Тайны осиного гнезда. Причудливый мир самых недооцененных насекомых - Сейриан Самнер

как бродячие муравьи пошли в наступление на эксперименты Тибо. К тому времени он предпочел образ жизни, более выгодный в материальном плане, чем роль ученого – исследователя ос. Из-за того, как затянут бывает процесс публикации научных материалов, многие молодые ученые слишком поздно пожинают плоды своих исследований; система подводит их слишком часто.

Тем временем в мою дверь постучал Патрик Кеннеди. Верный последователь Гамильтона, недавно получивший степень бакалавра в Оксфордском университете, он был очарован кочеванием у Polistes canadensis. Могут ли рабочие осы расценивать скопление гнезд по соседству как портфель банкира? Или же их поведение объяснялось балансом потребности в помощи? И пока эксперименты Тибо по уши увязли в липком бульоне бесконечного рецензирования, Патрик атаковал проблему ос-бродяг с помощью математики, моделирования и изнурительных полевых сезонов в Панаме. У него не было ни единой возможности повторить ту изнурительную полевую работу, которую выдержал Тибо: получение выборки такого же размера, учитывая мух-паразитов, хищных бродячих муравьев и огромные временные и материальные затраты на снабжение радиометками 1000 ос, было невыполнимым делом. Нам был нужен другой способ разобраться с вопросом снижения отдачи.

Патрик решил отправиться в Панаму, чтобы подсчитать ос и пронаблюдать за развитием выводка у ос-полистов на протяжении нескольких месяцев. После четверти миллиона наблюдений за выводковыми ячейками (к этому не смог бы придраться из-за размера выборки ни один рецензент), неописуемого количества уколов жалом и огромного объема сложного моделирования удалось получить результат: по мере увеличения количества ос в колонии их полезность снижается. Если говорить языком эволюции, естественный отбор, по-видимому, способствует тому, чтобы осы помогали соседям, когда в родном гнезде ценность их помощи снижается, но при условии, что соседи в какой-то степени родственны им.

За те месяцы, что Патрик провел со своими никому не нужными осами на задворках Панамы, ему в голову пришла еще одна блестящая идея. Распределение рисков может и не объяснить конкретного случая расширенного альтруизма среди ос-бродяг в Панаме, но что, если оно служит объяснением явлению альтруизма в целом? Через пятьдесят четыре года после прорыва Уильяма Гамильтона и после долгой и упорной битвы с математикой и моделированием Патрик понял, что в правиле Гамильтона действительно не хватало ключевого компонента: изменчивости окружающей среды.

Правило Гамильтона фокусируется на измерении среднего репродуктивного успеха исполнителей (альтруистов) и получателей. А что, если на самом деле помощь не изменяет среднее значение, а просто уменьшает разброс – ту величину, в пределах которой различаются значения вокруг среднего? Именно по этой причине инвестиционные банкиры распределяют активы по нескольким портфелям – это может и не увеличить их прибыль, но безусловно снижает вероятность, что они понесут убытки или, что еще хуже, потеряют все свои инвестиции. Бинго. Введя в правило Гамильтона параметр, отражающий колебания окружающей среды, модели Патрика показали, что альтруизм легче возникает в изменчивой среде. Это означало, что альтруизм мог эволюционно развиться, когда средние генетические преимущества оставались неизменными, и, как это ни парадоксально, даже когда степень родства была очень низкой.

Сто лет кропотливых исследований показали, как осы меняют свое поведение, когда меняются условия в гнезде и вокруг него: на альтруизм влияет количество рабочих особей, численность потомства, жизненные силы матки, величина ущерба, наносимого гнезду паразитами. Эти сообщества ос представляют собой первые этапы эволюции альтруизма и показывают, как гибкость в их поведении позволяет им использовать различные стратегии для распространения генов в зависимости от того, какие изменчивые параметры подбрасывают им экология и эволюция. Вы не оса, но вы каждый день играете в игры, похожие на осиные, – в игры, которые определяют, насколько вы щедры, кому стоит оказать свою помощь, а когда лучше повести себя эгоистично.

А теперь скажите мне, что вас совсем не тронуло то, что можно увидеть, просидев всего лишь час перед гнездом ос-полистов.

5

Ужин с Аристотелем

Что же касается способа происхождения родственных им животных, например антрен и ос, то оно до известной степени происходит так же, как у всех, и необыкновенного ничего не представляет, и вполне понятно, так как в них нет ничего божественного, как у пчел[182].

Аристотель, 384–322 гг. до н. э.

Аристотель – первый энтомолог, труды которого были изданы, славился своей страстью к медоносным пчелам. Он превозносил их организационные и поведенческие достоинства и в своем труде «История животных» посвятил им больше страниц, чем любому другому живому существу, помимо человека. Его увлеченность осами-веспинами была не так известна. При помощи своих учеников из афинского Ликея Аристотель представил впечатляющее изложение их естественной истории и поведения как минимум в трех книгах «Истории животных» (книги 4, 5 и 9)[183], где с поразительной точностью описал жизненный цикл и развитие колоний обычных ос (sphex) и шершней (anthrene), противопоставляя их медоносным пчелам.

Он разобрался в их кастовой системе и обнаружил, что их общества состоят из вождей, или metrae (маток, то есть цариц), и рабочих особей. Он писал, что матки «много крупнее и более кротки» и живут дольше, чем рабочие особи. Он также заметил, что матки впадают в зимнюю спячку, в то время как рабочие особи погибают, и что в цикле существования колонии рабочие особи появляются на свет раньше, а способные к половому размножению (то есть самцы и девственные матки следующего сезона) – позже. Он понимал их брачное поведение лучше, чем другие классические писатели, такие как Овидий (50 до н. э.), Вергилий (30 до н. э.) и Плиний Старший (60 н. э.) – те верили, что осы возникают из разлагающихся лошадиных трупов.

Аристотель заметил, что осы отличаются от медоносных пчел тем, что не роятся, а вместо этого дают начало новым колониям поодиночке. Опять же, в противоположность пчелам они не запасали пищу. Он признавал, что осы, хотя и посещают цветы, главным образом охотятся на других насекомых вроде мух, которых они часто обезглавливают, прежде чем отнести в гнездо. Он был немного неточен в том, у каких видов ос есть жало, но в остальном его наблюдения отличаются удивительной глубиной понимания вопроса. Осы явно заинтриговали Аристотеля.

Несмотря на высокую оценку, которую Аристотель давал осе, он описывал ее как существо, которое «необыкновенного ничего не представляет». В его время медоносные пчелы и человечество уже были хорошими друзьями, поэтому он подошел к изучению этой темы, обладая значительными базовыми знаниями. Тем не менее Аристотель несколько запутал биологию пчел, особенно в том, что касается их каст и способа размножения. Он говорил, что у медоносных пчел есть три «касты»: цари, рабочие и трутни, и не видел заметных анатомических половых различий между ними. Будучи человеком