Роб Данн - Не один дома. Естественная история нашего жилища от бактерий до многоножек, тараканов и пауков

Представьте ситуацию, когда семейство прусаков проникает в большой многоквартирный дом. Со временем немногие первопроходцы дают начало огромному тараканьему племени. Каждые шесть недель самка формирует оотеку, содержащую до 48 яиц. Такие темпы размножения (очень быстрые с человеческой точки зрения, но далеко не рекордные для насекомых) означают, что если самка в течение жизни успеет отложить яйца всего лишь дважды, то за год число ее потомков достигнет десяти тысяч [221]. Когда дезинсектор раскладывает по всему дому ядовитые приманки и все тараканы гибнут, эволюция не происходит. Ни один отдельный генный аллель не имеет преимущества перед другими. История заканчивается и остается законченной до тех пор, пока прусаки снова не проникнут в этот дом и все не повторится сначала. Однако если какой-нибудь таракан сумеет пережить дезинсекцию и если эта живучесть обусловлена определенными генами или аллелями, которых не было у погибших особей, то борьба с помощью ядовитых приманок будет лишь благоприятствовать выжившим и их генотипам. По мнению Жюля, что-то подобное и произошло в квартире Т 164. Жившие в ней тараканы обзавелись геном (или целым набором генов), вызывавшим у них равнодушие к глюкозе, доходящее порой до отвращения к ней. Применение приманок на основе глюкозы повысило их шансы на выживание и в итоге сделало сами эти приманки бесполезными.

Затем Жюль протестировал на отвращение к глюкозе прусаков, собранных из разных уголков мира. Оказалось, что везде, где использовались глюкозные приманки, от Флориды до Южной Кореи, это приводило к появлению у прусаков отвращения к глюкозе. Как оказалось, повсюду они эволюционировали совершенно независимо. Жюль попытался воспроизвести этот процесс в лаборатории, чтобы вызвать эволюцию экспериментальным путем. Подопытным насекомым предлагались глюкозные приманки, содержавшие инсектицид. То, что наблюдал Жюль, вполне соответствовало происходившему в естественных условиях: через несколько поколений у тараканов выработалось избегание глюкозы. Жюль опубликовал несколько научных статей об этом [222]. Он запатентовал целую серию новых приманок, основанных на использовании фруктозы [223]. Он рассчитывал, что это поможет сделать карьеру многим начинающим эволюционным биологам, которые помогут ему разобраться в деталях с очень быстрой эволюцией, происходящей у рыжих тараканов.

Компании, занимающиеся борьбой с насекомыми, заинтересовались полученными Жюлем результатами и взяли на вооружение запатентованные им приманки. А вот эволюционисты проигнорировали его работу, и Жюль догадывался почему. Он так и не смог вскрыть механизм, обусловивший отвращение к глюкозе у тараканов, не смог определить, какие именно гены были вовлечены в этот процесс, как эти гены работают, а главное, почему все это происходит с такой высокой скоростью и так часто. Жюль в течение многих лет держал у себя тараканов — прямых потомков прусаков из Т 164 — в надежде, что он когда-нибудь вернется к этому вопросу, и вот тогда-то эти насекомые пригодятся. Все мы храним что-то на память, кто сувениры, а кто — колонию тараканов.

Со временем Жюль переключился с тараканов на изучение других видов вредных насекомых и их эволюции. В 2000 г. он перешел на работу в Университет Северной Каролины и в течение следующих десяти лет изучал популяцию инвазивных аргентинских муравьев ( Linepithema humile ), расселившихся — двор за двором, а потом дом за домом — по юго-востоку Соединенных Штатов. Еще он занимался пахучим домовым муравьем, Tapinoma sessile [224]. Целых десять лет он не возвращался к тараканам, не забывая, впрочем, кормить свою колонию прусаков, потомков тех, на которых он сделал свое самое значительное и оставшееся почти незамеченным открытие.

