Тор Хэнсон - Триумф семян. Как семена покорили растительный мир и повлияли на человеческую цивилизацию

До появления грызунов предки таких деревьев, как дубы, каштаны и грецкие орехи, обходились маленькими крылатыми семечками, мало защищенными от поедания. Окаменелые экземпляры этих семян походят на маленькие комочки с чешуйкой — хрупкой пластинкой, способной парить на ветру в процессе падения. Но как только грызуны принялись грызть семена, растения и их поедатели фактически вступили в гонку вооружений: более крепкие зубы приводили к появлению более твердых защитных оболочек и наоборот, отчего эти древние семена превратились в желуди и орехи с толстой твердой скорлупой, знакомые нам сегодня. (Другие семена отвечали на эту угрозу, еще больше уменьшаясь в размерах в надежде, что их проглотят целиком или вообще проигнорируют.) Перед деревьями грызуны поставили эволюционную дилемму: шанс распространять семена против риска полностью их потерять. Для грызунов открытие питательных запасов в семенах оказалось эволюционной золотой жилой: они быстро стали самой многочисленной и разнообразной группой млекопитающих на планете.

Идея коэволюции — совместной эволюции — подразумевает, что изменения в одном организме могут приводить к изменениям в другом: если антилопа начинает бегать быстрее, то гепарду придется стать еще проворней, чтобы ее поймать. Традиционные объяснения описывают этот процесс как танго между знакомыми партнерами, где в ответ на каждый шаг следует ответный изящный контршаг. В реальности же на танцполе эволюции зачастую толпится намного больше участников. Такие отношения, как между грызунами и семенами, развиваются в обстановке, больше похожей на кадриль, где пары постоянно меняются партнерами в вихре поворотов, проходок и до-си-до. Конечный результат может выглядеть как «баш на баш», но при этом весьма вероятно, что на итог могли повлиять множество других танцоров, которые в течение всего танца вели, следовали за ведущим и наступали партнерам на ноги. Никому не известна точная последовательность событий, давшая нам крепкозубых грызунов и толстостенные семена — эта история разыгрывалась давным-давно, и в палеонтологической летописи остались лишь самые общие намеки. Но мало кто из специалистов полагает, что их внезапный и одновременный подъем был простым совпадением.

Во многих случаях развивавшиеся отношения стали взаимовыгодными: грызуны получали пищу и в процессе поедания распространяли некоторое количество семян растения. Грызунов в данном уравнении направляет только голод, но для растений это сродни балансированию на проволоке. Их семена должны быть достаточно привлекательными, чтобы их захотели съесть, но достаточно твердыми и неподатливыми, чтобы их нельзя было сгрызть на месте. Твердая оболочка заставляет грызунов уносить семена с собой и разгрызать позже, в безопасной обстановке норы или кладовой. В идеале грызуны потом забывают, где спрятали запасы, или погибают прежде, чем успеют вернуться и их съесть. Приведу в пример книгу Беатрис Поттер «Сказка про бельчонка Тресси и его хвост» (The Tale of Squirrel Nutkin) [13] Поттер Б. Бельчонок Тресси и его друзья. — М.: Росмэн, 2009. . Исследователи творчества Беатрис считают, что она писала эту книгу как иллюстрацию британской классовой системы, но это еще и история о семенах: если белки на острове Старого Филина собирают и запасают орехи и если старый филин мистер Гук нападает иногда на белок, тогда некоторые из этих орехов останутся несъеденными и появится следующее поколение дубов и лещин. (Тресси удалось ускользнуть, потеряв всего лишь хвост, но следует предполагать, что у старины Гука бывают и более удачные попытки.)

Место действия сказки Беатрис Поттер — английский Озерный край, но если бы она жила в Центральной Америке, то эта история могла бы происходить прямо там, где я проводил исследования для своей диссертации, под раскидистыми ветвями дерева альмендро. Там маленький Тресси нашел бы себе компанию — не только множество белок, но и толпы других грызунов: мешотчатых прыгунов, рисовых и щетинистых крыс, лазающих хомяков, а также пак и агути, несколько похожих на морских свинок, только размером с небольшую собачку. Все эти звери приходят к деревьям альмендро в поисках семян, как и я. Но, в отличие от меня, грызуны занимались этим тысячи, если не миллионы лет. (Когда пишешь диссертацию, только кажется, что это продолжается целую вечность.) При таком количестве поедающих семена животных вокруг альмендро неудивительно, что это дерево отрастило на своих семенах скорлупу, способную озадачить даже студента-магистранта. Однако следует учитывать, что семена редко ограничиваются лишь физической защитой. Экология данного конкретного дерева тропических дождевых лесов позволяет понять, почему столь многие семена обзавелись косточкой с твердой, словно камень, скорлупой и почему требуется нечто гораздо более прочное, чем бетон, чтобы остановить голодную крысу.

Семя альмендро в длину достигает двух дюймов (5 см), а в ширину чуть больше дюйма (2,5 см), у него гладкие бока и суженные концы, делающие его похожим на гигантский леденец от кашля. Подобно косточке персика или сливы, это семя имеет дополнительную оболочку в виде твердой скорлупы, внутри которой и прячется собственно семя. Окружающая косточку (твердую часть околоплодника) мякоть плода тонкая и коричневато-зеленая, но достаточно сладкая, чтобы привлекать обезьян, птиц и летучих мышей. На пике сезона вокруг дерева альмендро собираются десятки видов животных, которые находят пропитание в кроне и лакомятся плодами, падающими на землю. Но среди всех этих любителей плодов только одна крупная летучая мышь уносит пищу подальше от дерева. Так что если альмендро хочет, чтобы его потомки распространялись, ему следует сосредоточиться на животных, поедающих его семена. И хотя, возможно, трудно считать деревья разумными существами (за исключением разве что тех, о которых рассказано в книгах Дж. Толкина), система, выработанная альмендро, кажется тщательно продуманной и практически идеальной.

С точки зрения растения не все потенциальные распространители семян одинаково полезны. Например, когда я собирал семена альмендро, то увез большое количество их на значительное расстояние, но потом последовательно уничтожил все до одного для своего исследования. Даже если бы я планировал прорастить эти семена, моя лаборатория находилась в университете на севере Айдахо — а это вряд ли подходящее место для деревьев из тропических лесов. С другой стороны, мелкие грызуны вроде рисовых крыс и мешотчатых прыгунов не в силах сдвинуть семена альмендро больше чем на фут или два. Пригласите их на пир, и потомство дерева умрет, даже не покинув дом. Чтобы исключить мелких и неэффективных поедателей семян и ограничить ущерб, причиняемый крупными, требуется скорлупа со строго выверенным уровнем защиты, обеспечивающим оптимальное время обработки, как это называют экологи.