Роб Данн – С нами или без нас: Естественная история будущего (страница 46)

Гоминиды, наше семейство на древе жизни – в него входят современные и вымершие люди, а также современные и вымершие обезьяны, – появились примерно 17 млн лет назад. К началу эволюции гоминид почти все крупные ветви древа жизни существовали уже на протяжении сотен миллионов или даже миллиардов лет. Одни пережили эпохи, когда кислорода не хватало, а другие – эпохи, когда его было опасно много. Одни прошли через экстремальную жару, а другие – через экстремальные холода. Они смогли пережить и другие перемены – вызванные, например, метеоритами, вулканами и еще многим и многим – благодаря либо своей высокой толерантности, либо тому, что находили небольшие места, где сохранялись подходящие им условия. Для многих групп организмов усредненные условия, сложившиеся 17 млн лет назад, были явно враждебными – но не для наших предков, первых гоминид.

К тому моменту, когда появились первые гоминиды размером с обезьяну, уровень кислорода в окружающей среде был примерно таким же, как сейчас. Но уровень углекислого газа, а также температура были несколько выше. Для наших ранних предков эти условия вполне подходили. Ко времени выхода на сцену Homo erectus, то есть примерно 1,9 млн лет назад, концентрация кислорода и углекислого газа, а также температура почти полностью походили на современные – разве что было чуть прохладнее. Нынешнему человеку такие условия кажутся нормальными, и это не случайность. Бо́льшая часть особенностей нашего тела, связанных с умением переносить жару, способностью потеть и особенностями дыхания в целом, оформилась именно в тот период. Другими словами, мы, как и многие современные группы организмов, долго подстраивались под условия последних 1,9 млн лет, но в контексте всей долгой истории Земли их нельзя назвать сколько-нибудь типичными.

Наши тела приспосабливались к извлечению пользы из довольно необычного набора условий, который нам представляется нормой. Конечно, легко принимать эти условия как должное, но дело в том, что чем больше мы подогреваем Землю, тем меньше наши организмы оказываются приспособлены к окружающему миру. Иначе говоря, чем больше мы меняем мир, тем заметнее расширяем разрыв между условиями, необходимыми нам для процветания, и условиями, в которых нам приходится жить. А вот виды, которые приспособились к температурам, концентрациям газов и другим условиям далекого прошлого и выжили не потому, что продолжали адаптироваться, а потому, что нашли для себя изолированные ниши нужных условий, – такие виды на фоне дальнейшего нагревания Земли и загрязнения ее сверх пределов нашей нормы потенциально способны не только устоять, но и процветать.

Многие древние организмы предпочитают условия, в которых, с нашей точки зрения, жить невозможно. Некоторые бактерии существуют в жерлах океанических вулканов при невероятно высоком давлении, потребляя энергию горячих газов, выходящих из чрева Земли. Они живут там уже миллиарды лет. Один из этих бактериальных видов, Pyrolobus fumarri, – самый термально-выносливый на Земле. Он способен выдержать температуру до 112 ℃. На поверхности планеты такие бактерии гибнут: они не терпят ни обычного атмосферного давления, ни солнечного света, ни кислорода, ни холода. Одни бактерии живут в кристаллах соли или в облаках. Другие обосновались глубоко под землей и питаются нефтью. Бактерии вида Deinococcus radiodurans выживают при уровне радиации, при котором плавится стекло. Атомные бомбы, сброшенные во Вторую мировую войну на Хиросиму и Нагасаки, производили около 1000 рад радиации. Для людей такая доза смертельна. Но Deinococcus radiodurans способны выдержать около 2 млн рад. Почти все (или, пожалуй, вообще все) экстремальные условия на Земле, сотворенные нами, соответствуют тому или иному набору условий из прошлого – и, следовательно, какому-то набору видов, способных в подобных условиях выживать. Поэтому любой футуристический кошмар человека для каких-то видов станет всего лишь описанием идеальных условий – особенно если у этого кошмара есть аналоги в далеком прошлом.

Но мы крайне мало знаем о тех видах, которым предстоит процветать в «новых старых» условиях. За редким исключением, экологи ими не интересовались. Как я уже отмечал в начале книги, эти специалисты чересчур сосредоточились на видах, похожих на нас, – крупнотелых и большеглазых млекопитающих и птицах, для которых спровоцированные нами трансформации представляют большую угрозу. Кроме того, экологи сфокусировались на тех экосистемах и видах, которые приходят в упадок, а не на тех, что могут разрастись. Экологи обожают изучать тропические леса, древние пастбища и острова. Они ненавидят работать на свалках токсичных отходов и на ядерных полигонах, даже если такие объекты расположены близко и доступны. Но кто их упрекнет? Самые суровые пустыни на Земле далеки и суровы; туда люди отправляются в изгнание, а не слетаются с радостью, когда заканчивается учебный семестр. Такие места тоже изучаются редко. В итоге выходит, что мы 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}.