В определенном смысле история таракана-прусака уникальна. Подобных ему видов не существует. Но в каких-то отношениях это один из ярких примеров того, что происходит и с другими синантропными видами. Эволюция в своих творениях бывает очень изобретательной, даже причудливой, но ей присуща и некоторая предсказуемость. Эта предсказуемость состоит в конвергентности форм у несвязанных между собой организмов. Крылья независимо возникли у насекомых, летучих мышей, птиц и птерозавров. Сложноустроенные глаза сформировались не только в эволюционной линии, ведущей к нам, людям, но и у кальмаров с осьминогами. В растительном мире вновь и вновь возникали деревья, точно так же как колючки, например, или фрукты. Это характерно и для более необычных форм, например семян растений с крохотными плодами, рассчитанными на поедание муравьями. Муравьи утаскивают семена в муравейники, съедают плоды, а семена выбрасывают в свои мусорные кучи, где они и прорастают [225]. Понимая, какие возможности открыты для видов и какие сложности связаны с их достижением, можно предсказать, какие признаки могут повторяться в ходе эволюции. Для синантропных животных в наших домах открываются большие перспективы. Они могут питаться человеческой пищей, строительными материалами и, наконец, самими людьми. Сложность в том, чтобы проникнуть в жилище и не погибнуть от рук его хозяев.

Несколько обстоятельств способствуют быстрой адаптации к действию биоцидов: высокое генетическое разнообразие атакуемых видов (или способность заимствовать нужные гены у других видов); массовое, но неполное, истребление особей вида, с которым мы боремся; многократное (или даже хроническое) воздействие биоцида на данного вредителя и, наконец, отсутствие конкурентов, паразитов и патогенов у вида, с которым мы боремся. В случае с рыжим тараканом почти все эти условия выполняются. Но это же характерно и для многих других видов синантропных членистоногих. В результате наш дом становится ареной необычайно быстрых эволюционных изменений, хотя и редко они идут нам на пользу.

Устойчивость к инсектицидам выработалась у постельных клопов, головных вшей, комнатных мух, москитов и других обычных в человеческом жилье видов. Естественный отбор может сослужить нам большую пользу, но при условии, что мы понимаем его механизмы и в соответствии с этим принимаем решения. На практике так обычно не происходит. В результате в повседневной жизни естественный отбор таит для нас скорее минусы, чем плюсы, а его опасные последствия возникают быстрее, чем мы способны осмыслить их и справиться с ними. Словом, вредные виды одержали столько побед, что эволюционные биологи, изучающие их резистентность, завалены работой. После того как Жюль обнаружил у этих насекомых отвращение к глюкозе, стало ясно, сколько всего предстоит сделать в дальнейшем, помимо изучения прусаков как таковых.

Проблема состоит в том, что устойчивость может возникать неоднократно и, если это происходит, резистентные формы вытесняют восприимчивые формы и распространяются. Когда новые признаки развиваются на удаленных островах, они скорее всего там и останутся. Питающиеся кровью галапагосские вьюрки {24} возникли в эволюции единожды и так и не смогли покинуть свою родину. Комодский варан встречается всего на пяти островах. Но если синантропный вид вырабатывает устойчивость к какому-нибудь биоциду или другому средству борьбы с ним, то он успешно проникает во множество других домов, где применяются такие же средства борьбы, и даже туда, где их не используют. В сельской местности расселение резистентных форм обычно происходит медленнее. Но в городах, где дома и квартиры расположены близко друг к другу, этот процесс идет стремительно, чему способствуют быстрые и частые перемещения с места на место людей, грузовиков, контейнеров, кораблей и самолетов (все эти транспортные средства в чем-то тоже напоминают дома). Поскольку наше будущее связано с городами, то их способность к расселению будет лишь усиливаться. Тогда как социальные связи городских жителей часто ослабевают и люди испытывают все возрастающее чувство одиночества и изолированности, к ядоустойчивым вредителям это никак не относится. Они прекрасно общаются друг с другом, их потоки проникают в наши дома через окна и двери, затапливая нас, словно река. И эту реку создали мы сами [226].