой синицы, одного из моих любимых видов птиц, который также обитает в Норвегии. Это очень симпатичная птичка, похожая на маленький пушистый шарик с черными глазками-бусинками. Своей формой она напоминает длинную ложку, или половник, поэтому в народе эту синичку называют ополовником. Длиннохвостая синица поддерживает своих родных так же, как и белолобая щурка, и исследование Лидэйл доказывает, что птицы этого вида помогают только в том случае, когда помноженное на коэффициент родства преимущество оказывается больше недостатка. Помогающих родственникам животных можно найти и в море: киты-косатки в северных районах Тихого океана делятся добытой рыбой с другими особями в стае, но лишь в том случае, когда даритель и получатель связаны кровными узами.

У муравьев-листорезов, которые проживают огромными колониями и выращивают грибы под землей, родственные отношения строятся очень непросто. Возможно, вам запомнилось из вводной части нашей книги, что все рабочие муравьи-листорезы приходятся друг другу сестрами и ни у одной из них нет собственного потомства. Поначалу кажется странным, что они добровольно приносят себя в жертву, однако стоит взглянуть на это через призму родства и генов, как все оказывается оправданным. Сестры-муравьи находятся в максимально близком родстве.

Как уже было сказано, коэффициент родства между родителями и детьми составляет 0,5. Член семьи, разделяющий с вами коэффициент выше чем 0,5, может с точки зрения эволюции оказаться еще более ценным, чем ваш собственный ребенок. У самцов просто-напросто нет отцов. Королева получает все необходимые ей сперматозоиды до основания колонии и впоследствии производит на свет потомство двумя способами: оплодотворенные собранными ранее сперматозоидами яйцеклетки превращаются в самок, тогда как неоплодотворенные (то есть развивающиеся без сперматозоидов, а значит, без участия отца) превращаются в самцов.

Таким образом, самки муравьев имеют очень схожее генетическое строение. Когда самка рождается, она получает два набора генетической информации (по одному от матери и отца), то есть по два варианта каждого из своих генов. Материнские гены представляют собой случайную комбинацию двух наборов генов самой матери, но отцовские гены полностью идентичны всему набору генетической информации, которым располагал отец. У него, в свою очередь, не было отца, а значит, у него может быть лишь один вариант каждого гена. Когда у самки муравья появляется сестра, унаследованные от отца гены совпадают у них на 100 %, в то время как существует лишь 50 % вероятности того, что материнские гены у них совпадут. Получается, что в общей сложности у сестер в среднем совпадает 75 % генетического материала, а коэффициент родства составляет 0,75.

Таким образом, для самки муравья заботиться о сестре (0,75) выгоднее, чем о собственном отпрыске (0,5), ведь, помогая сестре, она сможет передать дальше больше собственных генов. В данном случае гораздо лучше быть суперсестрой, чем матерью.

Такое необычное устройство семьи означает, что все муравьи в муравейнике безоговорочно заботятся друг о друге, и любая из самок добровольно отказывается от собственного потомства в пользу ухода за сестрами. В случае муравьев-листорезов это касается и рабочих, и солдат, они все — стерильные самки. Только в момент роения (когда муравейник достаточно разросся и стоит теплая погода) королева откладывает яйца, которым предстоит превратиться в продуктивных самцов и самок, покинуть колонию, спариться и основать новые колонии. Вплоть до этого момента муравейник представляет собой огромную колонию стерильных самок, каждая из которых усердно трудится на благо семьи, выполняя отведенную именно ей роль. Сестры-листорезы добывают листья, возделывают грибницу, избавляются от паразитов, кормят личинок; словом, делают все возможное для процветания муравейника. Помните: когда вы жуете бутерброд на привале в лесу, ползущий по вашей ноге муравьишка — это не кто иной, как одна из бездетных суперсестер.

Подобное сверхсоциальное устройство, со стерильными кастами и жестким распределением ролей, встречается не только у муравьев. Жизнь пчел и ос подчиняется этим же сложным генетическим законам. Однако справедливости ради нужно отметить, что существуют сверхсоциальные виды, у которых отсутствует данная система, поскольку коэффициент родства между всеми братьями и сестрами составляет 0,5, как и у людей. Это касается некоторых видов раков-щелкунов, южноафриканских голых землекопов и всех термитов. Голые землекопы (небольшие роющие грызуны) живут колониями, которые примерно на 80 % состоят из стерильных рабочих. Королева проявляет крайнюю агрессивность по отношению к самкам, пытающимся спариться с самцами. Удивительно, что этот вид землекоповых умеет пятиться и бежать вперед одинаково быстро, и некоторые биологи предполагают, что эта способность, возможно, связана с необходимостью стремительного побега от карающей королевы в условиях узких подземных ходов.

Кровными узами можно объяснить многие проявления заботы в природе, но существуют и исключения. Животные спешат на выручку друг другу, даже если степень родства между ними крайне низкая либо вовсе отсутствует, или же они с одинаковым рвением помогают как своим, так и чужим. В этих случаях родственные отношения никак не могут служить объяснением. Однако существуют и другие причины «любви к ближнему».

В одной из пещер Бразилии царит кромешная тьма. Туда не пробивается солнечный свет, там не бывает людей с электрическими фонарями. И все же это темное сырое место — чей-то родной дом. Здесь обитают тысячи летучих мышей — обыкновенных вампиров, которые также известны как большие кровососы, или десмоды. Они целыми днями висят под сводами пещеры и спят, к вечеру приходят в движение, расправляют крылья и отправляют гонцов к выходу из пещеры, чтобы оценить обстановку во внешнем мире: достаточно ли темно? Когда на землю опускается ночь, лазутчики дают сигнал остальным, и вся колония вылетает на охоту. Вампиры жаждут крови.

Их цель — крупное животное, например корова на близлежащей ферме. Десмоды отыскивают на теле коровы наименее волосистый участок и делают зубами небольшой надкус. Из раны свободно льется кровь, чему способствует дракулин, белок, содержащийся в слюне летучих мышей. Дракулин препятствует свертыванию крови, и исследователи пытаются применять его свойства в разработке кроверазжижающих медицинских препаратов. Кровососы напиваются до отвала и возвращаются в пещеру.

С приближением рассвета оказывается, что добыть еду удалось не всем. Найти крупное животное вроде коровы, осла или тапира, да еще прокусить шкуру, не разбудив жертву, не так-то просто. Десмоды способны прожить без еды двое суток, потом они погибают от голода, поэтому неудачная охота — действительно большая проблема. Тут на помощь приходят сытые и щедрые вампиры: они срыгивают часть выпитой крови в рот голодным собратьям. Даритель теряет часть добычи, зато получатель может протянуть еще одни сутки.

