Шон Кэрролл - Закон «джунглей»

• Название: Закон «джунглей»
• Автор: Шон Кэрролл
• Жанр: Научпоп
• Год: 2016
• ISBN: 978-5-496-02391-7

Как работает жизнь? Как природа знает, сколько зебр и львов должно жить в саванне или сколько рыб должно плавать в океане? Откуда наш организм знает, сколько эритроцитов должно быть в крови? Шон Кэрролл – американский биолог, ведущий специалист в области эво-дево – рассказывает нам невероятно интересную историю открытий. Сокровенные тайны природы – законы, которые управляют количеством клеток в наших телах, животных и растений в дикой природе. Самое удивительное в этих правилах то, что они похожи и подчиняются одной логике – логике жизни. Кэрролл рассказывает о том, как знания законов функционирования человеческого тела стимулировали появление лекарств и подводит нас к мысли, что настало время использовать законы «джунглей», чтобы исцелить нашу больную планету.

Смелый и вдохновляющий труд одного из самых знаменитых биологов и одаренных популяризаторов науки рассказывает про законы жизни во всех формах, проявлениях и масштабах. Прочитайте эту книгу, и ваш взгляд на мир изменится.

---

Элтон и Саммерхейс начали исследования близ лагеря, а потом постепенно добрались до отдаленных озер и других мест. Элтон вскоре убедился, что этот невысокий ботаник хрупкого телосложения – прекрасный напарник. Саммерхейс был всего на три года старше Элтона, но уже многое повидал, например участвовал в битве на Сомме в 1916 г. Саммерхейс определял полярные растения с таким же энтузиазмом, с каким Элтон искал животных, и во время совместных походов первый немало рассказал второму о ботанике.

Несмотря на плохую погоду и дефицит времени, двое парней смогли исследовать флору и фауну различных уголков острова. Задача упрощалась тем, что здешние виды не отличались разнообразием. Например, на всем острове не встречалось никаких бабочек, молей, жуков, муравьев, пчел или ос; насекомые были представлены в основном мухами и другими примитивными членистоногими, так называемыми ногохвостками.

Элтон как мог собирал и сохранял такие сокровища. Он ловил летающих насекомых сачком, других стряхивал со стеблей и листьев на белую тряпочку либо доставал их из-под камней. Затем он травил насекомых цианидом, заворачивал в папиросную бумагу с подписями и вкладывал в портсигар. Водоплавающих тварей Элтон отлавливал сетками с разной шириной ячеек. Некоторых водных животных он помещал в пробирки со спиртом или формалином, которые затем закупоривал и запечатывал воском.

Особое внимание Элтон уделял тому, как каждому из видов удается выживать в столь негостеприимных и суровых условиях. Например, было очевидно, что морские птицы кормились дарами моря, а остававшийся от них в изобилии помет удобрял пышную растительность, покрывавшую остров. Другие птицы, которых Элтон встречал в глубине острова, например пуночки, питались пилильщиками, а короткохвостые поморники, жившие особняком, воровали у других птиц их еду и яйца.

Шли дни, пища и припасы стали заканчиваться, и на птиц острова начали охотиться не только поморники. Орнитологи ловили птиц и собирали яйца. Скорлупу сохраняли, выдувая из нее содержимое (Журден однажды так этим увлекся, что потерял сознание), из которого делали омлет. Птиц ощипывали, варили из них суп. Элтон с товарищами удивились тому, сколь многие птицы оказались съедобными. Чарльз в письмах домой весело рассказывал, что ел на завтрак кайриные яйца, а еще «рагу из глупыша, гагу, морянку, морского песочника, пуночку и овощи с рисом!».

К концу недели, которую планировалось провести на острове, покрепчал ветер, из-за чего подходить к острову на корабле было опасно. Лонгстафф понял, что им придется здесь задержаться и нужно каким-то образом отправить весточку на «Тернинген», дожидавшийся их в Тромсё. Он попросил Элтона сходить с ним на северо-восточный берег острова (в экспедиции действовало правило: в целях безопасности везде ходить по двое) на угольную шахту, где была рация. Это был суровый семимильный четырехчасовой бросок через метель. От шахты они возвращались еще четыре часа, минуя острые как бритва камни, пробираясь по скользкой грязи.

Несмотря на бури, дефицит хлеба, маргарина для жарки, при том что армейские сапоги практически износились за какую-то неделю, по мнению Элтона, жить на Медвежьем было «довольно весело».

Корабль, четыре дня пробивавшийся через крепкий ветер, все-таки дошел до острова, и Элтона с товарищами забрали оттуда с задержкой всего в несколько дней. Затем вся экспедиция направилась на север, к Шпицбергену – и вновь столкнулась с крепким ветром, усеявшим их путь «тартышами» (опасными зеленоватыми морскими льдинами).

Когда шторм утих, «Тернинген» направился к западному побережью Шпицбергена. Примерно на полпути к северной оконечности острова, протяженность которой составляет 280 миль, корабль повернул к лазурным водам Айс-Фьорда, и облака поредели. Перед командой раскинулась завораживающая панорама: зубчатые горные пики, увенчанные белыми шапками, искрящиеся ледники, сползавшие по белоснежным долинам к морю. Из-под воды ударил китовый фонтан, затем показалась группа тюленей, а стайки глупышей и гаг проносились прямо над водой.

