Волшебная эволюция

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.

Странствующие голуби обитали повсюду, они перемещались большими стаями, поэтому их легко было не только подстрелить, но и просто поймать или достать из гнезда, а их сытное мясо пришлось людям по вкусу. В XIX веке охота на странствующих голубей приобрела катастрофический размах. В одном отчете от 1878 года говорится о населенном пункте, где каждый день на протяжении пяти месяцев добывали по пятьдесят тысяч птиц. Численность странствующих голубей резко сократилась по всей стране, и в конце концов осталась единственная особь, самка по кличке Марта, которую содержали в зоопарке города Цинциннати в штате Огайо. Марта умерла в 1914 году.

Почему же странствующим голубям не удалось приспособиться к новым условиям? Одной из их отличительных особенностей было то, что они проживали огромными стаями. Эти сверхсоциальные птицы собирались в группы, чтобы защититься от хищников. Однако их стратегия не сработала, когда рядом появились вооруженные люди. Стаи оказались легкой мишенью, голубей стали ловить по многу особей за раз. В основе биологии странствующих голубей лежала именно стайность, и чтобы приспособиться под изменения среды, им пришлось бы в корне изменить свой образ жизни. В теории могла бы произойти та или иная спасительная мутация, и тогда странствующие голуби, по сути, превратились бы в совершенно новый вид птиц, однако подобные радикальные и при этом выигрышные мутации случаются крайне редко.

Виды с очень узкой специализацией в части ресурсов и жесткими требованиями к среде обитания и образу жизни более подвержены риску вымирания, чем остальные. Эти «специалисты» — настоящие «эксперты» в использовании своих специфичных ресурсов, однако за это они расплачиваются уязвимостью и неспособностью приноравливаться к сложностям и изменениям. В отличие от них «универсалы», которые могут жить где угодно и питаться чем угодно, куда более устойчивы к изменениям окружающей среды. Вороны, лисы, крысы и чайки гораздо лучше вооружены для встречи с непредсказуемыми людьми, чем, скажем, бабочки монархи или ужасные листолазы. С 1980 по 2018 год численность бабочек монархов в Калифорнии сократилась на 97 %. Ужасному листолазу присвоен статус вымирающего вида по классификации Международного союза охраны природы (IUCN). Вероятность того, что в дикой природе этот вид окончательно вымрет, крайне высока, однако его по-прежнему кое-где содержат в неволе. Климатические изменения, утрата естественных ареалов, охота, широкое применение пестицидов и прочих химикатов — все это в значительной мере угрожает этим и другим животным.

Виды, живущие в тесном взаимодействии с другими видами, находятся в зоне максимального риска. Муравьи-листорезы полностью зависимы от своего гриба, а гриб зависит от муравьев. Если одной из сторон грозит опасность, уязвимыми оказываются обе, поэтому изменения среды с большей вероятностью негативно скажутся на этом союзе. К счастью, несмотря на столь тесный мутуализм, муравьи-листорезы довольно живучи и успешно соседствуют с человеком — они запросто срезают листья с сельскохозяйственных культур. Однако им все-таки не место на какой-нибудь закатанной асфальтом парковке, и нам неизвестно, как климатические изменения скажутся на партнерстве муравьев и гриба. Например, если грибу-паразиту придется по нраву повышенная температура воздуха и он разрастется, муравьи, возможно, и не справятся с его натиском на их грибницу. Тогда и у муравьев-листорезов, и у их гриба возникнут серьезные проблемы.

У эволюционной биологии много общего с исторической наукой: те животные и люди, которых мы имеем возможность наблюдать сегодня, — победители, а проигравшие исчезли во мраке прошлого. Нам не суждено узнать ни о людях, погибших в средневековых войнах и не успевших перенести свою историю на бумагу, ни о видах животных, канувших в Лету по причине собственной нежизнеспособности. Конечно, нам удалось обнаружить окаменевшие останки некоторых давно вымерших видов, и благодаря этим бесценным находкам мы можем представить, какой путь развития прошли флора и фауна на нашей планете. И все же по сравнению со всем разнообразием некогда существовавших видов количество найденных окаменелостей довольно мало, поскольку для того, чтобы мертвое животное превратилось в окаменелость и сохранилось до наших дней, требуется целый комплекс факторов: во-первых, это животное не было кем-то съедено; во-вторых, оно было «похоронено» буквально сразу после смерти; в-третьих, наиболее благоприятным с точки зрения будущей сохранности местом смерти является место скопления осадочных пород. А еще хорошо бы, чтобы у животного имелся твердый панцирь или скелет.

Поскольку вероятность превращения в окаменелость так низка, до наших дней дошли в основном останки наиболее многочисленных видов, населявших Землю на протяжении миллионов лет. Если у того или иного вида вдруг появится новая особенность, которая будет отличать лишь несколько поколений, а затем безвозвратно исчезнет, мы, очевидно, никогда не узнаем о ней. Ныне живущие животные — это либо суперуспешные виды, которым удалось стабилизироваться за миллионы лет существования, либо «везунчики», волею случая получившие возможность жить в наше время. Питер и Розмари Грант зафиксировали на Галапагосских островах явление, которое можно расценивать и как зарождение нового вида, и как пример недолговечного вида, появляющегося и исчезающего подобно вспышке. Исследовательская пара в течение долгих лет работала на острове Дафна Майор, входящем в архипелаг Галапагос, где наблюдала за эволюцией трех видов вьюрков Дарвина. В 1981 году они заметили новую особь, отличающуюся от остальных птиц. Этот самец принадлежал к виду, который ранее не обитал на Дафне Майор, и судя по всему, он прилетел с другого острова, Эспаньола, преодолев свыше ста километров.

Довольно долго молодой самец жил холостяком, однако в конце концов нашел себе самку одного из местных видов. Так появились пять птенцов, которые отличались своеобразной трелью. Поскольку галапагосские вьюрки выбирают партнера по пению, эти новые особи через пару поколений образовали новую группу птиц — исследователи назвали ее The Big Bird lineage (династия больших птиц), которая продолжает вести себя как самостоятельный вид. Они отличаются своеобразным строением клюва и тональностью пения. Вновь прибывший на Дафну Майор биолог, которому ничего не известно о появлении этой группы, скорее всего, заключил бы, что на острове обитает четыре вида вьюрков Дарвина, а не три. Большинство ученых не готовы признать «больших птиц» самостоятельным видом, но допускают, что это может быть зарождением нового вида.