Матери, как правило, делятся выпитой кровью со своими детенышами, однако нередко обмен происходит и между особями, не связанными кровными узами. Американские исследователи из Организации по защите летучих мышей^[10] в Мичигане в течение нескольких лет наблюдали за десмодами в неволе и пришли к выводу, что дележ пищи происходит более или менее произвольно относительно родства. Почему же летучие мыши делятся добытой кровью с теми, кто не приходится им родней?

Ученые заметили, что десмоды склонны жертвовать пищу тем, кто ранее выручал их самих, независимо от того, родственник он или нет. Чем дольше две особи приходили на выручку друг другу, тем с большей вероятностью каждая из них в следующий раз могла рассчитывать на подмогу со стороны «приятеля». Охотнее всего друг с другом делились особи, прожившие бок о бок много лет, когда каждая летучая мышь прекрасно знала, чего ожидать от того или иного сородича.

Выстраивание основанных на взаимопомощи отношений требует времени. Лучше всего это получается в стабильном обществе с постоянным составом, как у больших кровососов. Если в стае происходит «текучка», то рассчитывать, что в день неудачной охоты кто-то придет на выручку, весьма сложно, а в таком случае нет особого смысла самому помогать другим.

Чем сложнее процесс передачи добычи нуждающемуся собрату, тем больше выгоды для дающего должно быть в том, чтобы поделиться. Если сложности велики, особи будут скорее делиться с родственниками, поскольку в этом случае они получают сразу два преимущества: ответную помощь в будущем и возможность передать часть своих генов следующим поколениям. В 2017 году мичиганские исследователи подвергли подопытных десмодов новому эксперименту. Сытые летучие мыши должны были делиться едой с особью, запертой в освещенной фонарем клетке. Поскольку летучие мыши предпочитают темноту, они менее охотно делились едой с голодным собратом, поскольку для этого им приходилось вылетать на свет. Узник по-прежнему получал пищу от сочувствующих, но в меньшем объеме, чем раньше, и теперь большая часть пожертвований поступала именно от родственников. Результаты наблюдений подтвердили гипотезу исследователей: наличие существенных сложностей делает животных более разборчивыми и вынуждает их делиться в первую очередь с родственниками.

Большие кровососы образуют сложное сообщество, где забота об окружающих входит в сферу интересов каждого. Не стоит пытаться схитрить, только принимая помощь, ничего не предлагая в ответ, поскольку другие быстро сообразят что к чему, и в следующий раз никто не придет тебе на помощь. Чем больше вкладываешь в отношения со своими друзьями, тем с большей вероятностью можешь рассчитывать на выручку друзей в нужный момент. Если взглянуть на бескорыстие и щедрость сквозь эту призму, они тут же предстают как чистый эгоизм. Даже белолобые щурки в некотором смысле эгоисты, ведь они помогают исключительно родственникам, потому что последние являются носителями части их генов.

Если задуматься о нашем собственном поведении в этом ключе, становится немного не по себе. Неужели только потенциальная выгода может оправдать наше желание поддержать ближнего? Неужто мы настолько корыстны? До определенной степени это, пожалуй, правда, ведь мало у кого задерживаются в друзьях люди, готовые только принимать, но не отдавать. Исключение составляют наши дети, ради которых мы готовы пожертвовать всем, и иногда родственники. Но на самом деле все не так однозначно. У людей все устроено гораздо сложнее, поскольку на нашу жизнь влияет множество социальных и культурных факторов. Многие готовы помогать, не прося ничего в ответ, — ни от родственников, ни от остальных. Поэтому было бы неправильным попытаться объяснить все чувства человека одними лишь законами эволюции. Правда все это или нет, отрадно знать, что взаимопомощь делает жизнь лучше, — как общества в целом, так и нашу собственную.

Глава 11 Гонка вооружений

Природа — это огромная сеть. Каждое животное, словно крошечный узелок, вплетено в сложную ткань, которая состоит из множества взаимосвязанных особей самых разных видов и охватывает весь земной шар. Один вид поедает другой, тот, в свою очередь, поедает кого-то еще; разные виды конкурируют за одни и те же ресурсы. Со временем животные приспосабливаются к своим ближайшим соседям, но история на этом не заканчивается, и настает черед соседей отреагировать на их поведение и приспособиться к нему. Все идет по кругу: связанные в единую сеть виды то и дело приспосабливаются друг к другу, все время стараясь оказаться на шаг впереди соперников. Представим себе львов и зебр. С каждым поколением зебры становятся все быстрее, поскольку самых медленных зебр съедают львы, но каждое новое поколение львов также наращивает скорость, ведь самые медленные не могут добыть пищу и погибают от голода. Со временем оба вида учатся бегать гораздо быстрее, чем их предки, но их скорость относительно друг друга остается прежней. Налицо эволюционная гонка вооружений.

Летучие мыши и насекомые участвуют в подобной гонке вооружений уже более пятидесяти миллионов лет. Летучие мыши пытаются съесть насекомых, а насекомые пытаются от них спастись. Голодной летучей мыши нужно определить, где обитает насекомое, но большинство летучих мышей охотятся ночью, когда зрение бесполезно. Поэтому, в отличие от других животных, питающихся насекомыми, летучие мыши делают ставку не на зрение, а на эхолокацию. Они издают похожие на щелчки высокочастотные звуки, неслышные человеческому уху. Звуковые волны отражаются от окружающих предметов, позволяя летучим мышам оценивать расстояние до них: чем дольше задерживается эхо, тем дальше расположен объект. Это дает летучим мышам возможность маневрировать и охотиться в кромешной тьме. Чтобы спастись от голодных хищников, насекомым нужно уворачиваться не от зорких глаз, а от эхолокаторов.

Ночные бабочки быстро отреагировали на эту опасность, развив органы слуха, способные улавливать сигналы летучих мышей. Большинство ночных бабочек слышат благодаря специальной мембране, напоминающей нашу барабанную перепонку. Эта мембрана натянута поверх специальных углублений, расположенных в разных местах у разных видов. Уловив звуки летучей мыши, мембрана начинает вибрировать и посылает в мозг сигнал о том, что приближается крылатый хищник, и бабочка быстро улетает прочь. Появление такого органа слуха сделало ночных бабочек практически неуловимыми, а летучим мышам не оставалось ничего иного, как развить свою способность быстро и ловко летать, так что увернуться от них теперь могли только самые внимательные и стремительные бабочки.

