Странности эволюции. Увлекательная биология - Йорг Циттлау

Горбатки поражают снова и снова

Для чего нужен ротор, который не умеет вращаться, и рога, когда нет угроз со стороны соперника? Похожие случаи — оперение, непригодное для полетов, и шляпа, не защищающая ни от солнца, ни от дождя. Все это, возможно, выглядит забавно, но смысла в этом нет никакого.

Однако есть группа насекомых из глубин южноамериканских тропических лесов, которая именно этот пункт сделала своей маркой — как будто насмешкой над прогрессом эволюции. Южноамериканские горбатки — это райские птицы среди насекомых в тропиках, где все и без того довольно пестро. Но они блещут не столько своими цветами, сколько произведением архитектуры в стиле барокко — шейным панцирем. «У природы должно было быть шутливое настроение, когда она создавала горбаток», — заметил американский энтомолог Джон Генри Комшток, который в конце XIX века одним из первых начал исследовать этих существ.

С точки зрения зоологии в горбатках нет ничего интересного. Они относятся к роду цикад, которые не способны обидеть ни какое другое животное. С помощью своего хоботка они без разрешения присасываются к волокнам растений, чтобы насладиться их сахарным соком. Такие действия могут быть и полезны, так как цикады часть сахара возвращают в виде медовой росы — к большой радости муравьев, которые поэтому занимаются разведением цикад.

Вообще принцип «колоть и сосать», кажется, нашел в эволюции достаточно широкое применение.

В мире существует свыше 40 тысяч видов цикад, они распространены на огромной территории: от просоленных лугов вокруг Балтийского моря до Тибетского высокогорья. Но самые экзотические из всех — это, несомненно, горбатки из южноамериканских джунглей. Странные формы их шейного панциря поражают своим многообразием: они напоминают рога и зубцы, акульи плавники и наросты в виде зенитных пушек и черепов, порой эти существа чем-то похожи на минотавров. Ученые очаянно пытались найти объяснение этим фантастическим образам. Чарльз Дарвин утверждал: «Природа не беспокоится о внешних проявлениях, разве только они служат данному виду для его дальнейшего существования». Священник и энтомолог Вилльям Кирби предполагал: «Экстраординарные формы цикад были созданы исключительно для того, чтобы отпугивать птиц». Но все же это верно не в полной мере.

Некоторые горбатки напоминают опасных ос, так что даже птицы их не тревожат. Иные виды благодаря своему панцирю становятся абсолютно невидимыми в гуще леса. Но остаются еще и другие, к которым это все не относится. Из-за своего внешнего вида и поведения они оказываются как раз на виду у всех. И, вероятно, своим выживанием они обязаны только тому факту, что птицы не верят своим глазам.

В Интернете можно найти большое количество фотографий горбаток. Им был посвящен целый номер журнала Geo (3/2006). Фотограф Патрик Ландманн собрал там настоящий парад экзотических экземпляров! Помимо цикад с наростами в виде вертолетов и рогов, можно увидеть рыб-клоунов с лапками или викингов с прической из коротких волос. У рода Ciadonata особи женского пола предстают в изящном загнутом панцире, похожем на банан, а особи мужского пола, напротив, выглядят как бесформенные бревна. Почему так происходит, ученые объяснить не могут. Ведь ни форма бревна, ни форма банана не подходят для маневренных полетов; а особи женского пола к тому же должны даже при умеренных порывах ветра ощущать качку.

Горбатки рода Enchenopa не только выглядят как неудавшиеся бабочки — в отличие от других цикадовых, они еще и немузыкальны. Во время брачных игр особи мужского пола барабанят своими животиками по веткам кустов, а особи женского пола барабанят им в ответ. К сожалению, это напоминает не южноамериканские ритмы, а скорее шум в газопроводе. Но этого достаточно, чтобы цикады договорились о свидании. Однако барабанные трели в кустах слышат и разбойники-птицы — звуки, издаваемые цикадами, напрямую ведут их к добыче.

Бешеные гонки: проект «железный человек» для древних ракообразных животных

Существуют виды, одни названия которых уже вызывают в памяти вполне четкую картинку, но при этом ничего конкретного мы о них не знаем. К ним относятся, прежде всего, раки или ракообразные. Эти виды не производят впечатления привилегированных, как, например, приматы, или бесформенных и нестабильных, как моллюски. Скорее, возникает образ чего-то одновременно весьма серьезного и жесткого — массивный бронированный рыцарь, прибывший к нам из давно минувшей эпохи. Факты из истории эволюции, кажется, подтверждают это впечатление. Эти ископаемые животные существуют более 500 миллионов лет! Без сомнения, они являются не пережитками давно прошедших времен, а успешной моделью эволюции, иначе в наши дни их бы уже вообще не было. Но тот, кто верит, что раки, шествуя сквозь время существования Земли, прежде всего придерживались правила «крепкая скорлупа — крепкое ядро», тот сильно ошибается. Раки выбрали ту дорогу, которая в процессе эволюции была для них лучшей, а именно разнообразие и способность к адаптации. Зоология знает сегодня около 40 тысяч видов раков, и они настолько разнообразны, что становится очень трудно объединить их в одной группе животных.

