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

Адаптация травоядных животных к новым кормовым растениям – это только половина принципа Черной Королевы. Другая половина – адаптация растений к новым травоядным животным. Возьмем, к примеру, спартину – траву с жестким стеблем и не менее жестким названием, растущую в маршах на побережье Атлантического океана. Из нее издавна плетут мишени для стрельбы из лука, а еще она заядлая путешественница и благодаря человеку поселилась в приморских маршах по всему миру. Изначально вид Spartina alterniflora произрастал только на восточном побережье Северной Америки, но люди случайно привезли эту траву на западное побережье. Теперь она растет и процветает в самых разных местах – от нетронутого залива Уиллапа в штате Вашингтон (с начала XX века) до урбанизированных берегов залива Сан-Франциско (с 1970 года).

Как видите, спартине хорошо живется как в природе, так и в городской среде, но это еще не все. Дело в том, что в заливе Уиллапа насекомые-вредители ее не трогают, а вот в Сан-Франциско соком ее листьев питаются свинушки Prokelisia marginata – полужесткокрылые с восточного побережья, чужеземцы в этом городе. Исследователи Кёртис Дэйлер и Дональд Стронг провели эксперимент в оранжерее, чтобы выяснить, стала ли спартина из-за этого эволюционировать по-разному. И действительно: как оказалось, трава из Сан-Франциско при нашествии насекомых теряла всего 20 % листьев и спокойно росла себе дальше, а образцы из залива Уиллапа, не готовые к встрече с вредителями, теряли 80 % листьев и почти в половине случаев погибали. Видимо, в ходе эволюции в двух популяциях спартины развились разные механизмы борьбы с вредителями – скорее всего, они как-то связаны с химическими соединениями, из-за которых листья становятся несъедобными.

Не так давно выяснилось, что птицы в качестве природного инсектицида для своих гнезд используют вещества, с помощью которых растения защищаются от травоядных насекомых и которые присвоил для своих целей человек. На всякий случай попробуйте прочесть это предложение еще раз. Сложно и при этом захватывающе, правда? А теперь представьте, как в 2011 году удивилась мексиканский орнитолог Монсеррат Суарес-Родригес, обнаружив, что в гнездах домовых воробьев и мексиканских чечевиц на территории Национального автономного университета Мексики начали появляться окурки! Всех нас с детства учат не мусорить на улице, но курильщики, очевидно, решили, что к ним это не относится и что выбрасывать окурки на землю одним щелчком – дело благое. В мире за год выкуривается 5 триллионов (да, за пятеркой следуют двенадцать нулей) сигарет, и немалая часть фильтров оказывается на земле, где им требуются годы на разложение. Пожалуй, неудивительно, что пернатые жители мексиканских городов решили использовать их для строительства гнезд – в одном Суарес-Родригес насчитала аж сорок восемь окурков. Можно сказать, что птицы откладывали яйца в пепельницы.

И тут Суарес-Родригес задумалась: а действительно ли птицы подбирают окурки для гнезд по чистой случайности? Известно, что некоторые птицы вплетают в гнезда листья определенных растений, потому что в них содержатся вещества, отпугивающие клещей, блох и пухоедов, а содержащийся в табаке никотин – хороший инсектицид. Может, людское пристрастие к этому веществу косвенно принесло пользу птицам с территории университета? Чтобы это выяснить, Суарес-Родригес и ее коллеги подсчитали количество окурков и клещей в 57 гнездах. Числа оказались обратно пропорциональны друг другу: там, где окурков было больше, клещей было меньше, а птицы, не желающие превращать свое жилище в комнату для курения, дорого за это заплатили. В их гнездах обитало до сотни кровососов, тогда как десять и более граммов использованных сигаретных фильтров гарантировали практически полное отсутствие клещей.

Увы, мы пока не знаем, чем руководствуются птицы при выборе инсектицида. Возможно, они чувствуют никотин в окурках и поступают с ними так же, как если бы это были свежие, подходящие для гнезд листья. А может, за много поколений они поняли, что окурки дарят обитателям гнезда безопасность и уют. Может оказаться и так, что это поведение заложено в них на генетическом уровне и эволюция таким образом защищает их от насекомых. Если это правда, следующая задача мексиканских ученых – выяснить, не вырабатывается ли у клещей из городских гнезд устойчивость к никотину.

По правде говоря, все то, о чем я сейчас рассказал, нельзя назвать полными циклами эволюции по принципу Черной Королевы. Мы знаем, как травоядные животные адаптируются к растениям, привезенным людьми, и как другие растения адаптируются к травоядным животным, которые не трогали бы их, если бы не вмешался человек. Знаем мы и то, как птицы отпугивают клещей-паразитов с помощью растительных веществ, ставших доступными благодаря пагубной привычке горожан. И все же у нас пока нет убедительных примеров того, как экологическое взаимодействие проходит через эволюционные циклы атаки, защиты, контратаки и контрзащиты. Возможно, проблема не столько в том, что такое случается слишком редко, сколько в том, что биологи обычно специализируются или на зоологии, или на ботанике, а потому рассматривают взаимодействие лишь с одной стороны. Фрагменты этих циклов мы наблюдаем у разных видов, так что вполне вероятно, что прямо сейчас в городах развиваются новые экологические отношения – такие, в которых оба партнера неустанно подстраиваются друг под друга.

15. Самоодомашнивание

Полуразрушенная бетонная стена, небольшой спуск и просторный полигон, где одинаковые серебристые седаны медленно объезжают дорожные конусы. На вид автошкола «Кадан» в японском городе Сэндай не представляет собой ничего особенного, но для специалистов по городской биологии здесь самая что ни на есть священная земля. Мы – я, биолог Ива Нюнич и студенты биологического факультета Минору Тиба и Явара Такэда – вот уже несколько часов сидим на этой бетонной стене в надежде увидеть то, чем прославилось это место.

Именно здесь в 1975 году местные черные вороны ( Corvus corone ) начали щелкать орехи с помощью машин. В городе на каждом углу растет орех айлантолистный ( Juglans ailantifolia ), и вороны охотно поедают его плоды. Размером эти орехи чуть меньше грецких, а если расколоть один, внутри вы увидите сердечко. Вороны не могут расколоть их прочную скорлупу клювом, а потому поднимаются с ними повыше и роняют на камни. Парковки в городе усеяны пустой скорлупой: вороны выпускают орехи из клюва в полете или же взлетают на крыши соседних зданий и оттуда бросают добычу на асфальт.

Вот только каждый раз летать туда-сюда – дело утомительное, и к тому же орех не всегда раскалывается с первого раза, так что в один прекрасный миг у ворон появилась идея получше. Они принялись ронять орехи под колеса медленно едущих автомобилей и поднимать мякоть, когда те проедут. Это началось на полигоне автошколы «Кадан», где всегда ездят неторопливо. Сородичи местных ворон переняли это поведение и вскоре начали делать так в других местах, где машины сбавляют скорость, – например, на резких поворотах и перекрестках. Там вороны обычно садятся на бордюр и кладут орех прямо на дорогу, вместо того чтобы ронять его сверху. С тех пор такое поведение у ворон начали замечать и в других японских городах.