Шон Кэрролл - Закон «джунглей»

Но сейчас Эри вновь загрязняется. Все дело в крошечных одноклеточных сине-зеленых водорослях Microcystis , образующих толстые маты, которые могут разрастаться на много километров по поверхности озера. В 2011 г. озеро зацвело как никогда, зеленый ковер толщиной до 10 см протянулся почти на 200 км вдоль южного берега, от Толидо до Кливленда. В 2014 г. даже главная впускная труба водоочистной станции в Толидо обросла густой слизью, напоминающей гороховый суп (рис. 8.1).

Рис. 8.1

Озеро Эри и цветение воды близ города Толидо, август 2014 г.

Спутниковый снимок, сделанный NASA 1 августа 2014 г.

В такой слизи содержится астрономическое количество водорослей. При нормальных условиях в литре воды может быть всего несколько сотен водорослевых клеток. Когда вода зацветает, это количество может увеличиться до 100 млн на литр. Вероятно, при цветении озера в 2011 г. в слизи насчитывалось от квадриллиона (миллион триллионов) до квинтиллиона (миллиард триллионов) ядовитых клеток.

Подобно раковой опухоли, метастазирующей в человеческом организме, бесчисленные водоросли губят озеро, заполоняя его. Масштабное цветение воды – не что иное, как экологический рак.

Когда рак поражает организм, он может повредить органы, поддерживающие в теле гомеостаз. Например, при раке легких или костного мозга организм страдает от недостатка кислорода; при опухолях, поражающих пищеварительный тракт, тело не получает необходимых питательных веществ, а рак печени и костей обрушивает тонкий химический баланс в кровотоке. Так же и масса водорослей убивает озеро, нарушая его важнейшие функции. Яды, выделяемые водорослями, крайне токсичны для рыбы и другой живности, поэтому в пищевых цепях воцаряется хаос. Отмирая, водоросли оседают на дно озера, где их разлагают бактерии, активно расходующие растворенный в воде кислород. В результате вымирает рыба и другие животные, а озеро превращается в мертвую зону со значительно изменившейся гидрохимией.

Озеро Эри – не единственный крупный водоем, оказавшийся в критическом состоянии. Таких озер очень много, в частности Виннипег в Канаде, Тайху в Китае, Ньюве Миир в Нидерландах. Однако не только эти экосистемы страдают от перенаселения определенными организмами. В разных частях биосферы рак принимает разные обличья. Я приведу еще несколько примеров, а затем мы поговорим о том, из-за нарушения каких законов могут «заболеть» озера, поля, бухты и саванны. В главах 9 и 10 я покажу, как, располагая этими знаниями, можно лечить экосистемы.

Достаточно пролететь на самолете над тропической Азией или посетить одну из стран этого региона – и станет понятно, чем там питаются люди. От Индии до Индонезии на многие километры тянутся рисовые поля, раскинувшиеся в долинах и поднимающиеся по склонам-террасам. Так, в Камбодже рисом засеяно более 90 % всех сельхозугодий. Этот злак – основная пища почти для половины человечества. Более 30 % калорий, потребляемых в Азии, берутся из риса, а в некоторых странах, таких как Бангладеш, Вьетнам, Камбоджа, на рис приходится 60 % суточного питания.

Рис выращивают в Азии уже более 6000 лет, но сегодняшние роскошные поля – достижение Зеленой Революции, которая произошла в 1960-е годы. Чтобы из-за засухи, неурожаев и стремительного роста населения не случилось массового голода, тогда были выведены новые генномодифицированные сорта риса, освоены более эффективные агротехнические методы. В частности, начали широко применяться удобрения и пестициды. Всего за 10 лет новые сорта риса стали выращивать в большинстве хозяйств, и азиатские крестьяне увидели, что урожаи практически удвоились.

Но в середине 1970-х многие зеленые заливные поля на Филиппинах, в Индии, на Шри-Ланке и по всей тропической Азии сначала стали рыже-желтыми, а потом побурели. В 1976 г. катастрофа накрыла Индонезию. Болезнь поразила поля на территории более 400 000 гектаров. В регионах, где крестьяне весь год питались одним рисом либо зарабатывали на рисе бо́льшую часть годового дохода, разразилась катастрофа.

Все дело было в крошечных насекомых – бурых цикадках. Хотя это насекомое имеет всего несколько миллиметров в длину, каждая самка, севшая на растение, может отложить несколько сотен яиц, из которых вылупляются прожорливые личинки, питающиеся побегами риса (рис. 8.2). Букашки высасывают сок, и из-за этого растения желтеют, усыхают и гибнут, покрываясь характерными «сыпными ожогами». Жизненный цикл насекомых в теплых и влажных тропиках протекает стремительно, и, пока рис успеет созреть, на нем могут смениться три поколения популяции цикадок. Насекомые размножаются и буквально покрывают поле: вместо одной цикадки на стебле могут сидеть 500–1000 особей.

Естественно, увидев у себя на полях этих вредителей, крестьяне первым делом стали травить их пестицидами. Индонезийцы опрыскивали посевы с земли и с воздуха, но эпидемия продолжалась. Было потеряно более 350 000 т риса – этого достаточно, чтобы на год обеспечить пищей 3 млн человек. Многие крестьяне остались фактически ни с чем. Индонезия стала крупнейшим импортером риса в мире.

До 1970-х это насекомое считалось мелким вредителем. Почему же бурые цикадки превратились в настоящее проклятье? Как они противостояли убойным дозам инсектицидов?

Рис. 8.2

Бурые цикадки на стеблях риса

Снимок публикуется с разрешения Международного института исследований риса/Сильвии Вильяреал

Размножение вредителей стали тщательно изучать на крестьянских и опытных полях, и результат этих исследований был просто поразителен: оказывается, на растениях, обработанных пестицидами, не просто много насекомых, яиц и личинок, а даже больше, чем на необработанных! Действительно, при применении пестицидов плотность популяции насекомых могла возрастать в 800 раз! Таким образом, инсектициды не лечили сыпной ожог, а фактически вызывали его.

Что за чертовщина?

Оказывается, здесь сработало много факторов. Во-первых, у насекомых развивается резистентность к распространенным инсектицидам, например к диазинону. Но в таком случае яд просто перестает действовать. У эпидемии должна была существовать иная причина, и она нашлась. Второе, гораздо более поразительное открытие заключалось в том, что при применении инсектицида самка начинает откладывать примерно в 2,5 раза больше яиц. А о третьем факторе я вам пока не скажу, для начала приведу еще пару примеров экологического рака, поскольку основное правило регуляции, нарушенное на рисовых полях, нарушалось и в других ситуациях. Некоторые поля в Западной Африке поразила гораздо более жуткая напасть.