С нами или без нас: Естественная история будущего - Роб Данн

почти полностью игнорируем экологию тех экосистем, которые быстрее всего развиваются, – мы слепы к крайностям, которыми будет отличаться будущее. В этом я и сам не исключение.

Мне довелось осознать этот пробел в наших познаниях несколько лет назад, когда я пытался разобраться, сколько видов муравьев и какие именно сумеют пережить изменение климата. Одним из инструментов, которые при этом использовались, стала простая диаграмма, называющаяся схемой биомов Уиттакера. Эколог Роберт Уиттакер имел привычку чертить графики температуры и влажности; похоже, он перенял ее у немецкого, а позже американского эколога Хельмута Лита. По его мысли, двух этих переменных вполне достаточно, чтобы описать почти все биомы планеты. Жарко и влажно – тропический лес, жарко и сухо – пустыня, и так далее. Взаимосвязь между климатом и основными биомами до того устойчива, что эколог Джон Лоутон назвал ее «одним из самых полезных обобщений экологии».

Несколько лет назад мы с Нейтом Сандерсом, ныне профессором Мичиганского университета, координировали работу десятков мирмекологов (специалистов по муравьям) со всего мира. Мы стремились свести воедино все исследования муравьиных колоний, какие только можно было найти, – отовсюду, где их планомерно изучали. Собрав необходимые материалы, мы при содействии нашего коллеги Клинтона Дженкинса построили график, фиксирующий температуру и влажность тех мест, где проводились исследования. За каждой точкой на графике стояли сотни часов работы какого-нибудь специалиста по муравьям. Эта подборка данных далась нелегким трудом. Но, глядя на эти точки и сопоставляя их с климатическими зонами Земли, мы довольно быстро поняли, что в нашей картине чего-то явно не хватает{169}.

Места, где биологи проводили исследования муравьев, в плане климатических условий не были случайной выборкой. Некоторые из самых холодных зон Земли остались вовсе неизученными – во многом из-за того, что там не водятся муравьи. Никто не будет изучать муравьев там, где их нет. Но столь же плохо были проанализированы и самые жаркие леса, а в особенности самые жаркие пустыни. Нельзя сказать, что мы совсем ничего не знаем об этих зонах, но, несомненно, наши знания о них оставляют желать лучшего. Мы подметили эту закономерность в отношении муравьев, но она наверняка прослеживается и для птиц, млекопитающих, растений и большинства других групп живых организмов. Если бы мы включили в свой анализ другие параметры, например изменчивость температуры и влажности, химические свойства среды типа pH или солености, то, скорее всего, нам открылось бы нечто похожее. Иначе говоря, чем более суровы условия с человеческой точки зрения, тем менее вероятно, что муравьи, живущие в этих условиях, станут объектом исследования.

Кто-то может возразить, что биологи не изучали сообщества муравьев в самых знойных пустынях только потому, что муравьи там, как и на Крайнем Севере, не водятся. Но это не так. Благодаря немногочисленным жаростойким биологам, в числе которых и мой друг Шим Серда, мы знаем, что некоторые виды муравьев – например, муравьиный род Cataglyphis – неплохо переносят жару. По правде говоря, муравьи Cataglyphis выдерживают температуры, которые не под силу никаким другим животным. Они добывают пищу в самое жаркое время дня в самых жарких пустынях. Cataglyphis выживают при 55 ℃ – это на 25 градусов больше, чем самая высокая среднегодовая температура воздуха в любой точке нашей планеты. Энтомолог Рюдигер Венер назвал их «жаролюбивыми жароискателями – настоящими термовоинами»{170}. В жару они собирают лепестки цветов, слизывают сахар со стеблей растений, собирают трупы других представителей животного мира, погибших от зноя.

Муравьи Cataglyphis эволюционировали в экстремальных условиях. Существует не меньше сотни их видов, а может, даже и больше; каждый из них по-своему уникален, но все в восторге от жары. В процессе эволюции они обрели ряд адаптационных приспособлений, позволяющих легче переносить высокие температуры. У них длинные ноги, которые позволяют быстро бегать, не касаясь раскаленной поверхности, а также гибкие брюшки, которые можно поднимать повыше над песком; кроме того, муравьиные тела наполнены белками теплового шока, которые постоянно ими вырабатываются, чтобы защитить клетки и особенно ферменты от ужасающего зноя{171}. Наконец, представители самого жаростойкого вида – Cataglyphis bombycine – покрыты плотным слоем призмоподобных волосков, которые отражают почти весь видимый и инфракрасный свет, попадающий на муравья: до его тела свет почти не доходит. Эти волоски не только спасают муравья от нагрева, но и охлаждают его тело, отводя жар{172}.