В Аризоне обитает вид ночных бабочек, которому удалось сделать еще один успешный ход в этой гонке вооружений. Бабочка-медведица Bertholdia trigona, как и другие ночные бабочки, способна улавливать издаваемые летучими мышами звуковые волны. Однако еще она умеет издавать свои собственные ультразвуковые щелчки за счет вибрации мембраны, расположенной на брюхе. Приближаясь к объекту, летучая мышь издает сверхбыстрые щелчки, что позволяет бабочке-медведице легко заметить ее. Чем быстрее очередь щелчков, тем больше отражений эха и тем более подробное представление об объекте получает летучая мышь. Бабочка регистрирует эти быстрые сигналы, понимает, что она находится в опасности, и направляет в ответ собственные ультразвуковые щелчки с частотой до четырех с половиной тысяч сигналов в секунду. Сигналы бабочки искажают звуковой ландшафт и запутывают летучую мышь, которая тут же теряет жертву из виду.

Американский биолог Аарон Конкоран давно изучает летучих мышей. Вместе с коллегами он провел поведенческий эксперимент, доказавший, что обычные ночные бабочки попадаются летучим мышам в четыре раза чаще, чем Bertholdia trigona, издающие ультразвуковые щелчки. Очевидно, в гонке вооружений бабочки-медведицы получили явное преимущество. Подопытные летучие мыши Конкорана не заставили ждать ответного удара: после нескольких неудачных заходов они изменили свои настройки эхолокации — количество щелчков и способ отражения звука. Но этой уловки оказалось недостаточно для того, чтобы обойти бабочек-медведиц, которые продолжали успешно глушить локационные сигналы хищников. На сегодняшний день летучие мыши по-прежнему отстают в этом противостоянии; если они хотят научиться ловить бабочек Bertholdia trigona, им придется придумать что-нибудь новенькое.

Некоторые ночные бабочки используют для самообороны менее интенсивные щелчки. Этот защитный механизм призван не дезориентировать летучих мышей, а сообщать им о том, что бабочка ядовитая или просто невкусная. По этой же причине некоторые из них (например, уже известные нам ярко-оранжевые бабочки монархи) имеют насыщенную окраску. На собственном или унаследованном опыте хищники узнают, что эти насекомые гадкие на вкус. Таким образом, за броскую окраску в природе отвечает не только отбор партнеров. К примеру, личинки бабочек покрыты красными и белыми полосками, но спариваются только взрослые бабочки, так что эффектная окраска личинок никак не связана с желанием привлечь партнера. Напротив, яркие полоски сигнализируют: осторожно, личинка ядовитая. Каким же образом появилась подобная предупреждающая окраска?

Ответом может послужить история ужасного листолаза. Несмотря на скромные размеры (всего несколько сантиметров), эта маленькая лягушка входит в число самых ядовитых животных на Земле. Лягушка яркой, зачастую насыщенно-желтой, окраски обитает в Колумбии. В ее кожных железах содержится большое количество опаснейшего яда, батрахотоксина. Попадая в организм человека, батрахотоксин вызывает паралич мышц (в том числе сердечной) и нарушает их связь с мозгом. В одном маленьком ужасном листолазе содержится достаточное количество яда, чтобы убить десять взрослых людей или десять тысяч мышей. Противоядия не существует.

Далекие предки ужасных листолазов изначально не были ядовитыми, но все изменилось примерно пять миллионов лет назад, когда они научились питаться определенными видами муравьев и прочих насекомых, в организме которых содержались опасные вещества. Однако вместо того, чтобы погибать от попадающих внутрь опасных веществ, лягушки начали выделять их через кожу в виде яда. В качестве дополнительного бонуса лягушки получили весьма полезный эффект: теперь они стали смертельно опасными для всех голодных змей, а это невероятное преимущество в борьбе за выживание. Но возникла одна сложность: змеи не отличали ядовитых лягушек от обыкновенных. Съев токсичную лягушку, змея тут же умирала, но ведь погибала и лягушка. Обеим сторонам было бы выгодно, если бы что-то сигнализировало о несъедобности добычи. Змеи, которых привлекали лягушки, похожие на ужасного листолаза, чаще погибали. Так у змей выработалось «скептическое отношение» к маленьким ярко-желтым лягушкам. У лягушек появилось значительное преимущество, и лучше выживали те, чья внешность была наиболее характерного окраса — яркая, так чтобы змеи могли легко их узнавать. Со временем змеи все лучше учились отличать ужасного листолаза от остальных лягушек, а листолазы, в свою очередь, развили еще более броскую окраску. И вот перед нами маленькая ядовитая лягушка насыщенного желтого цвета и змеи, умеющие обходить их стороной.

Поскольку сигнальная окраска может отвадить от ее носителя хищников, появляются и другие желающие воспользоваться этим удобным приспособлением. Если разные ядовитые виды внешне напоминают ужасного листолаза, змеям легче запомнить, что желтый цвет означает яд, а это хорошо для всех ядовитых лягушек. Но в их ряды затесались и притворщики: у многих ядовитых или просто опасных животных имеются вполне безобидные двойники.

Летом в Норвегии нас частенько беспокоят жужжащие вокруг насекомые, которые, кажется, вот-вот ужалят. Но зачастую это оказываются не осы, а мухи-журчалки. Благодаря желто-черной полосатой окраске безобидные журчалки ловко маскируются под жалящих ос. На самом деле можно легко заметить различие между ними: у осы четыре крыла, а у журчалки — два; к тому же журчалка умеет летать задом наперед и зависать в воздухе подобно вертолету. Но птицы и прочие хищники обычно идентифицируют опасность, ориентируясь на один простой признак, — им хорошо известно, что желто-черные полосы предвещают не самую приятную трапезу. У птиц нет времени внимательно разглядывать насекомое, чтобы понять, зависает она в воздухе или нет. Пока численность журчалок не превосходит значительно численность ос, для птиц гораздо надежнее избегать контакта со всеми желто-черными насекомыми. Если безобидных двойников станет больше, птица охотнее пойдет на риск, ведь вероятность того, что попадется вполне удобоваримая полосатая добыча, заметно увеличится. Впоследствии сигнальный цвет утратит свою ценность, и численность подражателей сократится вплоть до того уровня, когда хищникам вновь придется держаться подальше от видов с такой окраской.

Большинство копий подражают виду, который изначально похож на них самих. Безвредные лягушки похожи на ядовитых лягушек, безобидные бабочки похожи на токсичных бабочек, и даже у жалящих ос и журчалок есть сходство в строении тела, хотя они и принадлежат к разным отрядам насекомых.

