Волшебная эволюция - Стестад Ханна Нюборг

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.