Шпицберген имеет более 200 км в ширину, он просто находка и в то же время своего рода испытание для исследователей. Элтон впервые ступил на землю этого архипелага на Земле Принца Карла – небольшом острове, расположенном западнее главного острова Западный Шпицберген. Там они с Саммерхейсом провели около десяти дней, занимаясь исследованиями. Лонгстафф помог Элтону разбить лагерь на каменистом берегу большой лагуны длиной порядка 10 км. Лагуна была наполовину покрыта льдом, там разлеглось множество тюленей. Прежде чем вернуться на корабль, Лонгстафф предупредил Элтона, чтобы тот не ходил по льду лагуны. Элтон усвоил, что Лонгстафф дважды свои советы не повторяет, а если ты забыл его слова – что ж, твои проблемы.

Но, проведя на острове девять плодотворных дней, потраченные на сбор образцов и наблюдения за животными, Элтон все-таки допустил такую ошибку. Вместе с геологом Р. Сегнитом он вышел на тонкий лед, примерзший к берегу лагуны. В одном месте лед истончился из-за попавшего на него берегового стока. Именно на это место попал Элтон и сразу провалился в холодную воду. Он не утонул лишь благодаря рюкзаку, позволившему удержаться над полыньей, а затем осторожно выполз на лед. Однако Элтон, продрогший до костей, моментально окоченел, а к тому же был в солнечных очках, поэтому просто не заметил, что развернулся, и чуть не ступил снова в ту же полынью. Он остановился в последний момент, услышав окрик Сегнита, а то бы наверняка утонул. Трясясь от холода, Элтон смог вернуться в лагерь и просушиться. Спустя два дня он покинул остров и перебрался в бухту Клаас Биллен в глубине главного острова.

Несмотря на то что Шпицберген находится гораздо севернее острова Медвежьего, в большей степени покрыт снегом и льдом, летом там гораздо теплее (в некоторые дни температура доходит до 20 °C), и там в целом комфортнее, по крайней мере когда не идет снег. Элтон воспользовался такими условиями, чтобы провести некоторые эксперименты по изучению адаптаций арктических животных. Чтобы подробнее выяснить, каким образом им удается выживать в таком климате и какие экологические ниши они занимают, Элтон проверял, как ракообразные и их яйца переносят замораживание и оттаивание и реагируют на различные концентрации морской воды (рис. 2.2).

Элтон обнаружил, что и птицы, и флора, и насекомые на Шпицбергене и Медвежьем очень похожи, но на Шпицбергене явственнее ощущалось присутствие крупных животных, в частности двух видов песцов, северного оленя (то и дело встречались сброшенные им рога) и тюленей. Однажды утром, когда как раз поджаривался бекон на завтрак, прямо со склона под лагерем донесся крик: «Белый медведь!»

Никто не знал, как этот незваный гость добрался до бухты через ледники и долины. Но теперь он нашел человеческий лагерь, и, к сожалению, ничего не оставалось делать, кроме как застрелить его. Элтон, единственный зоолог среди всех присутствовавших, внимательно обследовал тушу – не только снаружи, но и внутри – и был разочарован отсутствием на медведе паразитов для своей кол лекции.

Спустя два месяца, проведенные в тундре за сбором коллекций, Элтон, уже бывалый исследователь-полярник, упаковал 33 ящика и пакета со снаряжением и образцами, погрузил их на корабль и отплыл домой.

Рис. 2.2

Чарльз Элтон изучает пресноводную биоту в Брюс-Сити, Шпицберген, 1921 г.

Фотография из воспоминаний Ч. С. Элтона, написанных в 1978–1983 гг. Фотография публикуется с разрешения библиотеки Норвежского полярного института, Тромсё, Норвегия

Вверх и вниз по арктической пищевой цепи

Благополучно прибыв в Оксфорд, Элтон и Саммерхейс систематизировали данные, собранные в ходе путешествия. Многие натуралисты, особенно не обделенные собирательской жилкой, вполне могли разочароваться при виде скудного материала, доставленного с арктических островов. Но Элтон понял, что благодаря относительной немногочисленности видов ему выпала редкая возможность описать все связи и отношения в целой экосистеме – познакомиться с жизнью животных.

Тогда как ранее натуралисты воспринимали подобное сообщество как единое целое, для Элтона было очевидно, что важнейшим ресурсом в «экономике» арктических островов была пища. Итак, он проследил, чем питались все организмы.

На суше пищи было очень мало, зато море ею изобиловало – оттуда он и начал. Он знал, что морские животные (планктон, рыба) служили пищей морским птицам и тюленям. В свою очередь, песцы ели морских птиц (также птицами питались поморники и чайки-бургомистры), а белые медведи питались тюленями. Эти отношения складывались в систему, которую Элтон назвал «пищевыми цепями».

Но связи между обитателями тундры далеко не ограничивались отношениями между некоторыми животными. В помете морских птиц содержится азот, связываемый бактериями. Бактерии питают растения, растения служат пищей для насекомых, как растениями, так и насекомыми питаются птицы, живущие вдали от берега (белая куропатка, бекас), которые в свою очередь попадают на обед песцу. Таким образом, пищевые цепи в экосистеме объединяются в более крупные структуры, которые Элтон назвал «пищевыми циклами»; позже закрепился термин «пищевая сеть». Элтон впервые начертил схему этих цепей и сетей, поместив данную иллюстрацию в статье, которую они с Саммерхейсом опубликовали в 1923 г. (рис. 2.3).