В тропических лесах Амазонии обитает одна маленькая птичка. Она спешит вернуться в свое гнездо. Случись ей пролетать мимо, вы вряд ли бы обратили внимание на эту невзрачную, как будто бы немного грустную, птичку пепельного окраса — серую аулию. Недаром в норвежском и английском варианте она зовется серой, или пепельной, плакушей^[11]. Она летит сквозь теплый влажный воздух, держа в клюве добытое насекомое, и приземляется на край гнезда, расположенного высоко на ветвях. Она готова покормить птенцов, но кого же кормить? Никто не пищит от голода, не разевает жадные клювики. Однако в гнезде серой аулии вовсе не пусто. Все дело в том, что ее птенец усердно играет роль личинки бабочки.

Покрытый ярко-оранжевым ворсом с черными точками «сверток» медленно ворочается из стороны в сторону на дне гнезда, удивительно правдоподобно имитируя гусеницу, достойную отдельного внимания: эта двенадцатисантиметровая гусеница — она еще не получила названия, поскольку до сих пор не изучена, — действительно покрыта длинными оранжевыми волосками с черными точками; наполненные ядом волосковидные чешуйки делают гусеницу абсолютно несъедобной. Чтобы заставить хищников поверить, что он так же ядовит, птенец закрывает глаза и копирует телодвижения и повороты головы пушистой гусеницы, так что узнать в нем птенца практически невозможно.

Когда в гнездо возвращается мать с добычей, поначалу ничего не происходит, маскарад продолжается. Но стоит матери издать кодовый звук, как «гусеница» открывает глаза, и уже мгновение спустя перед нами обыкновенный жадный птенец с клювом. Мать кормит птенца, он наедается, а когда мать снова улетает, он перевоплощается обратно в «гусеницу». Это удивительное поведение было задокументировано лишь однажды благодаря колумбийским исследователям, которым удалось обнаружить в перуанской части Амазонии гнездо с двумя яйцами серой аулии. Одно из яиц так и осталось лежать, а из второго неделю спустя вылупился птенец. Ученые наблюдали за гнездом целый месяц, то есть все время, пока птенец-«гусеница» не вырос и не покинул родное гнездо. Исследователи обратили внимание, что птенцы серой аулии взрослеют гораздо медленнее, чем другие похожие тропические птицы; вероятно, именно поэтому в раннем возрасте им особенно важно иметь эффективный механизм защиты от хищников. В других регионах мира невозможно найти ядовитых гусениц и птенцов одного размера, и в той же Норвегии длинный оранжевый ворс вряд ли смог бы отпугнуть голодного хищника. Большинству птенцов приходится довольствоваться своей птичьей внешностью, поскольку вокруг нет подходящего примера для подражания.

Ночным бабочкам, ужасным листолазам и серым аулиям мимикрия помогает выжить. Млекопитающий паук Toxeus magnus спасается от хищников схожим образом: он маскируется под муравья, способного защищаться с помощью муравьиной кислоты. Однако некоторые притворщики преследуют гораздо более коварные цели.

У жуков-светляков (их еще называют огненными мухами и червяками Иванова дня, хотя на самом деле они не относятся ни к мухам, ни к червям) в задней части тела расположены органы свечения, лантерны. В этих органах происходит химическая реакция, в ходе которой энергия выделяется в виде света. Большинство светляков используют свои «фонарики» для привлечения партнеров, но существует один вид, который таким образом охотится.

В горах Грейт-Смоки-Маунтинс, в американском штате Теннесси, июньский вечер медленно сменяется ночью. Солнце скрывается за одним из лесистых холмов; в сумерках ярко-зеленая листва кажется темно-серой. С угасанием небосклона в зарослях появляется необычное свечение. Одна за одной происходят крошечные вспышки, и вскоре весь темный лес переливается мерцающими огоньками, наполняющими воздух и траву. Настало время ежегодного брачного танца американского светляка Photinus carolinus, которого я за неимением норвежского имени^[12] назвала синхронным светляком, по аналогии с английским synchronous firefly.

В синхронизированном свечении участвуют только самцы, которые следуют определенному ритму: от четырех до восьми ярких вспышек за полсекунды, затем пауза продолжительностью от шести до девяти секунд. Самец продолжает мигать в этом ритме до тех пор, пока не привлечет внимание самки. Светляки синхронизируют свои вспышки со вспышками других самцов, чтобы не мешать друг другу в ожидании отклика самок между интервалами вспышек. У самок нет крыльев, они сидят в траве (возможно, поэтому светляков иногда называют червяками Иванова дня, ведь внешне самка немного напоминает гусеницу или червя). Если самке нравится какая-то из вспышек, она направляет световой ответ — однократную вспышку ровно через три секунды после последней в интервале вспышек самца. Получив ответ, самец опускается в траву и спаривается с самкой.

На беду самцов, в этот вечер на лугу собрались не только светляки вида Photinus carolinus. Между желанными самками расположились и опасные самки другого вида, а именно Photuris, в норвежском и английском вариантах получившие говорящее название — «роковые женщины»^[13]. Они сидят в траве и ждут, пока самцы синхронных светляков отправят свой характерный световой сигнал, после чего «роковые» самки отправляют ложный однократный сигнал, ровно через три секунды после последней в интервале вспышек самца. Самец видит ответный сигнал и решает, что ему удалось привлечь внимание потенциальной партнерши. Но стоит ему опуститься на траву, как он попадает в лапы поджидающей его «роковой женщины», которая намного крупнее его самого. Она тут же атакует. Она собирается съесть его: во-первых, чтобы поужинать, а во-вторых, чтобы получить особое вещество — люцибуфагин. Этот защитный стероид отпугивает пауков и других хищников. Если паук кусает синхронного светляка, из раны выделяется белесая жидкость, гадкая для паука на вкус, и он тут же бросает жертву. Когда же самка Photuris поедает самца Photinus carolinus, она получает эти защитные свойства для себя, благодаря чему также может защищаться от пауков.

Синхронные светляки пользуются простым мнемоническим правилом: если до ее однократной вспышки прошло три секунды, значит, она мой сородич. Вероятно, ложные сигналы у светляков Photuris развились из «базового» свечения лантернов, которое активизируется во время посадки и взлета. Возможно, изначально именно этот обыденный «сигнал активности» случайно привлекал синхронных самцов, однако со временем стратегия «роковых» самок стала более целенаправленной. Самки Photuris умеют варьировать время вспышек, чтобы заманивать самцов разных видов светляков. В 1975 году биолог Джеймс Ллойд провел эксперимент с использованием небольшой лампы, имитирующей свечение самца светляка. Он пришел к выводу, что «возможности мозга светляков превосходят предполагаемые ранее».