Мы видим, что два вида смешались, и появившиеся на свет гибриды образовали новый вид. Но это происходит при определенном везении: если гены составляют удачную комбинацию, то в некоторых случаях отпрыски могут выжить и даже дать собственное потомство. Но судя по всему, смешение видов происходит в природе чаще, чем мы думаем, и в случае вьюрков Дарвина на острове Дафна Майор действительно мог появиться новый вид.

Но этих птиц очень мало, и они уязвимы. Они все являются родственниками друг другу, значит, очень схожи генетически, и у них с меньшей долей вероятности имеются гены, способные противостоять изменениям окружающей среды или новым вирусам. Кроме того, велика вероятность, что тиражируются их вредоносные гены: если детеныш получает вредоносный ген от матери, но здоровый ген от отца, все может обойтись, однако если отец и мать генетически идентичны, риск получения двух вредоносных вариантов значительно возрастает, а это зачастую приводит к гибели. Несколько лет назад почти все «большие птицы» погибли, когда резко ухудшились погодные условия и начался голод, но к счастью, несколько особей выжили, так что на сегодняшний момент «династия больших птиц» по-прежнему здравствует.

Когда границы жизни настолько узкие, между выживанием и полным исчезновением — буквально один шаг, и все зависит от малейших случайностей. Такова судьба всех новых видов и новых признаков в период их развития. На практике почти всегда выходит так, что выживает недостаточно особей для сохранения того или иного признака. Еще реже вновь появившийся признак сохраняется достаточно долго, чтобы ее носители образовали самостоятельный вид. Причина кроется в том, что новый признак чаще всего оказывается либо неблагоприятным и приводит к повышению смертности, либо недостаточно полезным, а значит, на практике за короткий промежуток времени никакой разницы не проявляется. А может быть, просто не повезло, например начался шторм или все произошло в неподходящий момент. Только путем проб и ошибок новые мутации и комбинации генов способны привести к развитию стабильного, жизнеспособного вида. Очевидно, такие виды-вспышки, как «большие птицы» на Дафне Майор, неоднократно появлялись и исчезали на протяжении всей истории Земли. Просто нам об этом неизвестно.

В ближайшем будущем нам, вероятно, суждено стать свидетелями вымирания многих видов. Нестабильный климат и глобальное потепление неизбежно приводят ко все более частым погодным катаклизмам и экстремальным погодным условиям. В 2019 году в австралийском штате Виктория аномальная жара вызвала массовую гибель обитавших в регионе летучих мышей. Погибло свыше двух тысяч особей, что составляет примерно треть всей популяции. Остается надеяться, что выжившие летучие мыши научатся лучше справляться с жарой и передадут своим потомкам эту способность. Однако если подобные чрезвычайные ситуации будут происходить слишком часто и приводить к гибели слишком многих особей, вид может исчезнуть.

Если большая доля живущих на Земле видов исчезает, то можно говорить о массовом вымирании. Конечно, наша планета уже не раз сталкивалась с массовым вымиранием в результате природных катастроф, и утрата отдельных видов, которую мы наблюдаем сегодня, по своему масштабу не может сравниться с массовыми вымираниями. Разнообразие видов всякий раз восстанавливается, и новые виды приспосабливаются к новому климату, однако нужно понимать, что на восстановление уходят многие тысячи лет. Если по нашей вине начнется массовое вымирание животных, нашим потомкам придется существовать в обедневшем, нестабильном, безрадостном мире.

Какова же вероятность того, что видам удастся приспособиться, а не погибнуть? Согласно одному исследованию, проведенному в 2013 году, для того, чтобы животные справлялись с климатическими изменениями вплоть до 2100 года, эволюция должна идти в десять тысяч раз быстрее темпа, привычного для большинства видов. Кажется невероятным, что в ближайшие сто лет мы станем свидетелями стремительной адаптации, ранее никогда не виданной на Земле. Неужели животные и вправду способны адаптироваться к изменившейся среде за какие-то несколько десятков лет или всех их ждет неминуемая гибель, как странствующих голубей? В следующей главе мы убедимся, что эволюция может протекать гораздо быстрее, чем мы думаем, однако многие виды неизбежно проиграют битву с климатическими изменениями и антропогенным влиянием.

Глава 15 Быстрая эволюция

Слово «эволюция» зачастую наводит нас на мысли о древних окаменелостях, динозаврах, развитии мира на протяжении миллионов лет. И это вполне оправданно, ведь тот или иной признак, как правило, несет лишь незначительное преимущество или недостаток для особи, а для того, чтобы влияние какой-либо характеристики испытала на себе целая популяция, может потребоваться не одна тысяча поколений. Но когда преимущество или недостаток становятся достаточно ощутимыми, изменения могут происходить очень быстро. Например, чрезвычайные ситуации, ведущие к гибели значительной части популяции в короткие сроки, играют роль своего рода фильтра: останутся только те, у кого есть необходимые для выживания качества. Если речь идет о наследуемых качествах, то уже в следующем поколении большее количество особей в популяции будут ими обладать. При таком раскладе эволюционное развитие происходит быстро. Это можно наблюдать и в наше время: вспомните, например, адаптацию березовых пядениц к почерневшим деревьям.

Вряд ли найдется много желающих отправиться на тропический остров в ураган. Однако именно это сделали Колин Донихью и его исследовательская команда в сентябре 2017 года. Ураган «Ирма» набирал силу неподалеку от карибского острова Пайн-Кей, где команда Донихью изучала анолисовых ящериц. Туристы устремились в аэропорт в надежде покинуть остров до прихода циклона. Заторопились и ученые, ведь тропические ураганы нередко несут с собой смертельную опасность. Но для начала команде предстояло завершить измерение ящериц.

Небольшие и изящные, внешне анолисы напоминают саламандр или гекконов. Они широко распространены в Южной и Центральной Америке, а также на островах Карибского бассейна. Это излюбленный объект работы исследователей, поскольку существует масса родственных видов анолисовых, обладающих разными наборами признаков. Команда Донихью прибыла на остров Пайн-Кей в связи с проектом, посвященным влиянию крыс на местную фауну. Ученым удалось провести замеры длины тела и ногу анолисов, после чего они, как и отдыхающие, заторопились на самолет.

