Менно Схилтхёйзен - Дарвин в городе: как эволюция продолжается в городских джунглях

Заповедник был выбран неслучайно. Поскольку он находился рядом с Бирмингемом, стволы деревьев там были покрыты толстым слоем угольной пыли. Хейзел и Бернард устроили у себя в трейлере полевую лабораторию. Им предстояло еще одиннадцать суток непрерывной работы. Они высаживали новорожденных пядениц на деревья, предварительно нанеся им на крылья индивидуальные отметки, а на ночь ставили два вида классических ловушек для бабочек – ртутные лампы и марлевые мешки с половозрелыми самками пядениц внутри (такие ловушки, конечно, привлекают только самцов). Кеттлуэллы ждали, что за эти одиннадцать суток светлокрылых пядениц склюют больше, чем темнокрылых, а значит, в ловушки попадет больше темнокрылых особей.

В один из этих дней Хейзел и увидела, как завирушка склевала пяденицу. На этом наблюдения не закончились: в последующие дни Кеттлуэллы еще несколько раз увидели, как березовыми пяденицами – и светлыми, и темными – лакомятся завирушки и зарянки. По вечерам они обходили лес и подсчитывали, сколько из выпущенных утром бабочек остались сидеть там, где сидели. На своем месте осталось 63 % темнокрылых пядениц и всего 46 % светлокрылых. Разница оказалась почти такой же, как предсказывал Холдейн. Согласно Кеттлуэллу, «птицы играют роль агентов отбора, как и обусловлено теорией эволюции». Так он написал в своей знаменитой статье «Эксперименты по отбору с учетом индустриального меланизма среди чешуекрылых» в 1955 году.

Ночные ловушки тоже стояли не зря. За одиннадцать суток Кеттлуэллы выпустили в сумме 630 светлых и темных самцов пядениц, и 149 из них попались в ловушки. Количество тех и других оказалось разным. В ловушках исследователи насчитали 13 % от выпущенных на волю светлых особей и в два с лишним раза больше темных – 28 %. Кто-то охотно ловил светлых пядениц и обращал меньше внимания на темных. Казалось бы, очевидно, что дело в птицах.

Спустя два года Кеттлуэлл провел еще один эксперимент – сделал отметки на крыльях примерно 800 пядениц и выпустил всех особей в лес в графстве Дорсет, куда еще не добралось загрязнение. Как он и ожидал, результаты оказались обратными. На чистых, поросших лишайником березовых стволах темные пяденицы резко выделялись, тогда как заметить светлых особей было намного сложнее. Разумеется, светлых пядениц выжило больше: в ловушки попалось 14 % особей, а темных – всего 5 %. В этот раз Кеттлуэлл привез с собой еще одного спутника – Нико Тинбергена, нидерландского специалиста по биологии поведения и будущего нобелевского лауреата, который уже тогда добился немалых успехов в изучении поведения птиц и одним из первых использовал киносъемку в полевых исследованиях. Пока Кеттлуэлл с упоением возился с мешками и лампами, Тинберген сидел в укрытии и снимал потрясающие кадры, на которых светлые и темные пяденицы одна за другой исчезали в клювах поползней, овсянок и мухоловок.

Вскоре березовая пяденица прославилась как удивительный пример эволюции в действии. Большую роль в этом сыграли снимки и видеокадры Тинбергена, статьи Кеттлуэлла (результаты исследования в Дорсете и повторного исследования в Бирмингеме были опубликованы в 1956 году) и, конечно, старания Эдмунда Форда, который охотно рассказывал всем подряд о Кеттлуэлле и его пяденицах. К середине 1960-х Biston betularia стала звездой лекций, документальных фильмов и статей об эволюции, а до конца XX века без фотографий светлых и темных пядениц на чистой и потемневшей коре не обходился ни один учебник по биологии. Этот ранний пример городской эволюции уже весьма заезжен, и я не стал бы о нем упоминать, если бы не одно но. Вероятно, за чтением этой главы вы мучились смутным ощущением, что с этим образцом быстрой эволюции что-то нечисто и что когда-то вы об этом читали или слышали.

