Искусные адаптации. Крот-звездонос, электрический угорь и другие чудеса эволюции - Кеннет Катания

изысканий я оказался в доме Гэри со свежепойманным кротом, а Гэри оказался там же с ведром, полным земли и дождевых червей. К тому времени мы уже довольно долго вместе работали и обсуждали исследование, так что было весьма сложно не поддаться искушению запустить крота в ведро и посмотреть, что будет. Так мы могли вместе наблюдать момент истины. Я аккуратно опустил крота в ведро, и он тут же зарылся в почву. Практически с той же скоростью из земли начали появляться черви. Как заправские спринтеры, они пытались выбраться из ведра. Они в ужасе бежали. Невероятное зрелище.

Но еще больше меня впечатлила реакция Гэри: он был поражен. Похоже, мы одновременно пришли к общему заключению: заклинание червей несомненно представляет собой имитацию роющего землю крота. А еще я понял, что результаты моего исследования только что были одобрены главным из судей. Гэри всю жизнь изучал червей, метод их заклинания и национальный лес Апалачикола; он разбирался в этой системе лучше любого научного рецензента.

Затем я провел и снял на видео множество контролируемых экспериментов, и все результаты были однозначными. Все подтверждало гипотезу Дарвина: черви выползают на поверхность при приближении кротов. Риски выхода на поверхность не перевешивают перспективу быть съеденным здесь и сейчас. Еще один кусочек экологического пазла был найден. И все же для меня самой интересной частью загадки оставались заклинатели. Они обманывают свою добычу в точности как щупальценосная змея – используя модель поведения, развившуюся в процессе эволюции как механизм спасения. Герпетон заставляет рыбу сбегать в неверном направлении, и то же самое, но другими средствами, проделывают с червями заклинатели. И то и другое – примеры «эффекта редкого врага», который я уже упоминал6. Постоянный враг дождевых червей – это огромная популяция голодных кротов, которые круглый год днем и ночью охотятся на них по всему лесу. Вибрации, которыми сопровождается рытье тоннелей, вызывают у червей ту же реакцию, что у нас – торчащий над водой акулий плавник. Мы выпрыгиваем из воды, а черви – из земли. Заклинатель же – враг редкий, и особи, которые выбрались на поверхность, спасаясь от гипотетического крота, и закончили свою жизнь на рыболовном крючке, – всего лишь единицы, которым не повезло.

Однако проектирование и проведение экспериментов – только половина детективной работы ученого. Чтобы выявить более глубинные связи и найти больше подтверждений той или иной гипотезе, нужно штудировать доступные статьи и книги. Мне удалось найти две работы, посвященные тактике охоты на червей, которую использовали заклинатели; вот только охотниками там были вовсе не люди. В 1953 году, через семьдесят лет после выхода работы Дарвина о дождевых червях, Николас Тинберген опубликовал аналогичную книгу о чайках под названием «Мир серебристой чайки»7. Тинберген так описывает странное «топтание» чайки: «Однако, наблюдая эту повадку у других чаек, я пришел к выводу, что топтание может иметь двоякое назначение. Во-первых, оно имеет своей целью выгонять на поверхность земляных червей, у которых, по-видимому, существует врожденная реакция на вибрацию почвы, помогающая им спастись от заклятого врага – крота»[14]. Второй функцией топтания, когда оно происходит на мелководье, автор посчитал выманивание добычи из ила. Гораздо позже, в 1986 году, Джон Кауфманн из Флоридского университета писал, что лесные черепахи легко добывают червей, выманивая их топотом8. Он даже сравнил это с действиями заклинателей.

Итак, опираясь на полученные мною данные экспериментов и свидетельства Дарвина, Тинбергена и Кауфманна, я написал статью, в которой предложил разгадку давней загадки заклинания дождевых червей. Статья вышла в журнале PLOS One в 2008 году. К ней прилагаются видео: как Гэри и Одри охотятся на червей и как черви сбегают от крота9. Это одно из моих любимых исследований. Нечасто удается поработать сразу в нескольких областях – биологии, истории, культурологии, – да еще и встретить таких интересных людей. И я был особенно тронут, когда для очередного Фестиваля заклинания червей были сделаны футболки с принтом, обобщавшим результаты исследования: с гипотезой Дарвина, чайкой, черепахой, кротом и дождевыми червями.

4.5. Принт на футболке Фестиваля заклинания червей, обобщающий результаты исследования в Сопчоппи. Воспроизводится с разрешения правообладателя – Sopchoppy Preservation and Improvement Association Committee

Завершение истории

Казалось бы, тайна раскрыта – дело закрыто. Но в науке пазл никогда не бывает собран до конца. Вопрос в том, сколько кусочков вы хотите вместить в картину. В моей картине оставался несобранным довольно важный кусок: как восточноамериканский крот находит дождевых червей? Прежде чем ответить на этот вопрос, стоит поместить его в более общий контекст, обратившись к теме, на первый взгляд, никак не связанной с нашей, а именно – к вечным ночным боям и гонке вооружений летучих мышей и мотыльков. Летучие мыши считаются одними из самых эволюционно успешных млекопитающих. Существуют тысячи видов летучих мышей, и своим успехом они во многом обязаны уникальному для млекопитающих умению летать, а значит, получать доступ к огромному ассортименту ночных насекомых. Но не только умение летать дает летучим мышам преимущество. В процессе эволюции их голосовой и слуховой аппараты развились в одну из самых примечательных сенсорных систем – эхолокацию. Летучая мышь громко кричит в ультразвуковом диапазоне и по отражению звуковых волн находит насекомых. Примерно так же эсминец при помощи гидролокатора обнаруживает подводные лодки противника. Как и кроты, летучие мыши способны каждый день съедать пищу весом примерно в треть своего тела, так что за один вечер колония летучих мышей может съесть в буквальном смысле тонну насекомых.

Но насекомые не сдаются без боя. У многих видов органы слуха эволюционировали так, что их единственной функцией стало улавливание ультразвуковых сигналов летучих мышей. Особенно в этом преуспели мотыльки. Обнаружив летучую мышь, они пикируют в траву, где от эхолокации толку мало. Совместная эволюция летучих мышей и насекомых – это увлекательная, богатая на события и поучительная биологическая история10. У летучих мышей и кротов есть кое-что общее: и те и другие обитают в особой среде, богатой пищевыми ресурсами, недоступными большинству других млекопитающих. Поделюсь еще одним своим наблюдением: когда восточноамериканский крот роет землю, на поверхность выползают не только дождевые черви, но и другие беспозвоночные, которыми тоже питаются кроты. Очевидно, что кроты представляют серьезную угрозу для всех почвенных беспозвоночных, и те, как и летающие насекомые в ответ на эхолокацию летучих мышей, выработали свои механизмы спасения. Удивительно, что эволюция таких разных животных, как кроты и летучие мыши, и их столь же разных жертв шла по таким похожим схемам: приближение каждого из этих хищников сопровождается специфичным сигналом,