Поскольку неукоснительное следование простому мнемоническому правилу неоднократно оборачивалось трагедией, самцы Photinus carolinus стали крайне подозрительными. Они предельно осторожно оценивают обстановку, прежде чем приблизиться к самке, хотя им не терпится найти партнершу. В ходе одного из наблюдений Ллойд зафиксировал случай, когда самке Photuris удалось поймать лишь двенадцатого по счету самца, тогда как первые одиннадцать не поддались на ее уловки.

Но даже когда самец попадает в лапы «роковой» самки, он может защитить себя. При нападении вытекающая из раны жидкость (отнюдь не безобидная) сворачивается так быстро, что забивает рот захватчицы клейкой массой. Если самцу удается вырваться до того, как самка избавится от «кляпа», он спасен, и многие самцы остаются в живых именно благодаря такому побегу. Успешность попыток коварных самок Photuris относительно низкая, так что им не так уж выгодно продолжать отправлять ложные сигналы, а значит, самцы Photinus carolinus могут рассчитывать на надежность старого доброго правила. Возможно, в будущем самки Photuris обзаведутся каким-нибудь способом противодействия липкому оружию самцов, что станет для самок новым преимуществом в непрекращающейся гонке вооружений этих двух видов.

Глава 12 Паразиты-манипуляторы

Паразит — это организм, питающийся за счет другого живого организма. Когда в теле животного поселяется паразит, напряжение в гонке вооружений возрастает до предела, однако паразиты участвуют в этой гонке несколько иначе, чем остальные игроки. Как правило, паразиты максимально заинтересованы в том, чтобы их хозяин оставался в живых.

Паразитизм — чрезвычайно выигрышная стратегия, если учитывать, что большинство видов животных страдают по меньшей мере от одного вида паразитов. Паразиты, подобно другим живым организмам, проходят несколько стадий развития: многие из них зарождаются как яйца, из которых вылупляются личинки, а затем вырастают зрелые особи. В большинстве случаев паразиты существуют в теле жертвы или на его поверхности. Многие паразиты, к примеру, перемещаются из одного места в другое за счет хозяина, поэтому если из-за сильной инфекции хозяин окажется обездвиженным, транспортировка станет невозможной. Именно поэтому большинство паразитов воздействуют на хозяина довольно деликатно, по крайней мере на ранних стадиях своего развития. А поскольку радикальное воздействие отсутствует, организм хозяина не запускает в полной мере защитные механизмы: если животное лишь слегка приболело, борьба с паразитом (например, в форме отказа от определенной пищи, в которой обитает паразит) оказывается для животного невыгодной. Гораздо проще продолжать сожительствовать с тунеядцем. Тем не менее появление некоторых паразитов вызывает у хозяина гораздо более серьезные симптомы.

Мы уже говорили о том, что муравьям-листорезам приходится оберегать свою грибницу от гриба-паразита, посягающего на их еду. Но существуют и другие виды вредителей, которые представляют угрозу для самих муравьев. Среди наиболее известных муравьиных паразитов — гриб Orphiocordyceps (ранее просто Cordyceps — кордицепс), печально известный как зомбирующий гриб. У него дурная слава, которую он снискал из-за своей способности управлять поведением пораженных им муравьев. До сих пор не удалось даже приблизительно оценить численность видов Orphiocordyceps и численность поражаемых ими видов муравьев-древоточцев. Муравьи-древоточцы распространены и в Норвегии, однако здесь они избавлены от натиска кордицепсов, поскольку последние обитают только в тропиках.

Жизненный цикл кордицепса однобокого начинается с контакта муравья со спорами гриба-паразита в лесу. Споры закрепляются на теле муравья и прорастают внутрь его организма, пробивая панцирь специальными ферментами и крошечным заостренным гифом под названием аппрессорий. Затем клетки гриба начинают активно размножаться и вскоре образуют внутри тела муравья обширную клеточную сеть. Тысячи грибных клеток оплетают ноги и челюсти, а также мозг, что приводит к атрофии, то есть усыханию мышечных тканей. Спустя какое-то время грибная сеть подчиняет себе части тела муравья. На курсе биологии в университете нас учили, что гриб-паразит поражает в том числе мозг муравья, за счет чего контролирует его поведение, однако последние исследования доказывают, что грибные клетки не попадают внутрь мозга. Выделяемые грибом химические вещества оказывают косвенное влияние на мозг, однако создается впечатление, что грибные клетки образуют своего рода суперорганизм, способный управлять движениями мышц муравья. Муравьи превращаются скорее в марионеток, а не в зомби.

Когда «у руля» встает кордицепс, муравей оказывается беспомощным. По «приказу» паразита он покидает свою колонию и отправляется на поиски листа, температура и влажность которого оптимальны для размножения гриба. Такие листья обычно находятся на небольшом расстоянии от земли. Муравей впивается мертвой хваткой в жилку листа, и его челюстям уже не суждено разжаться. Муравей погибает, а паразит получает то, к чему стремился, — идеальное место для распространения спор.

Примерно спустя две недели гриб прорастает сквозь тело муравья, из головы которого вырастает плодовое тело в виде длинной палочки (как раз плодовым телом является та часть съедобных грибов, которую мы употребляем в пищу). Когда гриб полностью созревает, образовавшаяся коробочка лопается и выпускает наружу тысячи новых спор. Осыпаясь, споры имеют все шансы войти в контакт с новыми муравьями, и тогда жизненный цикл запускается заново.

Муравьи-древоточцы и кордицепсы однобокие сосуществуют во многих районах планеты уже миллионы лет. Этот род муравьев — настоящие домоседы: они живут внутри своих муравейников, за исключением небольшой группы рабочих, которые выходят за пределы дома, чтобы добыть пропитание для колонии. Получается, потенциальному инфицированию подвержена лишь небольшая доля населения муравейника, следовательно, процент заражения сохраняется на низком уровне. К тому же пораженный муравей покидает колонию, это тоже снижает вероятность заражения сородичей. В одном из выпусков программы «Планета Земля»^[14] телекомпании ВВС сэр Дэвид Аттенборо показывает, как группа рабочих муравьев выносит из муравейника своего собрата, инфицированного кордицепсом, чтобы избежать распространения заразы. Если бы все муравьи погибли по вине гриба, случилась бы настоящая катастрофа для их рода, однако и паразит остался бы ни с чем, ведь для него бы не нашлось новых хозяев. Совершенно ясно, что кордицепс не заинтересован в том, чтобы инфицировать всех муравьев одновременно. Таким образом, муравьи-древоточцы продолжают жить бок о бок с грибами-паразитами, не расходуя энергию на развитие «дорогостоящих» оборонительных механизмов.