Все началось с выхода книги «Меланизм: эволюция в действии» в 1998 году. Ее автор, эволюционный биолог Майкл Мэджерус из Кембриджского университета, описал ситуацию с березовой пяденицей во всех подробностях. Указал он и на вопросы без ответа – некоторыми из них задавались и предыдущие авторы. Пяденицы садятся только на стволы деревьев или еще и туда, где цвет их крыльев никак их не защищает? Если они летают в основном по ночам, может ли быть так, что на них охотятся в основном летучие мыши, а не птицы? И можно ли изучать естественный отбор – такой, какой происходит в природе, – на множестве пядениц, которых выпустил в природу человек? Критикуя работу Кеттлуэлла, Мэджерус рассчитывал, что его коллеги примут вызов и исследуют этот вопрос заново и более тщательно, чтобы заполнить в нем все белые пятна и устранить неопределенности. Он и сам этим занимался.

Но, к разочарованию автора, эта книга не вдохновила ученых на дальнейшие исследования индустриального меланизма у Biston betularia . Вместо этого она непреднамеренно бросила тень сомнения на результаты опытов Кеттлуэлла. Как написал в своей рецензии в журнале Nature генетик Джерри Койн, «пока что придется забыть о том, что пяденица – хорошо изученный пример естественного отбора в действии» и «увы, Мэджерус продемонстрировал, что этот классический пример не так уж хорош». Многие коллеги Койна, знавшие, зачем Мэджерус взялся за эту книгу, были весьма озадачены подобной интерпретацией. «Не знай я заранее, на какую книгу обзор, решил бы, что он посвящен какой-то другой книге», – недоумевает один из них.

Но поезд уже ушел. Газеты запестрели заголовками вроде «Ученые опровергают дарвиновскую теорию о бабочках» и «Прощай, березовая пяденица». Впрочем, худшее было еще впереди. В 2002 году журналистка Джудит Хупер опубликовала сенсационную книгу под названием «О бабочках и людях: скандалы, интриги и пяденица», в которой грамотно и подробно изложила всю историю изучения березовой пяденицы, проанализировала отношения между английскими специалистами по чешуекрылым и вполне прозрачно намекнула, что Кеттлуэлл подстроил результаты своих экспериментов, лишь бы угодить нанявшим его выдающимся умам из Оксфорда. Иными словами, она обвинила Кеттлуэлла в мошенничестве. Реальных доказательств у нее не было, но благодаря тщательному подбору слов и силе внушения ей все же удалось убедить читателей в своей исключительной правоте. Книгой сразу заинтересовались американские сторонники теории креационизма – видимо, на их внимание Хупер изначально и рассчитывала. «Как здорово нынче быть креационистом! Даже так называемое лучшее доказательство эволюции в действии не выдержало проверки правдой прямо у нас на глазах», – написали в Институте креационных исследований.

Мэджерус прочел измышления Хупер, вспомнил переполох, вызванный его собственной книгой, и понял, что пора действовать. Он решил провести серию масштабных экспериментов, подобных тем, что устраивал Кеттлуэлл, но при этом избежать подводных камней и решить этот вопрос раз и навсегда. Где? Неподалеку от Кембриджа Мэджерус держал сад площадью в один гектар – самое подходящее место для экспериментов. Когда? С 2002 по 2007 год. С кем? С 4864 березовыми пяденицами – это почти в десять раз больше, чем в экспериментах Кеттлуэлла. Все они обитали в саду Мэджеруса по собственной воле, тогда как Кеттлуэлл выращивал пядениц в больших количествах и потом увозил их за сотни километров от дома. (Метод Кеттлуэлла раскритиковали как раз потому, что в месте исследования было неестественно много пядениц, которые там, возможно, даже и не водятся.)