Четыре дня спустя «Ирма» обрушилась на карибские острова. «Ирма» — один из наиболее разрушительных атлантических циклонов в истории, который стал прямой и косвенной причиной гибели ста тридцати четырех человек. «Ирма» сровняла с землей целые жилые кварталы, вырвала с корнем бесчисленные деревья. Как по воле злого рока, через две недели в этот и без того разоренный регион ворвался ураган «Мария».

Если перед силами природы не смогли устоять даже стены домов, сложно представить, каково было крошечным анолисам. Ничего другого не оставалось, как держаться изо всех сил за ветки и не ослаблять хватку, в противном случае безжалостный ветер тут же поднимет в воздух и выбросит в бурлящее море. Тот, кто не способен удержаться, обречен.

Хотя ураганы — далеко не новость для Карибского региона и все местные животные так или иначе приспособлены к ним, в последнее время подобные катаклизмы происходят гораздо чаще, чем раньше, и становятся они все сильнее. Вследствие изменения климата температура воды в море повышается, снабжая, таким образом, разрушительные ураганы дополнительной энергией. А значит, анолисы, успешно переживавшие прежние циклоны, могут не справиться с натиском более мощных ураганов.

Когда Донихью увидел репортажи о последствиях «Ирмы» и «Марии» в средствах массовой информации, он понял, что перед ним открывается уникальная возможность. Действительно ли выжила лишь часть анолисов? Отличаются ли в среднем выжившие анолисы от тех особей, которых они измеряли до урагана? Он незамедлительно отправился обратно на Пайн-Кей.

Длинные пальцы анолисов покрыты ламелями, цепкими пластинами, которые обеспечивают сцепление с гладкими поверхностями. Донихью с коллегами обнаружили, что на соседствующих островах Пайн-Кей и Уотер-Кей у переживших ураган анолисов сцепная поверхность пальцев передних ног в среднем на 9,2 % больше, чем у тех особей, которые населяли острова до урагана. «Плечи» у выживших ящериц оказались длиннее, а «предплечья» — короче. Благодаря такому строению анолис способен крепче хвататься за опору и плотнее прижиматься к поверхности, а значит, имеет больше шансов удержаться при штормовых порывах ветра. Всего за шесть недель в приспособляемости среднестатистического анолиса на Пайн-Кей ученые зафиксировали измеримый сдвиг.

Параметры тела, например длина ног, по большей части определяются генетически, за исключением таких случаев, как низкорослость по причине неполноценного питания. Поэтому очевидно, что следующее поколение унаследует эти параметры, и анолисы будут лучше приспособлены к экстремальным погодным условиям, чем популяция в целом до урагана «Ирма». Так прямо на наших глазах происходит быстрая эволюция всего за одно поколение.

Ураган — это настоящая природная катастрофа. Возрастающие частота и интенсивность циклонов, вероятно, связаны с антропогенными изменениями климата, однако населяющие Карибский бассейн виды сталкиваются с ураганами уже на протяжении долгих тысяч лет. Однако некоторые формы воздействия человека на окружающую среду становятся для животных совершенно новыми. Например, раньше ежам не приходилось переходить автомобильные дороги, а воробьям — летать между высокими домами со стеклянными стенами. Городская жизнь требует иных приспособлений, чем лесная, а поскольку некоторые привычные для леса модели поведения оказываются крайне неблагоприятными в городе, адаптация происходит быстро.

Пугливым и опасливым животным приходится в городе непросто. Они расходуют много энергии, стараясь спрятаться всякий раз, когда мимо проходит человек, и шарахаясь при малейшем шорохе, и не осмеливаются пробовать новые условия. Неоднократно проводились исследования по сравнению поведения в городе и в сельской местности: городские певчие овсянки намного смелее своих сельских собратьев, городские белки меньше реагируют на людей, чем лесные. Чтобы понять, связана ли безбоязненность с привыканием к людям или же с изменением на генетическом уровне, исследователями проводятся эксперименты по переносу в общую среду (common garden experiment): яйца или детенышей из городской и сельской местности переносят в общие условия в неволе, где они растут вместе. Если они проявляют различную реакцию на одинаковые условия, налицо унаследованная характеристика.

Исследователи из Индианского университета в США поместили в лабораторию сорок птенцов серого юнко. Эта серо-черная птичка из семейства воробьиных широко распространена в Северной Америке. Часть подопытных птенцов поймали в мегаполисе Сан-Диего, а остальных — в лесах Маунт-Лагуна. Все птенцы росли вместе в больших клетках на территории университета. Когда птенцы повзрослели, ученые стали наблюдать, с какой скоростью особи съедали новую пищу и обнаруживали новые объекты, а также замерять уровень кортизола (гормона стресса) в крови птиц, когда их ловили люди. Результаты исследований показали, что городские юнко гораздо охотнее знакомились с новыми предметами и выдавали более низкий стрессовый ответ при физическом контакте с людьми, чем лесные юнко, хотя и те и другие птицы подвергались в равной степени воздействию людей в течение жизни.

И все же не всякое любопытство служит во благо. Когда я сижу летним вечером на веранде, я часто наблюдаю за насекомыми, которые роятся вокруг уличной лампы. Считается, что это происходит оттого, что насекомые летают под постоянным углом по отношению к свету Луны, однако если поблизости появляется другой источник света, они будут кружить вокруг лампы, также под постоянным углом, пока в конце концов не угодят внутрь лампы. Но у этого объяснения есть изъян. Казалось бы, мотыльки, которые не мигрируют, а значит, не преодолевают больших расстояний, не должны были бы ориентироваться на Луну, но и они летят на источники света. Ученым пока не удалось найти убедительное объяснение. Возможно, насекомые инстинктивно летят на воду, поверхность которой отражает лунный свет, и принимают лампу за поверхность воды? Как бы там ни было, свет привлекает насекомых, и если в природе это вполне безобидно, то в городе свет может представлять собой смертельную опасность.

Создается впечатление, что насекомые уже начали понемногу приспосабливаться к коварным огням. Исследователи заметили, что горностаевые моли, обитающие в местах с высокой степенью световой загрязненности, менее подвержены влиянию света, чем особи из естественно темных районов. И все же большая часть насекомых по-прежнему летит на рукотворные источники света. Стоит насекомым собраться вокруг манящего источника света, как они тут же превращаются в угощение для хищных пауков.