Очевидной помехой в изучении этих муравьев остается то, что они предпочитают температуры, опасные для других животных, включая и человека. Шим Серда исследовал этих муравьев везде, где только мог найти. Он изучал их в самых жарких областях Испании, израильской пустыне Негев, засушливых анатолийских степях Турции, марокканской Сахаре. Ему приходилось брать с собой в экспедиции много воды. Когда это не спасало, он иногда закапывался в песок, чтобы охладиться (рис. 11.2). Тем не менее случались дни, когда муравьи оставались бодры, а у него сил не было: у муравьев все было нормально, а его тело подводило. Сам Шим добавил бы к сказанному, что он уже не так молод, как раньше, и, что еще важнее, он-то человек, а муравьи – это муравьи. В частности, именно поэтому на схеме Уиттакера в регионах, соответствующих высоким температурам, точек совсем немного: в этих местах людям сложно вести исследования.

Одно из мест, где почти наверняка живут никем не изученные муравьи Cataglyphis, – пустыня Данакиль в Эфиопии, раскинувшаяся вдоль границ Эритреи и Джибути, в северной части Афарского треугольника. Здесь находится стык трех тектонических плит – Аравийской, Сомалийской и Нубийской, которые активно разъезжаются в стороны со скоростью примерно два сантиметра в год. Афарский треугольник – место перемен: раньше там было очень зелено, среди тучных лугов росли смоковницы. В реках бродили бегемоты и плавали гигантские сомы. На холмах огромные гиены гонялись за дикими свиньями и антилопами гну. Регион напоминал маленький заповедник Серенгети. 4,4 млн лет назад в Афарском треугольнике жили древние гоминины Ardipithecus ramidus. 3–4 млн лет назад там обитали австралопитеки афарские (Australopithecus afarensis) – это знаменитая Люси и ее сородичи. Позже здесь же изготавливал свои каменные орудия, охотился, а возможно, и готовил еду Homo erectus. Наш собственный вид, Homo sapiens, присутствовал в этом регионе уже 156 000 лет назад. На протяжении всех этих тысячелетий здесь сохранялись условия, вполне вписывающиеся в нишу и древнего, и современного человека. А затем пришла – и осталась – засуха.

Рис. 11.2. Иногда, когда температура поднимается выше, чем можно вынести, Шим Серда закапывается в песок (слева) и так изучает муравьев Cataglyphis. Когда же температура становится такой, что закапываться в песок уже бесполезно, он обращается к другим способам охлаждения (справа) – хотя при таком подходе собирать данные гораздо сложнее

Сегодня в самой пустыне Данакиль мало постоянных обитателей. Во влажные сезоны афарские скотоводы пригоняют сюда животных попастись, но затем двигаются дальше. В Данакиле тяжело жить. Для европейских исследователей даже перемещаться по территории региона не легче, чем путешествовать по Антарктиде: условия предельно суровы. В одной из хроник описывается особенно трудное странствие по пустыне, в ходе которого «десять верблюдов и три мула умерли от жажды, голода и переутомления»{173}. В ближайшие годы климатические условия здесь, скорее всего, станут мягче. Несмотря на то что наши предки некогда считали Афарский треугольник своим домом, а палеоантропологи провели здесь много часов, раскапывая их кости и реконструируя их историю, мы крайне мало знаем о современной экологии региона. В последнее время никто не исследовал ни здешнее разнообразие животных, ни местные муравьиные виды. Большинство изысканий, посвященных здешним животным, – работы по древним, вымершим видам позвоночных, проведенные на основе ископаемых костей. И это вызывает сожаление, поскольку современные условия всего региона и пустыни Данакиль в особенности очень похожи на те, что ожидают в будущем многие пустыни нашей планеты. Тут предельно жарко и крайне сухо, хотя изредка случаются непредсказуемые потопы. Сегодня