Йорг Циттлау - Странности эволюции-2. Ошибки и неудачи в природе

Трудно представить, что кто-то, кто вырос в окружении синего цвета, может не видеть этот цвет. Но в природе встречается и такое. Немецко-шведская группа исследователей выяснила: киты и тюлени не различают цвета. Они могут воспринимать зеленый цвет, но для определения синего цвета у них отсутствуют физиологические предпосылки.

Обычно млекопитающие хорошо распознают цвета, так как в их сетчатке есть не только светочувствительные палочки, но и колбочки, предназначенные для восприятия цвета. Большинство млекопитающих распознают синий и зеленый, приматы (человекообразные обезьяны и люди) имеют дополнительный тип колбочек для восприятия красного цвета. Но у морских млекопитающих все совсем не так. Ученые исследовали сетчатку 14 зубатых китов, морских львов и тюленей — и ни у одного не нашли рецептор, который мог бы воспринимать оттенки синего. В наличии были лишь колбочки для распознавания зеленого цвета и палочки для восприятия светлого и темного. Мир китов и тюленей — это море в зеленом тоне, а не море в синем.

Естественным образом возникает вопрос об эволюционном смысле этой синей слепоты. Чтобы найти ответ, нужно исследовать родственные отношения китов и тюленей. При этом выясняется, что и те и другие с точки зрения происхождения вида не имеют ничего общего. Тюлени развивались из сухопутных хищников, их ближайшие родственники — это хорьки-альбиносы и речные выдры, что можно отчетливо увидеть при более детальном рассмотрении. В противоположность этому киты происходят от сухопутных парнокопытных, их ближайший наземный родственник — гиппопотам. Тюлени и киты имеют совсем разные линии происхождения — и все же и те и другие за время своей истории «потеряли» колбочки для определения синего цвета, что свидетельствует об эволюционном приспособлении к жизни в воде.

В чем же, однако, потеря видения синего цвета должна стать для морских млекопитающих преимуществом? Ведь в море лучи света с большей длиной волны рассеиваются в большей степени, чем коротковолновые (синие), с увеличением глубины лучи света с меньшей длиной доминируют. Эффект, который может подтвердить любой водолаз: чем глубже погружаешься под воду, тем более синим становится мир вокруг. Следовательно, потеря колбочек для восприятия синего цвета — скорее свидетельство плохой приспособляемости, так как для оптимального восприятия контраста и освещенности должен был сохраниться тип колбочек, позволяющий воспринимать доминирующий цвет, — и большинство рыб отлично умеют различать синий цвет.

Киты и тюлени в процессе эволюции потеряли то, что им было бы необходимо для жизни в море. Из-за потери возможности определять синий цвет они стали чем-то вроде «братьев Блюз» {2} 2 « Братья Блюз » (англ. The Blues Brothers ) — американский комедийный киномюзикл 1980 года, главные герои которого возрождают свою старую блюз-группу, чтобы заработать денег на спасение приюта для сирот, в котором они выросли. Они любят блюз, одеваются во все черное и носят черные очки. — Примеч. ред. подводного мира, так как под водой не видеть синий цвет равносильно тому, чтобы надеть солнечные очки и спуститься в темный подвал бара.

Некоторые ученые предполагают, что колбочки для распознавания синего цвета исчезли в то время, когда тюлени и киты еще не были полностью приспособлены к воде и обитали в неглубоких и мрачных прибрежных морских водах, где синий цвет был скорее «дефицитным товаром». Достаточно неубедительная теория. Почему жители побережья того времени должны были сначала потерять свои колбочки и только после этого менять среду обитания, которая настоятельно требует наличия именно этих колбочек? Только потому, что они неопределенно надеялись на то, что найдут где-нибудь больше пищи? Трудно себе это представить: таких абстрактных понятий, как надежда и неопределенные предположения, в животном мире нет, там всегда действуют наверняка. Существует и предположение, что неумение китами и тюленями распознавать синий цвет может быть ошибкой или бессмысленной игрой эволюции. Или морские млекопитающие, вероятно, со стратегической точки зрения эволюции подготовлены к тому, чтобы однажды снова вернуться на сушу? Путь, который, вероятно, ведет в Ирландию или даже в Альгёй {3} 3 Альгёй (Allga) — осталась в Альпах. — Примеч. ред. ? Так как там, как известно, доминирует такой оттенок зеленого цвета, для которого оптимально сформированы глаза китов и тюленей.

Обычно шмели — это образец эффективности. Удивительно уже то, что они вообще могут летать, несмотря на их массивное тело в сравнении с маленькими крыльями. Очень эффективно они рассчитывают и свои временные затраты, будучи вынуждены делать это с учетом столь изнурительного способа передвижения. Если шмели во время поиска находят богатый нектаром золотарник, они на каждом цветке остаются до ста секунд.

Совсем иначе ведут себя упитанные летуны на соцветиях ив. Там они задерживаются только на две секунды — соцветия ив дают крохотные капельки нектара, которые не оправдывают более длительного пребывания. Если шмелю удается найти богатую нектаром растительность, он, цветок за цветком, собирает свою дань, если же приземляется на растение с низким содержанием нектара, то, «оценив» пару цветков, продолжает полет, чтобы найти более «доходное» место.

Если шмелю для поиска «выгодных» цветов необходимо лететь относительно далеко, время становится ограничивающим фактором. Поэтому насекомое летит быстрее, затрачивая больше энергии. Если шмель задерживается в области со скудным «ассортиментом» питания, затраты на полет необходимо снизить, поэтому теперь уместен экономящий энергию медленный полет. Если при неблагоприятной погоде температура воздуха опускается ниже 10 °C, то во время поиска нектара шмель вынужден поддерживать «рабочую» температуру тела 32 °C, чтобы в случае неудачи иметь возможность безотлагательно продолжить путь. Однако и здесь все очень тщательно рассчитывается и планируется: так, «отопительная установка» включается только тогда, когда пребывание шмеля на цветке стоит того, — к примеру, на богатом нектаром соцветии рододендрона. Мимо цветущих вишневых деревьев шмель, напротив, пролетает с пренебрежением, — они должны подождать других распространителей пыльцы.

Однако иногда шмель смертельно ошибается в своих расчетах. Несколько лет назад немецкие биологи заметили скопления мертвых шмелей под кронами войлочной липы. Это дерево, родина которого — Балканы, с удовольствием применяется садовниками для озеленения городов, так как вредное воздействие окружающей среды почти не отражается на ней, а нижняя поверхность ее листьев столь ворстиста, что даже не очень разборчивая тля исключила войлочную липу из своего рациона.