На одном из пешеходных мостов Вены обитает паук-крестовик, получивший говорящее прозвище «мостовой паук». Он прекрасно знает, как устроить себе настоящий пир. Пешеходный мост освещается расположенными на небольшом расстоянии друг от друга фонарями, так что ограждение моста визуально делится на светлые и темные участки. Зоолог Астрид Хайлинг заметила значительное скопление паутины вокруг тех секций ограждения, которые в темное время суток залиты светом фонарей, тогда как неосвещенные участки были практически свободны от паутины. В своей лаборатории Хайлинг провела наблюдения за паучьими яйцами и вылупившимися пауками и обнаружила, что даже те пауки, которые ранее никогда не находились вблизи искусственных источников света, предпочитали плести паутину именно в освещенных местах. Чем больше света, тем больше прилетит насекомых и тем сытнее будет ужин. Для насекомых это означает, что манящий свет ламп становится вдвойне опасным, и возможно, это говорит о том, что эволюционное развитие идет стремительно, благодаря чему мотыльки теряют влечение к свету гораздо быстрее, чем когда-либо.

Анолисы тоже приспособились к городской жизни. В дикой природе они лазят по деревьям и ветвям, однако в городе им приходится форсировать гладкие поверхности. Кристин Уинчелл из Университета Вашингтона в Сент-Луисе получила докторскую степень за исследование адаптации анолисов к городской среде на острове Пуэрто-Рико. Она обнаружила, что у городских ящериц ноги длиннее, а на пальцах больше ламелей, чем у их лесных собратьев, хотя они выросли в одинаковых условиях в ходе эксперимента common garden. Уинчелл интересовало, стоят ли за особенностями их движений какие-либо физические различия. Она построила беговую дорожку длиной в два с половиной метра с тремя видами покрытий — древесной корой, крашеным бетоном и алюминиевыми пластинами. Исследовательница предположила, что городские ящерицы быстрее преодолеют гладкие поверхности, а лесные — участок из древесной коры.

Оказалось, что городские ящерицы в принципе бегают быстрее, независимо от качества поверхности. Все из подопытных ящериц с трудом передвигались по гладким поверхностям, поскольку для них привычнее цепляться когтями, однако городские ящерицы с длинными ногами и многочисленными ламелями более ловко перемещались как по гладкой поверхности, так и по шершавой древесной коре. В непростых городских условиях анолисы вынуждены вкладывать максимум собственных ресурсов в эффективный бег, тогда как их собратья в естественной среде обитания приспосабливаются сразу к нескольким факторам: им, как и мадагаскарским лемурам, в равной степени важно хорошо прыгать и удерживать равновесие на тонких ветках.

Поскольку за изменением в поведении (ускорение бега у ящериц) стоят физиологические изменения (увеличение длины ног и рост числа ламелей), которые к тому же сохранились в ходе эксперимента common garden, создается впечатление, что в основе этой адаптации лежат генетические характеристики. Вдруг со временем городские анолисы выделятся в самостоятельный, узкоспецифичный вид?

В Лондоне полным ходом идет формирование нового вида. Когда под столицей Великобритании построили метро, некоторые комары проникли в подземелье, где теперь обитает целая обособленная популяция. В отличие от своих наземных собратьев, комары лондонского метро не впадают в зимнюю спячку (питаются они кровью людей и крыс). После неудачной попытки спарить городских и подземных особей некоторые исследователи стали утверждать, будто это два самостоятельных вида. Однако также существует мнение, что популяции недостаточно отличаются друг от друга, чтобы считаться разными видами, и что комары лондонского метро — лишь вариация комаров, обитающих в более южных районах, и что она вовсе не отпочковалась в отдельный вид. Так, комары лондонской подземки все еще считаются подвидом городских комаров. Подвид — это вариация вида. Например, все собаки относятся к одному виду, но среди них существует масса подвидов — пород. Определить, что является видом, а что подвидом, бывает непросто. Возможно, стоит подождать каких-нибудь пару лет, и перед нами окажутся два полноценных вида. В любом случае можно сказать, что по меркам эволюции (которой уже не первый миллион лет) сегодня развитие происходит действительно быстро.

До сих пор в этой главе мы рассматривали примеры, в которых, вероятно, можно предполагать произошедшие генетические изменения. Однако на самом деле существует крайне мало случаев, в которых мы имеем дело с фактическими изменениями в генетическом материале. Даже на результаты экспериментов common garden нельзя полагаться стопроцентно, поскольку мы можем не знать о том, какому влиянию успели подвергнуться принесенные из дикой природы яйца или детеныши, будь то особенности диеты родителей, температура воздуха или другие факторы окружающей среды. Чтобы удостовериться в наличии генетических изменений, необходимо провести анализ ДНК. До настоящего времени этим методом пользовалось довольно мало исследователей, однако в феврале 2019 года в научном журнале Science была опубликована статья об исследовании с применением анализа ДНК.

Объектом наблюдения стал олений хомячок, грызун размером с мышь. Таким маленьким зверькам нужно всячески прятаться от хищников. Существует простая теория: грызунов с хорошим камуфляжем сложнее найти, поэтому грызуны с генами, отвечающими за маскировочную расцветку, чаще выживают, а значит, таких особей будет становиться все больше. Грызуны с непригодной к маскировке окраской чаще попадаются хищникам. Со временем гены, обеспечивающие выигрышный окрас, получают более широкое распространение.

Роуэн Баррет и его коллеги решили убедиться на практике в верности этой теории. Как ни странно, но раньше удалось продемонстрировать лишь некоторые составляющие этой теории, например, что хищники легче распознают плохо закамуфлированную добычу. Но никогда не получалось подтвердить теорию целиком: что гены влияют на характеристики внешности, что эти характеристики влияют на способность выживать, что различный уровень выживания влияет как на генетический материал, так и на физические особенности следующего поколения.

В районе Сэнд-Хиллз в штате Небраска песок несколько светлее, чем в других частях региона. С геологической точки зрения это довольно молодая местность, образовавшаяся примерно десять тысяч лет назад. Окрас обитающих здесь оленьих хомячков также светлее, чем у тех, что живут на более темной земле. Баррет с коллегами взяли оленьих хомячков из Сэнд-Хиллз и других районов и поместили их в несколько загонов. Одну половину загонов расположили на светлом песке, вторую половину — на темной земле, при этом «население» каждого состояло поровну из светлых и темных грызунов. Исследователи очистили загоны от змей и прочих хищников, однако эти участки оставались незащищенными сверху, а значит, подопытные хомячки могли подвергнуться нападению хищных птиц. Неоднократно над загонами были замечены совы.

