Конец мегафауны: Увлекательная жизнь и загадочная гибель мамонтов, саблезубых тигров и гигантских ленивцев - Росс Макфи

университета вместе с коллегами недавно обратил внимание на «островной синдром» – комплекс отличительных морфологических и поведенческих характеристик, которые в разных сочетаниях встречаются у видов, обитающих на островах{140}. Это, например, укороченные конечности, слабовыраженный половой диморфизм, раннее созревание и «доверчивое», безбоязненное поведение. Группа ученых из Цюриха, оценив большое количество признаков, пришла к выводу, что такие сочетания связанных между собой особенностей могли возникнуть в результате закрепления мутаций, влияющих на раннее эмбриональное развитие. В первую очередь это связано с координацией миграции клеток нервного гребня из одной части эмбриона в другие, где эти клетки дифференцируются в разные типы, такие как пигментные и гладкомышечные клетки, а также клетки костей черепа. Мутации, влияющие на дифференцировку, в свою очередь могут повлиять на работу многих систем в развивающемся организме. Даже если такие особи выживут, они будут, в норме, хуже приспособлены, чем другие. Однако если популяция находится в процессе адаптации к жизни на острове, то обычные правила могут больше не действовать, потому что для приспособленности значение приобретают другие признаки. Палеонтологические данные показывают, что признаки, которые могли заметно снижать приспособленность на материке, например маленький размер тела, оказываются адаптивными в суровых условиях островов, бедных на ресурсы (см. илл. 10.3){141}.

Особую значимость этой идее придает тот факт, что одомашненные виды имеют сходный набор признаков, не связанных друг с другом очевидным образом, но которые могут быть вызваны ранними ошибками в развитии. Это и есть «синдром одомашнивания», отличающийся от островного синдрома тем, что такие признаки, как раннее созревание и сниженная агрессивность, были закреплены с помощью искусственного отбора. Именно это поразительное сходство между результатами естественного и искусственного отбора придает вес гипотезе островного синдрома, хотя вопрос о том, действительно ли у экологической наивности островных видов и прирученности домашних животных имеется общий механизм возникновения, требует дальнейшего изучения. Сейчас эта гипотеза позволяет объяснить, почему варрах, голубь с острова Лорд-Хау и десяток других островных видов так и не смогли «научиться» распознавать хищника прежде, чем это стало слишком поздно. Возможно, их подвели те же самые механизмы естественного отбора, которые прежде всего обеспечивали им успешную адаптацию к жизни на островах.

ИЛЛ. 11.1. ТОКСОДОН, одно «из самых диковинных из когда-либо открытых животных». Зверь размером с носорога, Токсодон (Toxodon platensis) был в числе последних представителей уникальной группы южноамериканских копытных, полностью вымершей в недавнее время. Дарвин, который собрал первые ископаемые образцы этого вида во время экспедиции на корабле «Бигль», описал токсодона одним «из самых диковинных из когда-либо открытых животных»{142}, потому что он сочетал признаки таких разных групп, как слоны, грызуны и ламантины. Дарвин не смог определить место токсодона в родословной млекопитающих, как и в случае с макраухенией, чьи остатки он тоже обнаружил. Особый набор признаков токсодона заставил Дарвина серьезно размышлять о теории эволюции путем естественного отбора, которую он разрабатывал. В своих записных книжках, посвященных «преобразованию» видов, он писал, что был «сильно поражен ‹…› особенностями южноамериканских окаменелостей и видов на Галапагосском архипелаге. Эти факты (особенно последний) – источник всех моих взглядов»[6]{143}. Нет никаких убедительных доказательств того, что токсодон был объектом охоты у первых южноамериканских индейцев.

11

Поиск продолжается: другие идеи

На данный момент можно сделать вывод, что два классических соперничающих объяснения вымираний недавнего времени, то есть изменение климата и истребление людьми, завели нас в интеллектуальный тупик, если не сказать, устарели. У каждой версии есть несколько сильных аргументов в свою пользу, которые нейтрализуются множеством ее очевидных недостатков. Но все же вымирания произошли, и они ждут своего объяснения. Поэтому настало время сдвинуть обсуждение с мертвой точки и перестать рассматривать гипотезы изменения климата и чрезмерной охоты как единственные варианты объяснения причины всех вымираний недавнего времени. Чтобы показать, что над решением этой величайшей загадки вымирания ученые по-прежнему бьются с безграничным энтузиазмом, я кратко опишу три новые гипотезы, в которых довольно смело переосмысливается, что произошло и почему.