Каждый вид рода Ophiocordyceps специализируется на определенном виде хозяев. Чем лучше кордицепсам удается манипулировать муравьем, тем с большей вероятностью они найдут подходящее место для размножения. Поскольку для этого требуется сложное взаимодействие грибных клеток, нет смысла «распыляться» на разные виды муравьев, потому что в этом случае муравьи бы с легкостью обзавелись механизмами противодействия инфекции. По этой причине большинство паразитов «специализируются» на конкретном виде хозяев и существуют в тесном симбиозе с ним.

Среди «специалистов» выделяется также простейшее Toxoplasma gondii, которое вызывает заболевание под названием токсоплазмоз. В отличие от кордицепсов, токсоплазм стоит опасаться не только животным, но и людям, в том числе в таких высокоразвитых странах, как Норвегия. Основные хозяева токсоплазм — кошки, и в принципе весь жизненный цикл этих паразитов может проистекать в теле кошек, однако зачастую в качестве промежуточных хозяев выступают мыши, овцы и даже люди. В таком случае токсоплазме необходимо вернуться к кошке, чтобы развиться дальше, чего она добивается весьма подлым способом. Если мышь проглотит токсоплазму, под действием паразита у мыши изменится механизм выработки гормона дофамина, который лежит в основе системы вознаграждения мозга. Мозг зараженной токсоплазмой мыши вырабатывает дофамин, когда мышь чует кошку, — ее словно опьяняет радость. Вместо того, чтобы бояться кошек, зараженные мыши намеренно их выискивают и, как следствие, оказываются съеденными. А это, в свою очередь, позволяет токсоплазме вернуться к своему основному хозяину.

Изменения в поведении у людей не так подробно задокументированы, поскольку многие зараженные, скорее всего, не осознают своего состояния; считается, что примерно каждый второй житель нашей планеты является бессимптомным носителем токсоплазмоза. Человеческий организм выработал эффективную иммунную защиту против этого заболевания, хотя, согласно одному исследованию, между токсоплазмозом и вероятностью попадания в автомобильную аварию существует связь, поскольку токсоплазмы замедляют скорость нашей реакции. Некоторые исследователи связывают токсоплазмоз с шизофренией и даже с любовью к кошкам! Нужно сказать, что подобные исследования фокусируются в первую очередь на корреляциях, то есть на соотношениях, в которых вовсе не обязательно присутствует причинно-следственная связь, поэтому к их выводам стоит относиться критически. Тем не менее если беременная женщина заболевает токсоплазмозом, существует риск заражения плода, у которого нет иммунитета к токсоплазме, и развития у ребенка тяжелых поражений мозга, поэтому беременным женщинам важно избегать контакта с кошачьими экскрементами. К счастью, люди выработали поведенческие шаблоны, благодаря которым риск заражения снижается; например, экскременты нам противны, и мы интуитивно избегаем прикосновения к ним, а значит, имеем меньше шансов взаимодействовать с содержащимися в них паразитами и бактериями.

Как правило, кошки не заболевают из-за токсоплазм. Подобно людям, они выработали эффективный иммунный ответ на них. Токсоплазмы вовсе не заинтересованы в том, чтобы погубить своего хозяина, они хотят лишь подпитаться от него. Большинство кошек умеют с этим хорошо справляться, однако у котят и взрослых кошек иногда может повышаться температура и пропадать аппетит, а если инфекция затронет и без того ослабленные органы, могут возникнуть серьезные проблемы; при попадании в легкие токсоплазмы вызывают их воспаление. И все же токсоплазмоз редко омрачает жизнь кошки, поэтому и не возникает потребности в выработке серьезного защитного механизма, а значит, гонка вооружений протекает без ожесточенной конкуренции.

Иногда я задаюсь вопросом: в чем цель жизненного цикла паразитов? Зачем проходить все стадии развития внутри кошачьего организма, неужели лишь затем, чтобы выйти наружу вместе с экскрементами и начать все сначала? Все это выглядит довольно бессмысленным. В такие моменты я напоминаю себе, что эволюцией не управляют никакие цели и смыслы. Эволюция просто происходит, сама по себе. Жизненный цикл паразита не более и не менее бессмысленный, чем жизненный цикл кошки. Паразиты размножаются и продолжают жить потому, что у них есть такая возможность, и потому, что химические, физические и биологические процессы привели к тому, что они умеют размножаться. А вовсе не потому, что у всего над всем этим стоит некий «высший» замысел.

Нужно понимать, что далеко не все паразиты поселяются внутри организма хозяина. Хорошо знакомая всем кукушка тоже относится к паразитам, хотя мы и не привыкли думать о ней в таком ключе. Несмотря на то что она вовсе не пытается съесть своего хозяина, она эксплуатирует его ресурсы, а значит, по праву может считаться паразитом.

В юности, услышав в лесу «ку-ку-у-у», я всякий раз думала, что это кукушка. Теперь же я знаю, что в большинстве случаев это вяхирь. У кукушки есть сходства с другими видами птиц как во внешности, так и в издаваемых звуках. По звучанию она напоминает и вяхиря, и сову, а с первого взгляда ее можно спутать с ястребом-перепелятником, ведь у обоих серое тело и светлая грудка с горизонтальными полосками. Сходство с ястребом для кукушки является функционально важным. Когда какая-нибудь мелкая птичка (например, трясогузка) видит приближающуюся кукушку, она думает, что это вылетел на охоту ястреб, и спешит в укрытие. Кукушка же с легкостью отыскивает гнездо пташки, и пока мамы-трясогузки нет дома, садится на край гнезда, заменяет одно из яиц трясогузки своим собственным, проглатывает украденное яйцо целиком и улетает. Своего будущего птенца кукушка оставляет на попечение трясогузке.

Случается, что по возвращении трясогузка обнаруживает подмену и выбрасывает из гнезда яйцо кукушки. Однако так происходит далеко не всегда, как правило, подкидыш становится полноправным членом семьи. Матери-кукушке удается спланировать всю операцию таким образом, что кукушонок почти всегда вылупляется первым, и поскольку остальные птенцы ему не родня, он вовсе не заинтересован в том, чтобы делиться с ними едой. Так, через всего несколько часов после вылупления юный захватчик выкидывает оставшиеся яйца из гнезда.

