Джордж Пойнар - Кто кусал динозавров?

Сейчас мы боимся вирусов гриппа, которые могут быть занесены перелётными птицами, а затем «перепрыгнуть» на людей, и ровно по такому же сценарию, вероятно, развивались события в меловой период, хотя и с другими болезнями.

Насекомые жили в окружающем мире больше 400 миллионов лет. Динозавры (исключая птиц) существовали лишь 180 миллионов лет. Что определяет, насколько долго будут существовать семейства, роды и виды? Когда биологические и физические события оказывают на вид такое воздействие, что уровень смертности постоянно превышает уровень рождаемости, эта форма жизни начинает движение по нисходящей спирали к вымиранию. В итоге будет достигнут порог численности популяции, при котором восстановление уже невозможно, и судьба вида будет предрешена. Эта потеря вызовет во всей экосистеме волнение, сила которого зависит от важности вида. Утрата ключевого вида вызовет самые большие последствия; исчезновение вида, имеющего всесветное распространение, приводит к глобальным последствиям, вызывая каскадный эффект на всей площади ареала вида. В зависимости от важности организма эффект может быть кратким или долговременным, но ничто не исчезает с земли, не вызывая хотя бы каких-то изменений.

Чтобы увидеть, как работает каскадный эффект, давайте представим, что вид крупных деревьев во влажном тропическом лесу исчезает за короткий отрезок времени – скажем, за 100 лет, из-за грибковой инфекции. Это был ключевой вид, доминирующее дерево полога леса, которое обеспечивало существование самых разнообразных представителей флоры и фауны. Первые, кто последует за ним – это те специализированные формы, которые зависят от корней этого дерева, от его листвы, цветов, плодов, семян и так далее. Вероятнее всего, это будут мелкие формы жизни вроде насекомых и грибов. Некоторые деревья дают кров 1 200 или более видам беспозвоночных, и исчезнуть может десятая часть из них. Это – непосредственные последствия. Но существуют последствия, наступающие более постепенно. Потеря вида в экосистеме приводит к конкуренции и к изменениям в составе сообщества. Могут исчезнуть другие виды растений, унося с собой связанную с ними флору и фауну. Животные, которые питались беспозвоночными, могли бы переключиться на иную добычу, смещая равновесие и заставляя происходить более значительные изменения. Событие А приводит к событиям Б, В, Г, а они, в свою очередь, к Д, Е, Ж, З, И, и т. д. Окончательные масштабы события никогда нельзя определить. В ходе нормального течения жизни видовой состав сообществ колеблется – это фактор, приводящий к эволюции и росту разнообразия. Иногда исчезновение вида представляет собой не событие, завершающее его существование, а «ложное вымирание», которое имеет место, когда растение или животное подвергается постепенному филетическому преобразованию в новую форму. В действительности организм никогда не исчезает, а медленно превращается в дочерний вид. Это постепенное преобразование даёт его партнёрам время, чтобы приспособиться, и имеет минимальные последствия для экосистемы.

Вымирания в целом подразделяются на фоновые и массовые. Фоновые вымирания изменчивы по своей интенсивности на протяжении времени и являются стохастическими – это результат нормальных, случайных изменений в популяциях. Темпы утраты видов от фоновых вымираний, по разным оценкам, варьируют от сотни до тысяч видов в год. Массовые вымирания происходят, когда резко исчезает большой процент мировой популяции видов растений и животных (обычно более 50%). Они имеют тенденцию быть более детерминированными по своей природе – это судьба, которой не избежать, несмотря на адаптацию. Все виды растений и животных в наше время – это результат постепенного превращения предковых форм в современных потомков. Все виды, найденные в ископаемом состоянии в меловых отложениях, исчезли в результате фоновых, массовых и «ложных» вымираний.

Естественный отбор подразумевает, что у видов имеются некоторые детерминирующие факторы, которые делают их чувствительными или стойкими по отношению к фоновому или массовому вымиранию, когда вид сталкивается с определённым сочетанием биотических и/или абиотических условий. Некоторые из них приведены в приложении B. Примеры биотических (биологических) факторов – это способность или неспособность приспосабливаться, противостоять инфекциям, расселяться или питаться разнообразными видами корма. Абиотические (физические) факторы обычно представляют собой элементы окружающей среды, такие, как повышение или падение температуры, или утрата местообитания. Животное или растение может считаться подверженным угрозе вымирания, когда сталкивается больше с отрицательными, чем с положительными факторами. И тогда возникает вопрос: сколько же бедственных событий сможет выдержать вид, прежде чем сдастся?

Насекомые были замечательными специалистами по выживанию на протяжении геологического времени, и их успех можно отнести на счёт совокупного эволюционного отбора признаков, которые ограждают их от вымираний. Чему же они обязаны своей прекрасной судьбой? Они сумели процветать со времён своего возникновения в палеозое, потому что получили преимущество от освоения некоторых стратегий выживания вроде небольшого размера и величайшего многообразия. Сравните их с нептичьими динозаврами, которые сделали свой выбор в пользу большого размера и ограниченного разнообразия. Комбинация уже одних только этих двух факторов может влиять на общую выживаемость родов и семейств. Благодаря своему чрезвычайно высокому разнообразию насекомые могут позволить себе иметь намного больше специализированных форм. А небольшой размер облегчает поиск подходящей пищи и укрытий.

Другой особенностью, которую нам следует подчеркнуть в дополнение к их огромной биомассе, является их удивительный набор стратегий размножения, в который входят откладка больших количеств яиц и короткое время существования отдельного поколения. Каждый год насекомые могут давать одно (унивольтинные), два (бивольтинные) или много (мультивольтинные) поколений. В целом у мелких насекомых сменяется большее число поколений, чем у крупных. Самая обычная форма воспроизводства – яйцерождение, когда в окружающую среду откладываются оплодотворённые яйца. Тем не менее, также существуют яйцеживорождение (яйца проклёвываются внутри самки, и откладываются активные личинки), живорождение (производятся живые молодые особи), педогенез (происходит воспроизводство личиночных форм), полиэмбриония (одно яйцо делится и образует множество яиц), и, наконец, гермафродитизм и партеногенез при отсутствии самцов.