Примерно год спустя почти все грызуны в загонах погибли, и их место заняли их дети, а затем и внуки. Хомячки, чей окрас совпадал с цветом земли, прожили дольше хомячков с «неправильным» цветом. Это означает, что способные лучше маскироваться грызуны имели в своем распоряжении больше времени, чтобы обзавестись потомством. В результате всего лишь через четырнадцать месяцев цвет шерсти хомячков в светлых загонах стал в среднем в полтора раза светлее, тогда как окрас обитателей темных загонов потемнел практически вдвое.

Тут пришло время проводить генетические тесты. Исследователи выяснили, что в загонах со светлым песком получили широкое распространение семь мутаций, и эти же мутации реже встречались в загонах с темной землей. В особенности это касалось одной из мутаций, delta-Ser. Обнаружилось, что эта мутация напрямую влияет на окрас и именно она распространилась всего за четырнадцать месяцев. Таким образом, оленьи хомячки чуть более чем за год прошли адаптацию к изменившейся окружающей среде на генетическом уровне. Налицо эволюция в реальном времени.

В принципе, способность животных быстро адаптироваться к новым обстоятельствам полезна. Хочется верить, что благодаря этому больше видов смогут приспособиться к радикальным антропогенным изменениям и что мы на том или ином уровне сможем поддерживать биологическое разнообразие. Но для уязвимых видов стремительная эволюция не всегда идет во благо.

Когда тот или иной вид оказывается на грани полного исчезновения, биологи, как правило, стремятся поймать несколько особей, чтобы временно содержать их в неволе. Это позволяет зафиксировать, какие факторы (например, охота) угрожают виду в дикой природе. Когда ситуация стабилизируется, животных вновь отпускают на свободу. Содержание вымирающих животных в неволе также дает возможность сохранить несколько особей вида на случай, если в дикой природе он исчезнет окончательно. Однако если планируется вернуть животное в естественную среду обитания, важно следить за тем, чтобы оно не слишком привыкало к зависимости от человека.

На севере Австралии обитает северная сумчатая куница, напоминающая крысу с большими глазами, длинной острой мордочкой и взъерошенным хвостом. Как и кенгуру, эта куница относится к сумчатым. У этих живородящих животных детеныши появляются на свет недоразвитыми; словно живые бобы, они доползают до сумки матери, где питаются молоком и растут до тех пор, пока не станут самостоятельными. Сегодня ареал северной сумчатой куницы подвергается разрушению — люди все дальше в него вторгаются, застраивая местность. К тому же на этих куниц нередко нападают более крупные хищники — динго, домашние собаки и кошки.

Но мало того, сумчатая куница то и дело пытается пообедать ядовитой жабой ага, которую люди завезли в этот регион в 1930-х годах с целью борьбы с вредителями. Но эксперимент не удался: большие, неповоротливые жабы ага не спешили поедать местных вредителей, зато все животные, включая сумчатых куниц, которые пытались съесть ядовитых «иммигрантов», травились. Появление этих жаб серьезно сказалось на местной фауне; теперь это хрестоматийный пример того, что человеку не следует решать проблемы в природе путем введения новых видов.

И резкое сокращение ареала, и натиск хищников, и угроза в виде ядовитых жаб — все привело к тому, что северная сумчатая куница внесена в «Красную книгу» Международного союза охраны природы со статусом «вымирающие» (Endangered). В 2003 году австралийские биологи начали предпринимать усилия для сохранения сумчатых куниц и для начала перевезли часть особей на острова, где не водятся жабы ага. Оказалось, что там сумчатым куницам вполне хорошо. Тринадцать лет спустя, в 2016 году, ученые обучили некоторых из подопытных куниц обходить этих жаб стороной: они доставляли куницам физический дискомфорт, показывая при этом жабу ага. После окончания обучения куниц доставили обратно на материк. Вновь столкнувшись с жабами, куницы больше не пытались к ним приблизиться, однако большую часть куниц-возвращенцев съели динго, и в гораздо большем количестве, чем до проведения эксперимента. Это заставило биологов задуматься. Могли ли куницы утратить свою способность спасаться от динго спустя всего несколько поколений в изоляции? Тогда ученые собрали сумчатых куниц как с материка, так и с островов и поселили их в неволе, где вскоре появилось потомство с разным происхождением, но одинаковыми условиями роста. Чтобы проверить, боится ли новое поколение динго, исследователи поместили в клетку к каждой кунице по три банки с едой — одну банку с запахом динго по краю, вторую — с запахом кошки, третью — чистую. Банки оставили на ночь, а с утра замерили, сколько оказалось съеденным в каждой из них.

Выяснилось, что материковые детеныши с большим опасением отнеслись к запаху динго, чем островные. Это означает, что опасливость — характеристика, отчасти передающаяся по наследству, и островная популяция ее утратила всего лишь за тринадцать лет. Нет ничего удивительного в том, что островные куницы не боялись динго, ведь у них просто-напросто больше не было соответствующих инстинктов.

Хочется надеяться, что среди куниц-репатриантов остались те, кто по-прежнему предпочитает обходить динго стороной, и что у них появится более многочисленное потомство, чем у тех, кто не видит в динго угрозы. Тогда куницы вновь обретут свою осмотрительность по отношению к хищным динго. Время покажет, произойдет ли именно так и будет ли этого достаточно, чтобы северные сумчатые куницы выжили в изменчивом и непредсказуемом мире.

Глава 16 Непрерывное обучение

Даже быстрые генетические изменения требуют смены как минимум одного поколения. Животные-долгожители в ходе жизни, как правило, сталкиваются со значительными изменениями в окружающей среде, к которым они вынуждены приспосабливаться. И к счастью, поведение животных зависит не только от генетических предпосылок. Подобно людям, животные могут приспосабливаться к новым условиям благодаря обучению.

Когда мне было семь лет, мы с семьей отправились в поездку в США. Лучше всего мне запомнился Йеллоустонский национальный парк, расположенный на территории штатов Монтана, Айдахо и Вайоминг, на северо-западе страны. Незадолго до нашей поездки в разных районах национального парка случился лесной пожар, и я отчетливо помню, как повсюду торчали почерневшие голые стволы. Эта удручающая картинка так же прочно запечатлелась в моей памяти, как и образы великолепной природы национального парка: величественные водопады, теплые источники с ярко-голубой водой; огромный лось пасется на зеленых болотах, бизон спокойно шагает перед нашим автомобилем.