Столь жестоко со своими сводными братьями и сестрами поступают не только кукушата. Большой медоуказчик — африканская птица, также практикующая гнездовой паразитизм, — появляется на свет с острым крючковатым клювом. Этим клювом он убивает (перекусывает и разбрасывает во все стороны) птенцов хозяина гнезда, стоит лишь им вылупиться из яиц.

После жестокой расправы птенец кукушки (или медоуказчика) остается в гнезде один, и приемная мать тратит все силы на то, чтобы прокормить юного паразита, который растет не по дням, а по часам и требует в разы больше еды, чем потребовали бы ее родные птенцы. Сценка, когда маленькая трясогузка, сидящая на краю гнезда, пытается накормить огромного «детину», со стороны выглядит довольно комично.

Но не все охотно принимают подкидышей. Многие придирчиво проверяют яйца и просто выкидывают все подозрительные. Сорокопут-жулан, небольшая коричневая плотоядная птица, отказывается от абсолютно всех яиц, которые внешне отличаются от ее собственных, тогда как трясогузка отказывается примерно от одной пятой части подброшенных яиц. Исследования доказывают, что птицы, совершенно не подверженные паразитизму со стороны кукушек (например, те, кто кормит своих птенцов непригодной для кукушек пищей), в целом принимают что угодно, внешне напоминающее яйцо.

Существуют два правдоподобных объяснения того, почему некоторым птицам плохо удается вовремя распознавать подмену, хотя тунеядцы то и дело норовят их использовать. Либо «жульничающий» вид относительно недавно появился в их непосредственном окружении и они не успели приспособиться к этому изменению, либо вероятность появления в их гнезде подкидыша настолько мала, что нет смысла приспосабливаться. Но, например, трясогузки настолько давно сосуществуют бок о бок с кукушками, что первый вариант объяснения представляется сомнительным.

При «отбраковке» яиц в гнезде трясогузка сильно рискует, ведь кукушке все лучше удается маскировать свои яйца под яйца трясогузки: они похожи и формой, и цветом, и узором. Будь она слишком придирчивой, потери неизбежны. Если нет уверенности, какое из яиц чужое, надежнее принять все за свои, хотя это и означает, что в какой-то момент придется растить кукушонка.

Некоторые птицы принимают в семью подкидыша, опасаясь расправы. Среди пернатых существуют настоящие «мафиози», готовые отомстить тем, кто не захотел высиживать их яйца. Буроголовый коровий трупиал (распространенная в Америке птица с черным телом и коричневой головой) откладывает яйца в чужие гнезда, однако если нерадушная хозяйка выбрасывает подкинутые яйца, разъяренная самка трупиала, скорее всего, вернется для мщения и убьет всех птенцов в гнезде. Если же хозяйка оставляет яйца трупиала у себя, ее собственным птенцам ничего не грозит. Поэтому хозяйка, небольшая ярко-желтая пташка под названием лимонный певун, разумно предпочитает растить подкидыша трупиала вместе со своими отпрысками.

Вероятно, мстительность самки трупиала появилась оттого, что разорение гнезда заставляет лимонного певуна вить гнездо заново, а значит, у самки трупиала появляется шанс подкинуть еще одно яйцо в новое гнездо. Когда это повторяется на протяжении длительного времени, цена отказа от подкидыша становится настолько высокой, что у самки певуна развивается принятие яиц трупиала.

Некоторые виды птиц (например, ткачиковые) научились противостоять паразитам: они строят гнезда с маленьким входным отверстием, в которое чужакам просто-напросто не пролезть. А вот бедному лимонному певуну по-прежнему приходится жить в страхе перед «пернатой мафией».

Действительно ли самкой трупиала движет жажда мести, когда она разоряет гнездо самки лимонного певуна, которая выбросила непрошеное яйцо? Или, может быть, она просто печалится и переживает из-за этой потери? Традиционно наука почти не уделяет внимания эмоциональной стороне жизни диких животных. Долгое время приписывание им чувств считалось попыткой их «очеловечивания» и вообще чем-то несерьезным. Но за последние годы эта тема стала менее табуированной, что привело к началу многочисленных смелых исследований в области когнитивной и эмоциональной сферы у животных. Подобные изыскания интересны не только с точки зрения эволюции и нейронауки, — они могут пролить свет на истоки поведения животных. Объектом многих исследований такого рода выступают домашние животные, в том числе козы. Например, по телодвижениям козы можно судить о ее довольстве или недовольстве. Все, у кого есть домашние питомцы, прекрасно знают, что животные способны переживать целую гамму эмоций, от страха до удовлетворения. Нет никаких оснований полагать, что диким животным это недоступно. В свете эволюции переживание разных чувств выгодно: страх заставляет нас избегать опасностей, а если бы поглощение пищи не приносило удовольствия, мы вряд ли бы стали питаться.

В то же время некоторые чувства требуют относительно развитых когнитивных способностей. Гордость, стыд, зависть, жажда мести — все это сложные чувства, отражающие роль индивида по отношению к окружающим, к социальным нормам, к восприятию прошлого и будущего. Раньше большинство биологов были убеждены, что животные не обладают такими возможностями, однако все чаще мы наблюдаем, как животные справляются с задачами, требующими развитых когнитивных способностей, которые мы до сих пор считали прерогативой людей. К примеру, вороны демонстрируют способность понимать «душевное» состояние сородичей. Также они умеют пользоваться инструментами, готовы дожидаться более значительного вознаграждения, узнают людей, которые плохо относились к ним ранее. Сурикаты издают разные звуки, чтобы предупредить собратьев о том, какая именно опасность приближается, а это уже примитивный язык. То же самое делают многие виды приматов, например черно-белая обезьяна под названием восточный колобус. Декоративные крысы проявляют эмпатию по отношению к лишенному свободы товарищу, даже после его освобождения с ним продолжают делиться пищей. Калифорнийская кустарниковая сойка — элегантная голубая птица, приходящаяся родственницей обыкновенной сойке, — прячет еду, чтобы съесть ее позже, однако если в момент закладывания тайника она попадется на глаза сородичу, позже она непременно возвращается, чтобы перепрятать свои запасы. Она прекрасно понимает, что вторая птица — потенциальный вор, а вору известно, где находится ее еда.