Собственно говоря, нет ничего такого, что могло бы поставить раков в затруднительное положение. Их легко найти в Антарктике и в южных теплых морях, в морской глубине и в полосе прибоя. Как у водных жителей у них есть жабры, но даже если вокруг сушь, рак не погибнет. Некоторые виды даже освободились от своего первоначального дома. Пальмовый вор утонул бы в воде, но он умеет колоть кокосовые орехи. А о том, что мокрицы предпочитают вылезать на берег, знает каждый, у кого есть подвал или кто хоть раз заглядывал под цветочный горшок на своем балконе.

Как даже в неблагоприятных условиях оказаться в выигрышном положении, знает краб под названием Xenograpsus testudinatus. Он живет в провинции Формоса, вблизи острова Куйсхан (на Тайване). Там очень некомфортные условия, так как многочисленные источники поднимают горячую и сернокислую воду с морского дна наверх. Жизнь как таковая там существовать не может, но, несмотря на это, сотни представителей вида Xenograpsus testudinatus резвятся на морском дне. Секрет их выживания состоит в том, что из своих убежищ в скалах они появляются только тогда, когда приливно-отливное течение достигает точки своего поворота. Вода из источников в это короткое время поднимается строго вверх и убивает все, что попадается ей на пути. Тогда к ногам крабов падает целый ворох омертвевших рыб и планктона — гениальный ход, демонстрирующий, насколько тонкое чутье может быть у ракообразных животных.

Вероятно, это и породило их «неизменную гибкость», позволяющую ракам быть настолько эффективными в процессе эволюции. Так, красные крабы на острове Рождества вблизи Австралии ежегодно представляют доказательства своей выносливости. И вряд ли с ними может произойти что-то неожиданное.

В ноябре, когда начинается сезон дождей, ярко-красные ракообразные из своих пещер во внутренней части суши бегут к побережью. Это расстояние длиной в 8 километров для животного диаметром от 10 до 12 сантиметров, развивающего скорость приблизительно 350 метров в час, даже больше, чем марафонская дистанция. Медлить и останавливаться нельзя, так как срок прибытия к океану установлен четко: самки должны отложить свои яйца незадолго до новолуния, когда различие между приливом и отливом почти незаметно.

Первыми свои пещеры покидают самцы. Самки, живущие не так далеко на суше, присоединяются к ним позже. Но при этом они несут на себе примерно 100 тысяч яиц. «Это как если бы человек тащил на себе 5-килограммовый мешок картофеля», — объясняет физиолог Стив Моррис из университета Бристоля. Оптимальная форма марафонца для соревнования представляется несколько иной.

Организаторы спортивных марафонов могут только мечтать о такой численности участников — более 60 миллионов. Естественно, бронированная армия производит такой шум, который заставляет фауну острова на какой-то момент замереть. Конечно, это имеет значение не для всех обитателей острова. Уже упомянутый пальмовый вор, например, щелкает крабов еще лучше, чем кокосовые орехи. Однако бо́льшую опасность для крабов-бегунов представляет обезвоживание. Правда, у них имеется панцирь, но он пропускает воду, как кожа жабы. Также во время дыхания наши «марафонцы» теряют воду и жизненно важные минералы. Многие крабы-атлеты в пути высыхают и умирают, другие прячутся в тени, ожидая дождя, и таким образом упускают нужный момент прибытия к океану.

Но все же времена, когда каждый шестой ракообразный погибал под колесами автомобилей, проходят — теперь жители острова Рождества прекращают движение транспорта, когда начинается бег крабов. Но по прибытии к океану их поджидает еще немало опасностей. Самцам только на крутых утесах приходит на ум, что у них имеются бесчисленные конкуренты, которых нужно исключить. В дело идут последние силы. Представьте себе марафонца, который непосредственно перед финишем должен выдержать еще несколько боев. Когда, наконец, появляются самки, то многие женихи в прямом смысле этого слова уже спрыгнули с утеса. А оставшиеся в живых не всегда являются самыми сильными. Как установил Стив Моррис, некоторые из самцов в борьбе с соперником прибегают к актерскому мастерству: они притворяются проигравшими, чтобы сэкономить силы. Но когда появляются самки, эти самцы внезапно освобождают собранную энергию для спаривания, в то время как порядочные борцы остаются в запасных. С одной стороны, это выглядит очень умно, но с другой — это обман. В любом случае, с выживанием сильнейшего это не имеет ничего общего.