Примерно тогда же был реализован проект по восстановлению популяции волков в Йеллоустонском парке. Американские власти перемещали туда особей из национального парка Джаспер (Канада). С 1995 по 1996 год в Йеллоустонский парк переселили тридцать одного волка, что повлекло за собой гораздо более серьезные последствия для всей экосистемы, чем лесные пожары. Если из-за пожаров сократилось количество зеленых деревьев, то благодаря вновь прибывшим волкам случилось обратное: появилось больше деревьев, растительность в целом стала гуще.

В 1850 году увидеть волков в Йеллоустонском парке было обычным делом, они составляли важную часть экосистемы. Однако к концу XIX века охота достигла катастрофических масштабов, и к 1920 году волки здесь полностью исчезли. Жизнь благородных оленей (в том числе вапити), обитавших на территории парка, стала значительно спокойнее. После истребления волков популяция оленей резко увеличилась, они распространились по всему парку и начали поедать те растения, на которые раньше никто не посягал. Больше всего пострадали деревья с «вкусными» листьями — тополь осинообразный и ива. Олени сгрызали их буквально под корень, и вскоре в парке перевелись тополя, поскольку олени поедали все молодые побеги.

В 1990-х годах местные власти и биологи поняли, что пришло время восстановить естественный баланс Йеллоустонского парка. В исчезновении волков были виноваты люди, и людям же надлежало исправить ситуацию. По завершении тщательной подготовительной работы власти приняли решение вернуть волков в экосистему.

Перед биологами открылись уникальные исследовательские возможности. Как отреагируют другие виды на появление суперхищника, то есть вида, которым не питается никто другой? Примерно за двадцать лет ученым удалось задокументировать целый ряд изменений. Во-первых, количество оленей сократилось, что неудивительно, ведь волки едят оленей. Во-вторых, начали появляться тополя. На месте некогда голого берега реки теперь растет густой молодой лесок. Больше волков — меньше оленей, а меньше оленей — больше тополей.

Впрочем, привести к подобным экологическим цепным реакциям может не только изменение численности животных. Большое значение имеет поведение животных. Привыкшие пастись на берегу реки олени побоятся приходить туда снова, если за короткое время волки неоднократно нападут на их сородичей в этих местах. Скорее всего, олени найдут себе пастбище поукромнее, а значит, и тополя вдоль реки будут разрастаться. Волки оказывают влияние на поведение оленей, а это, в свою очередь, влияет на состояние деревьев.

Поведение волков тоже подвержено внешнему влиянию — влиянию людей. Волки обходят стороной городок Маммот из-за его людской суеты, так что рядом с городом обитает больше оленей и растет меньше тополей. Возвращение волков в Йеллоустон — наглядный пример того, как стремительные перемены в экосистеме способны затронуть множество видов за сравнительно короткий срок и как поведение животных сказывается на окружающем ландшафте. Можно ли считать эти изменения эволюционными? Съели ли волки всех взрослых оленей, так что остались лишь особи, которые предпочитают более укромные пастбища? Все это может стать элементом генетической селекции, однако столь же значимым оказывается поведение каждого отдельно взятого оленя: они усвоили, что открытые участки уже небезопасны. Любой из нас, чей домашний питомец попадал в неблагоприятные обстоятельства, знает, что страх очень быстро воздействует на поведение животного, заставляя его негативно реагировать на схожие ситуации в будущем. Я не раз встречала лошадей, которые отказываются заходить в фургон-коневоз после одной-единственной неудачной поездки. В таких случаях речь не идет об изменении генетики — животные меняют поведение на основе собственного опыта.

Гены или среда? Кажется, эта полемика никогда не исчерпает себя. И ничего странного в этом нет. Каждый из факторов играет свою роль в сложном взаимодействии, а главенство одного из них зависит от ситуации. Некоторые качества определяются (почти) исключительно генетикой (например, цвет глаз), тогда как другие в большей степени зависят от среды (например, длина волос). Подавляющее большинство признаков формируется как комбинация наследственности и среды.

Эволюционная история может пролить свет на поведение современных людей. Чтобы лучше понять собственное поведение, имеет смысл сравнить себя с другими видами и разобраться в том, какие факторы оказали решающее влияние на развитие наших предков. Это вовсе не означает, что таким образом мы можем найти объяснение всем проявлениям сегодняшней жизни. Если кто-то заявляет, что любит ходить в походы потому, что в его жилах течет кровь кочевников, или что люди жестоки оттого, что наши предки были охотниками, то в лучшем случае это упрощение. Как мы говорили в предыдущей главе, генетические изменения могут происходить быстро, но не мгновенно. Насколько далеко в прошлое нужно вернуться, чтобы найти объяснение нашему поведению? В Средневековье? Или во времена, когда люди жили на деревьях? Или вообще в эпоху одноклеточных организмов? Когда вид длительное время существует в той или иной среде, его развитие находит отражение в генах, однако важно помнить, что среда крайне изменчива, и то, чем занимались люди в каменном веке, вовсе не обязательно подойдет нам с вами. На протяжении последних четырех — девяти тысяч лет, то есть примерно с конца каменного века до сегодняшних дней, у многих европейцев выработалась способность переваривать молоко во взрослом возрасте. Эта определяемая генами характеристика получила распространение вместе с массовым производством коровьего молока в Европе.

И при этом поведение редко бывает предопределено исключительно генами, это касается прежде всего нас, людей. Подавляющее большинство животных (возможно, и все животные) обладают способностью к обучению. Они находятся под влиянием окружающей среды и адаптируют к ней свое поведение. Зависимость поведения от среды варьирует от вида к виду. Некоторые виды действуют в основном инстинктивно (то есть поведение предопределено генетически), тогда как другие виды, например люди, отличаются выраженной способностью к обучению и адаптации. На нас во многом сказывается среда — то, с кем мы живем, наш детский опыт, книги, которые мы читаем, позитивные и негативные примеры для подражания. Воздействие среды играет столь же значимую роль в формировании нашего поведения, как и наследственность.

Одни модели поведения у животного могут быть предопределены генетически, тогда как другие формируются на основании опыта. Как же понять, какое поведение наследственное, а какое приобретенное? Когда лазоревка издает свою характерную трель, а синица — свою, можно ли считать, что они унаследовали от своих родителей умение петь именно таким образом или это означает, что, будучи птенцами, они слушали пение своих родителей и перенимали их навык? Чтобы разобраться в этом, можно поместить птенца лазоревки в синичье гнездо и наоборот, а потом оценить трель повзрослевших птиц.

