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

Таким образом, адаптация, вызванная не физической чертой, а другим способным к эволюции организмом, может быть бесконечной, и именно в этом заключается ее мощь. Эволюция одного партнера способствует эволюции второго, и в итоге они оба оказываются в непрерывном цикле экологического взаимодействия – совсем как две страны в гонке вооружений, не дающие противнику вырваться вперед. Вот почему специалисты по эволюционной биологии называют такую взаимную адаптацию «принципом Черной Королевы» – в честь персонажа из «Алисы в Зазеркалье». Помните, что она сказала Алисе? «Ну а здесь, знаешь ли, приходится бежать со всех ног, чтобы только остаться на том же месте».

Впрочем, для влияния на эволюцию друг друга партнерам необязательно быть заклятыми врагами. Все виды животных и растений в городской среде – это узелки в огромном и непрерывно меняющемся гобелене экологического взаимодействия. Да, городская экосистема огромна, и некоторые ее участники вцепились друг другу в глотки, но есть и те, кто просто хочет потеснить других в трещине на асфальте. Есть и виды, которые помогают друг другу занять свое место в городе. Воробьи, к примеру, вьют гнезда в растущем на зданиях плюще, а ногохвостки прячутся в суккулентах на зеленых крышах. Неважно, как именно взаимодействуют виды, – всегда есть вероятность, что эволюция одного вида так или иначе повлияет на другой, связанный с ним экологической сетью. Все-таки виды не существуют в изоляции.

Как мы уже знаем, города подобны безумным ученым. Из разных аборигенных и чужеродных видов они создают самые невообразимые экологические химеры. Наши сады, балконы и парки стали домом для растений из всех уголков мира, которые, в свою очередь, обеспечивают пищей разнообразных животных с каждого континента. Индийские кольчатые попугаи в Париже едят семена робинии ложноакациевой, привезенной из Северной Америки. Европейские сизые голуби в городах Малайзии склевывают бутоны растущего вдоль тротуаров китайского гибискуса. В Перт из Индии в 1898 году привезли северную пальмовую белку, и ее популяция до сих пор процветает благодаря плодам африканских финиковых пальм и других экзотических деревьев.

Городской ткацкий станок сплетает нити, оказавшиеся рядом по чистой случайности, в пестрое полотно с невиданными доселе узорами. Поскольку экологическое взаимодействие – это не союз любящих сердец, а брак по расчету, переплетенные друг с другом виды могут со временем приспособиться к своим новым партнерам. За примерами лучше всего обращаться к травоядным животным. Так, во Флориде обитает аборигенный клоп-булавник Jadera haematoloma . Он питается семенами аборигенной лианы Cardiospermum corindum . Этот вид кардиоспермума отличается тем, что выращивает свои крошечные семена в зеленых шариках диаметром два сантиметра. Булавник пронзает эти шарики своим хоботком, чья длина достигает девяти миллиметров, и едва-едва достает до хранящихся в самом центре семян.

В середине 1960-х во флоридских парках и вдоль дорог начали высаживать экзотические деревья, в том числе кельрейтерию изящную ( Koelreuteria elegans ). Кельрейтерия, как и кардиоспермум, относится к семейству сапиндовых, но семенная коробочка у нее меньше и площе. Спустя некоторое время булавники принялись поедать и ее семена. Более того, как выяснил в 1990-х Скотт Кэрролл из Калифорнийского университета, перебравшиеся на кельрейтерию булавники практически эволюционировали в отдельный вид. С тех пор как на улицы Флориды высадили кельрейтерию, прошло всего несколько десятков лет, но жившие на них булавники уже откладывали больше яиц (причем сами яйца были мельче) и быстрее достигали зрелости, а запах кардиоспермума их больше не привлекал. Самым же заметным отличием стали укороченные хоботки: у булавников на кельрейтерии они достигали от 6,5 до 7 миллиметров. Это заметно короче, чем у их предков. На шарике кардиоспермума такой хоботок оказался бы бесполезен, а вот для небольшой коробочки кельрейтерии подошел в самый раз. Более того, Кэрролл доказал, что эти разновидности булавника различаются на генетическом уровне.

В 2005 году Кэрролл опубликовал занятное продолжение этой истории. Оказывается, в Австралии произошли те же самые события – правда, как Австралии и полагается, с точностью до наоборот. В Брисбене обитает другой вид булавника, Leptocoris tagalicus . Питался он в основном семенами аборигенного дерева Alectryon tomentosus , тоже из семейства сапиндовых. В один прекрасный год в Австралию завезли американский кардиоспермум, а к концу 1970-х он распространился по всей стране и стал считаться инвазивным видом. Тогда же им соблазнились австралийские булавники и охотно на него перекочевали. Измерив длину хоботков у экземпляров Leptocoris , найденных в местных музеях естествознания, Кэрролл обнаружил, что до 1965 года у всех особей были короткие хоботки, а потом начали появляться булавники с хоботками подлиннее. Эти особи, предполагает он, и были первыми переселенцами на новое растение. Сегодня, как выяснил Кэрролл, хоботки у живущих на кардиоспермуме булавников чуть длиннее, чем у тех, что живут на алектрионе, – аккурат чтобы дотягиваться ими до семян в крупных коробочках.

Итак, булавники меняют длину хоботка, словно Пиноккио, и потому служат прекрасным примером эволюции фитофагов при переходе на новое кормовое растение. Конечно, многие подобные случаи пришли в биологию из сельского хозяйства, где такие переходы почти всегда означают появление нового вредителя. Так, в Гудзонской долине от аборигенной мухи-пестрокрылки, питавшейся боярышником, отделилась новая раса – за несколько веков она приноровилась к яблоням, которые привезли туда европейские колонисты. Яблонная пестрокрылка ( Rhagoletis pomonella ) настолько отличается от своих предков, что многие считают ее отдельным видом. А когда в конце XIV века в Европу из Америки привезли сахарную кукурузу, из травяной огневки Ostrinia scapulalis , чьи гусеницы живут в стеблях полыни, выделился новый вид – Ostrinia nubilalis , огневка кукурузная. За полтысячелетия у кукурузной огневки появилось множество связанных с кукурузой адаптивных особенностей, и одна из них заслуживает отдельного упоминания. К концу лета гусеницы травяных огневок, наевшись до отвала внутренностями стебля, переходят в диапаузу – это что-то вроде длительного отпуска перед нелегким метаморфозом. Гусеницы Ostrinia scapulalis уютно устраиваются где-то в середине стебля, а вот гусеницы Ostrinia nubilalis сначала перебираются в самый низ, поближе к земле. Зачем? А вы вспомните о десятилетиях естественного отбора, спровоцированного комбайнами, что выходят на жатву в конце лета, и сразу догадаетесь!

Клопы-булавники, яблонные пестрокрылки и кукурузные огневки – не единственные растительноядные животные, переселившиеся на экзотические растения и приспособившиеся к ним: ученые описали не один десяток таких случаев. Не остались в стороне и мы со студентами. Мы обнаружили, что на севере Нидерландов жуки-листоеды Gonioctena quinquepunctata переползли с аборигенной рябины ( Sorbus aucuparia ) на черемуху позднюю ( Prunus serotina ), инвазивный вид, привезенный из Америки. Это случилось совсем недавно, в начале 1990-х, однако в нескольких генах жуков уже заметны изменения.