Разрушение пищевых сетей

У большого размера есть свои преимущества, но за него приходится платить. Уровень основного метаболизма (то есть количество ежедневно потребляемой энергии на единицу массы тела) у крупных животных, как правило, ниже, тем не менее из-за своего размера для поддержания жизнедеятельности они должны получать в абсолютных значениях больше еды. Это может играть решающую роль, особенно если в их рацион входит пища, которой требуется интенсивная обработка (как, например, у копытных, питающихся травой). Возникает интересный вопрос: как связаны серьезные проблемы с доступностью обычной для вида пищи и вероятность его вымирания? Чтобы надлежащим образом его рассмотреть, сначала мы должны разобраться с понятием пищевых сетей.

ИЛЛ. 11.2. А МОЖЕТ БЫТЬ, САМЫЙ ДИКОВИННЫЙ ЗВЕРЬ – ЭТОТ? Или он кажется странным только потому, что мы слишком мало о нем знаем? Сумчатый «тапир» палорхест (Palorchestes azae) был последним представителем отдельного семейства животных, обитавших в Сахуле, родственником дипротодона и зигоматуруса (см. илл. 7.4). Судя по форме носовой полости, он обладал мясистым удлиненным выростом (но, скорее всего, не функциональным хоботом), подобным тому, который встречается у тапиров, поэтому его назвали сумчатым тапиром. Кроме того, у него, вероятно, был довольно длинный язык. Это уже достаточно странно, но у этих животных, размером с пони, были еще удлиненные предплечья и лапы, вооруженные большими узкими когтями. Некоторые палеонтологи считают, что такой своеобразный набор адаптаций нужен, чтобы мощными лапами выкапывать клубни или пригибать ветки деревьев и дотягиваться до листьев длинным языком. Недавно ученые нашли неповрежденный череп палорхеста, и стало ясно, что глазницы у него были расположены высоко на голове. Возникло альтернативное предположение, что он мог вести такой же образ жизни, как бегемот, и проводить большую часть времени в воде, что свойственно и тапирам (см. илл. 8.8).

Обычно трофические уровни (или положение в пищевой цепи) изображают в виде пирамиды, где на вершине располагаются хищники, питающиеся растительноядными животными, которые едят растения, получающие в свою очередь энергию от Солнца, которое, по сути, является источником энергией для всех. Однако это очень упрощенная версия того, что происходит на самом деле. Экологи предпочитают называть эти пищевые и энергетические связи более подходящим термином – «пищевая сеть», – означающим, что эти отношения похожи не на ряды параллельных улиц с односторонним движением, а на запутанный клубок ниток.

Структуру пищевой сети в вымерших экосистемах очень трудно определить по многим причинам. Для исследований четвертичного периода одним из таких затруднений является неизбежное ограничение «обедненного настоящего», связанное с потерей большой части биоразнообразия без равноценной замены. Вымирания приводят к снижению экологической сложности, и чем масштабнее потери, тем более обедненной становится сохранившаяся часть экосистемы. Таким образом, мы должны попытаться тщательно восстановить доисторическую пищевую сеть, а не просто предположить, что она была более или менее такой же, как и сейчас. Что касается вымерших видов, то мы можем не знать все их разнообразие, или то, какие роли они играли, или что они употребляли в пищу в разных условиях, а также какое поведение могло способствовать или препятствовать их выживанию, поскольку окружающая среда постоянно изменялась. Нам кажутся уникальными экосистемы верхнего плейстоцена, потому что там доминировали виды мегафауны, которых больше не существует (см. илл. 11.1 и 11.2){144}. Но по-настоящему уникальное – это наше обедненное настоящее.

Учитывая эти соображения, Анхель Сегура, Ричард Фаринья и Матиас Арим из Республиканского университета в Уругвае недавно предложили модель, описывающую, как размер тела животных мог способствовать распаду пищевой сети в Южной Америке верхнего плейстоцена. Размер тела – это одна из немногих физиологических характеристик, которые могут быть точно установлены для вымерших видов, что позволяет проводить обоснованное сравнение с современными экологическими аналогами{145}. Исследователи разделили вымершие виды в соответствии с тем, были ли они плотоядными или растительноядными, а затем сравнили размеры потенциальных хищников и жертв. Чтобы сделать модель более реалистичной, они также