Один из моих коллег по Музею естественной истории, Ларс Эрик Юханнесен, участвовал в проведении подобного эксперимента совместно с Туре Слагсволдом из Университета Осло. Они поменяли местами яйца, отложенные лазоревками и синицами в районе Дэли, неподалеку от Осло, а потом записали и проанализировали трели уже повзрослевших птиц. И у лазоревок, и у синиц сформировался некий промежуточный вариант, смесь двух трелей, характерных для этих видов. Такое впечатление, что у птенцов была заложена своего рода генетическая отправная точка, а остальному они научились у своих приемных родителей. Так что свою лепту внесли и гены, и среда. Как и эксперименты common garden, эксперименты с перекрестным воспитанием помогают пролить свет на природу тех или иных признаков.

У большинства певчих птиц процесс формирования трели строится на генетическом «образце» и дальнейшем обучении на примере родителей. Однако это касается не всех видов. Камышовка-барсучок, маленькая желто-коричневая птичка из семейства воробьиных, издает точно такую же трель, как и ее сородичи, даже если они растут в полном одиночестве, без возможности наблюдать за другими особями. Таким образом, степень влияния генетических предпосылок варьирует от вида к виду. Почему же одни модели поведения генетически предопределены, тогда как другие нет?

Обучение стоит дорого. Оно требует времени и энергии, при этом высок риск ошибок, особенно в начале пути. На «продвинутом уровне» обучения нужен более развитый мозг, значит, больше энергии. Если можно избежать необходимости учиться чему-то, это тоже своего рода преимущество. На сложности, которые остаются одними и теми же на протяжении всей жизни животного и которые не меняются от поколения к поколению, выгоднее всего реагировать инстинктивно. Оленю всегда необходима способность бегать, и, как правило, проще всего делать это более или менее одинаково. Даже осиротевший олененок сможет подняться на ноги и побежать.

Однако генетически предопределенные признаки статичны. С момента рождения детеныша они меняются незначительно или вовсе не меняются. А вот к непредсказуемым сложностям разумно приспосабливаться. Чем больше продолжительность жизни животного и чем более переменчива среда его обитания, тем с большей вероятностью оптимальный ответ на внешние факторы будет изменяться с течением жизни и тем важнее способность адаптироваться к новым условиям. Олени живут долго, поэтому у них есть все шансы столкнуться с хищниками в разных местах. Поэтому олени отличаются способностью перестраивать свое поведение на основании жизненного опыта. Существует вероятность, что численность и районы обитания хищников будут меняться от поколения к поколению, так что совершенно бессмысленно слепо следовать примеру родителей, без оглядки на реальные обстоятельства. Гораздо выгоднее учиться.

Не стоит полагать, что обучение никак не связано с эволюцией. Физиологические процессы, отвечающие за способность животного к обучению, в значительной степени предопределены генетически. У певчих птиц за формирование трели отвечают гормонозависимые нейронные связи в мозге, и у большинства птиц в определенный момент наступает фаза кристаллизации, когда трель у особи окончательно «устанавливается». После этого птицы уже не могут освоить радикально новую песню. Наследуется именно этот механизм, а не сама трель.

Тем самым способность к обучению передается по наследству и развивается подобно остальным генетически предопределенным признакам. Обитающие в изменчивой среде животные вынуждены активно использовать эту способность, ведь от нее зависит, смогут ли они дать жизнь многочисленному потомству. Чем больше отпрысков, тем шире распространится способность к обучению и тем быстрее вид как таковой станет более обучаемым.

Чем лучше животное обучается и адаптируется, тем легче ему существовать в мире, которым правит человек. Городской ландшафт расширяется с невероятной скоростью, площадь тропических лесов стремительно сокращается, люди изобретают все новые средства охоты, чуждые виды из дальних регионов захватывают новые территории, уж не говоря о климатических изменениях. В таких условиях совершенно невыгодно руководствоваться одним лишь генетически предопределенным поведением. Выгодная десять лет назад модель поведения может оказаться гибельной сегодня. Способность к обучению сегодня ценна как никогда.

Потепление климата для синиц означает, что бабочки, личинками которых они кормят своих птенцов, появляются раньше обычного. Если синицы будут откладывать яйца в то же время, как и всегда, у них возникнут трудности с кормлением птенцов, ведь личинки уже превратятся во взрослых бабочек, а они не годятся в качестве пищи. Исследователи из Нидерландов посвятили изучению поведения синиц тридцать два года. Они обнаружили, что у самок, которые регулируют время откладывания яиц, ориентируясь на прошлогоднюю температуру, в течение жизни появляется более многочисленное потомство, чем у самок, которым не удалось столь удачно подгадать время для кладки. Это означает, что со временем будет больше синиц, способных рассчитывать оптимальный срок исходя из полученного опыта, тогда как те, кому это не удается, постепенно вымрут. Таким образом, по наследству передается не информация о некоем оптимальном сроке, а способность адекватно реагировать на изменения среды.

И все же в отношении поведения, обусловленного генами и не меняющегося на протяжении жизни животного, термин «генетическая предопределенность» нужно использовать с осторожностью. ДНК — вовсе не непреложный закон, которому организм следует от А до Я всю жизнь. Гены можно «включить» и «выключить» при помощи генов-регуляторов, и гены могут иметь разное проявление. Это называется эпигенетическими изменениями и означает, что такие изменения происходят в дополнение к прочим генетическим изменениям.

К примеру, у всех клеток в вашем организме один и тот же изначальный набор ДНК, но разные клетки функционируют по-разному. Клетки «включают» или «выключают» отдельные гены в зависимости от собственных задач. Клетка в вашей печени активировала гены, отвечающие за формирование клеток печени, чтобы превратиться в одну из них, тогда как клетка мозга активировала гены, отвечающие за формирование клеток мозга, и развилась именно в клетку мозга, хотя у нее тот же набор ДНК, что и у клетки печени. Представьте, что вы готовите ужин, и в рецепте указано, что перец чили можно добавить по вкусу: у вас под рукой всегда один и тот же рецепт, но потенциально разные результаты.

Когда человек сталкивается с переменами окружающей среды, могут активироваться и деактивироваться различные гены, то есть каждый раз могут проявляться разные гены. У крысы, которая многократно подвергалась острому страху, наблюдается повышенная выработка фермента, который играет важную роль в работе памяти. Страх вызывает активацию выработки фермента.