Можно привести множество других примеров, ставящих под сомнение убеждение, что люди — «особенные», а животные — «просто животные». Чем эффективнее мы научимся искать ответы на поставленные вопросы, тем больше убедительных примеров будем находить. Раньше я считала, что нам не следует очеловечивать животных, приписывая им людские чувства и мотивы. Но чем глубже я погружаюсь в современные исследования, тем чаще начинаю сама себе противоречить. Зная, как сегодня с животными обращаются в разных уголках мира, нам действительно есть над чем задуматься.

В этой главе мы познакомились с некоторыми паразитами и их происками. В следующей главе нас ждет встреча с животными, которые, напротив, научились жить в ладу друг с другом. Возможно, нам, людям, есть чему у них поучиться.

Глава 13 Сотрудничество

«Я только что получил от мистера Бейтмана целую коробку цветов, среди которых — потрясающая Angraecum sesquipedalia [sic], с нектарником длиною в целый фут. Господи, что же за насекомое способно добыть из него нектар?»

Двадцать шестое января 1862 года. В Даун-хаус, дом Чарльза Дарвина в предместье Лондона, доставили корзину цветов. Отправитель — известный ботаник и специалист по орхидеям Джеймс Бейтман. В корзине лежит восхитительная мадагаскарская орхидея Angraecum sesquipedale — ангрекум полуторафутовый, также известный как звезда Дарвина и рождественская орхидея. Дарвин очарован не только красотой цветка, но и тайной, окутывающей это растение, ведь с эволюционной точки зрения он — настоящая загадка.

Орхидеи опыляют насекомые, в том числе дневные и ночные бабочки. Они запускают свой хоботок внутрь цветка и высасывают нектар. Когда насекомое опускается на цветок, на него попадают поллинии, липкие комочки пыльцы, которые оно переносит на следующий цветок, тем самым опыляя его пыльцой с предыдущего растения. Орхидеи размножаются половым способом, то есть за счет опыления будущие побеги получают комбинацию генов от двух цветков-родителей.

Производство нектара требует больших затрат энергии, и орхидеи не желают раздавать его направо и налево. Они приглашают «к столу» лишь тех, кто намерен дальше отправиться на орхидею этого же вида, ведь в таком случае пыльца попадет к потенциальному партнеру. Чтобы привлечь своего особого опылителя, у цветов имеются нектарники — медовые железки, выделяющие сахаристый сок, — а насекомые должны, в свою очередь, иметь специальные приспособления, чтобы добывать нектар именно из этого вида орхидеи. Так в ходе эволюции между отдельными видами растений и насекомых-опылителей развивается симбиоз.

Дарвин замерил шпорец-нектарник у рождественской орхидеи: двадцать девять сантиметров и два миллиметра. Это означает, что нектар находится на дне практически тридцатисантиметровой тонкой трубочки. Для орхидеи не было бы ни малейшего смысла тратить энергию на производство нектара, если бы рядом не обитало насекомое с достаточно длинным хоботком, чтобы добраться до дна. Дарвину не было известно ни об одном подобном насекомом, но он заключил, что оно существует. Он разослал своим коллегам и друзьям письма, в которых рассказывал, что «на Мадагаскаре произрастает Angraecum sesquipedale, которая, должно быть, зависит от некой гигантской ночной бабочки».

Спустя примерно двадцать лет после смерти Дарвина на Мадагаскаре был открыт подвид бражника с невероятно длинным хоботком. Бабочка получила название Xanthopan morganii praedicta, что дословно переводится как «предсказанная ночная бабочка», а в 1992 году, то есть по прошествии более чем ста тридцати лет после предсказания Дарвина, было наконец задокументировано, как эта бабочка пьет нектар из цветка рождественской орхидеи.

Дарвин действительно опережал свое время. Однако эта история подтверждает и тот факт, что при наличии симбиоза между двумя видами анатомию и поведение одной стороны можно описать, глядя на другую. В природе существует множество взаимозависимых видов, которые находятся в тесном сотрудничестве. Такое взаимополезное сожительство называется мутуализмом. Подобно крестьянам и ремесленникам, которые обмениваются товарами и услугами на рынке, каждая из сторон делится тем, что у нее имеется в избытке, получая в ответ то, что сама произвести не может. В обмене участвуют такие «товары», как калории и определенные питательные вещества, и такие «услуги», как транспортировка и защита. Ночной бабочке нужна пища, и ей совсем не сложно прихватить с собой немного пыльцы до следующего цветка. Цветку же необходимо распространить свою пыльцу, ради чего он готов произвести столько нектара, сколько потребуется для осуществления бартера.

Чем лучше цветку удается подстроиться под своих партнеров, тем эффективнее происходит опыление. Цветы, специализирующиеся на дневных бабочках, зачастую привлекают их яркой окраской, тогда как цветы, опыляемые ночными бабочками, отличаются сильным запахом. Со временем виды начинают развиваться параллельно, но их объединяет не гонка вооружений, а сотрудничество.

Разумеется, для каждой из сторон выгоднее было бы получать ресурсы без необходимости отдавать что-то взамен. Безнектарный цветок, внешне похожий на другие нектароносные виды, получает «услугу» без оплаты: прилетевшее на внешнюю приманку насекомое садится на цветок, и прежде чем оно успевает разоблачить обман, поллинии уже прилипли к его телу. Однако это не самая эффективная стратегия. Если бы цветы-притворщики получали столько же внимания от опылителей, как и «честные» цветы, со временем все цветы превратились бы в обманщиков, и вскоре насекомые потеряли бы к ним интерес. Именно поэтому подавляющее большинство цветов все-таки производят нектар, а немногочисленные хитрецы пользуются тем, что насекомые привыкли ими лакомиться. Если притворщиков становится слишком много, производство нектара «вырастет в цене», — таким образом природа поддерживает баланс. В некоторых случаях взаимополезное сожительство может длиться очень долго, поскольку «доходы» и «расходы» так тесно переплетены, что получить одно без другого просто невозможно. Один из примеров такого взаимодействия можно найти на морском дне.

Раки-отшельники — это раки, которые за неимением твердого панциря на брюшке вынуждены искать себе другой защитный «костюм». Обычно они находят укрытие в пустых раковинах моллюсков. В отличие от остальных анемоновых раков, род «одеяльных» рак-отшельник в качестве домика использует морские анемоны, или актинии. Актинии внешне напоминают растения, но на самом деле это животные, причем хищные: на щупальцах у них расположены стрекательные клетки, с помощью которых они захватывают проплывающую мимо морскую живность. Как правило, актинии закрепляются на подводных скалах и камнях, где они пассивно ждут добычу. Но некоторые виды актиний сотрудничают с раками-отшельниками, которые водружают их себе на спину в качестве защитного коврика.

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.