Волшебная эволюция - Стестад Ханна Нюборг

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.