В научной среде идет дискуссия о том, в какой степени подобные изменения передаются следующему поколению. В ходе одного известного эксперимента мышей научили связывать запах ацетофенона (он пахнет цветами или миндалем) с электрическим шоком. Всякий раз появление запаха сопровождалось небольшим электрическим разрядом. Спустя некоторое время мыши негативно реагировали на появления запаха, они усвоили, что он несет с собой неприятные ощущения. Казалось бы, ничего удивительного в этом нет, но примечательно, что их детеныши, которые никогда не сталкивались ни с ацетофеноном, ни с электрическим шоком, негативно отреагировали уже при первом появлении запаха. Эффект наблюдался и у внуков первых подопытных мышей. Некоторые исследователи считают это максимально убедительным подтверждением того, что изменения в работе генов могут передаваться от поколения к поколению, однако у этой точки зрения есть и противники. Противники, в частности, не уверены, каким образом передача информации о запахе происходит на чисто физическом уровне: через сперматозоиды отца или яйцеклетки матери? Эпигенетика — увлекательная область науки, где исследователям, без сомнения, предстоит сделать множество открытий.

Многие животные, включая людей, социальны, а значит, учатся у своих сородичей. Модели поведения могут передаваться от поколения к поколению посредством социального обучения, и подобные «традиции» нередко составляют важную часть биологии вида. Это называется культурной эволюцией. Перенимать опыту более сведущих особей выгодно, ведь тогда можно избежать хотя бы части ошибок самому. В изменчивой среде социальное обучение играет значительную роль, поскольку новые модели поведения распространяются за счет культурной эволюции гораздо быстрее, чем посредством естественного отбора. Если в результате генетической мутации у животного появляется новый способ реагирования на тот или иной внешний фактор, на распространение генов этой особи потребуется множество поколений, однако если другие наблюдают за своим сородичем и подражают ему, весь вид осваивает новый метод за короткий срок.

С поглощением дикой природы городским ландшафтом возникает масса новых сложностей, справляться с которыми можно лишь «инновационными» методами. В 1921 году в местечке Суэйтлинг неподалеку от английского города Саутгемптон синицы нашли хитрый способ пропитания. В те годы молоко в дома доставляли в стеклянных бутылках, а поскольку молоко не обезжиривали и не гомогенизировали, в верхней части бутылки собирался толстый слой сливок. Некоторые синицы придумали такой фокус: они проклевывали в тонкой крышке дырку и через нее добирались до вкусных и питательных сливок. Эта уловка быстро распространилась среди местных синиц, намного быстрее, чем это могло бы произойти посредством естественного отбора. К 1950 году трюк с крышками на бутылках освоили синицы почти по всей Юго-Восточной Англии. Возможно, вы скажете, что тридцать лет — это долго, но если вспомнить, что виды, появившиеся миллион лет назад, в биологии считаются молодыми, то тридцать лет сразу покажутся мгновеньем.

Исследователи проанализировали отчеты наблюдений за птицами, которые вскрывают бутылки, и предположили, что этот трюк был, скорее всего, «изобретен» не только в Суэйтлинге, и маловероятно, что каждая особь научилась этому самостоятельно. География распространения навыка, с исходными точками в отдельных городах, говорит о том, что птицы, очевидно, подражали друг другу. Тем не менее до сих пор продолжается дискуссия о том, действительно ли синицы и лазоревки способны обучаться, лишь подражая друг другу, и могут ли такие «традиции» распространяться и поддерживаться среди диких птиц. В 1980 году американские исследователи провели эксперимент с черношапочными гаичками (небольшая птичка из семейства синицевых) с целью доказать, что это возможно, однако оказалось, что каждая особь способна самостоятельно научиться вскрывать бутылки, и наблюдение за другой особью, которая уже это умеет, никак процесс обучения не ускоряет. Как следствие, к роли социального обучения в распространении метода открывания молочных бутылок синицами долгое время относились как к мифу.

Лишь в 2014 году был успешно проведен эксперимент с синицами в лесу Уайтхэм Вудс, неподалеку от Оксфорда, доказавший, что социальное обучение может играть значимую роль у диких синиц. Исследовательница Люси Эплин собрала шестнадцать синиц — по две особи из каждой стаи. Птицы из трех стай были возвращены «домой», не научившись ничему новому; это делалось для того, чтобы проконтролировать, что сама манипуляция никак не повлияет на чистоту эксперимента. Всех остальных птиц обучили открыванию банок с едой. Банка открывалась двумя способами: специальную дверцу можно было толкнуть направо или налево. Птицы из двух стай получали пищу, толкнув дверцу слева направо, тогда как птицы из оставшихся трех стай добирались до еды, толкнув дверцу в обратном направлении. Исследователи обучали синиц на протяжении четырех дней, после чего выпустили на волю, расставив при этом по лесу банки; еда в них была расположена как справа, так и слева от дверцы.

В контрольных стаях, которые не прошли никакого обучения, некоторые особи, тем не менее, сумели добыть пищу из банок, но их было не слишком много, и дверцу в банках они открывали случайным образом. Спустя двадцать дней более половины птиц в контрольных стаях научились извлекать пищу из банок. Однако в стаях, куда вернулись две птицы, обученные открывать дверцы слева направо, уже спустя несколько дней почти все особи умели открывать дверцу слева направо. То же самое произошло в стаях, члены которых прошли обучение открыванию справа налево: очень скоро почти все птицы освоили открывание справа налево, хотя они могли добыть столько же еды, открывая дверцу в противоположном направлении. Обученные особи дали пример своим сородичам, а те стали им подражать.

Девять месяцев спустя, когда многие из участвовавших в эксперименте птиц умерли и на их место пришли более молодые особи, Эплин с коллегами снова расставили по лесу банки с едой и обнаружили, что стаи по-прежнему следуют своей «традиции». Благодаря социальному обучению новые модели поведения могут быстро распространяться и передаваться от поколения к поколению и у диких птиц.

Способность к обучению новому, как посредством заимствования навыков у сородичей, так и на собственном опыте, несет огромную пользу. Именно поэтому данная способность сформировалась у самых разных животных. Она позволяет легче приспосабливаться к радикальным и стремительным изменениям окружающей среды. А именно это им потребуется в ближайшие десятилетия и столетия.