5318. Почему шмели любят кошек
Итальянский ботаник Стефано Манкузо - о преимуществах естественных отношений и о том, что бывает, когда люди нарушают хрупкое равновесие между биологическими видами. Naked Science печатает отрывок из книги Манкузо La nazione delle piante («Нация растений»).
Большой земляной зяблик (Geospiza magnirostris), один из дарвиновских вьюрков / ©John Gould, Linda Hall Library
Уверен, что многие эрудированные читатели этой книжки досконально знают работу Чарлза Дарвина «Происхождение видов». Тех, у кого еще остается пробел в образовании, настоятельно призываю без дальнейших промедлений его восполнить. Книга Дарвина имеет фундаментальное значение для понимания того, как устроен мир живой природы. Удивительно, что эта книга, буквально изменившая человеческую историю, была лишь кратким изложением тех бесчисленных наблюдений в области многих научных дисциплин, которые Дарвин в течение нескольких десятилетий вел по всему миру для подтверждения своей теории эволюции видов. На самом деле он намеревался написать монументальный и подробнейший труд, в котором собирался изложить все результаты своих многодесятилетних исследований. Это была бы работа, неуязвимая для всякой критики.
Но, как известно, случилось по-другому. Сообщение Алфреда Рассела Уоллеса о том, что в отношении эволюции он пришел к тем же заключениям, что и Дарвин, заставило последнего изменить планы и резюмировать в «Происхождении» только самые блистательные и самые очевидные свои выводы, отложив весь прочий материал для последующей обработки. Тем не менее огромный корпус данных, над которым он трудился, не пропал даром. Напротив, первые две главы его magnum opus, который должен был называться просто «Естественный отбор», превратились в два тома «Изменения животных и растений в домашнем состоянии», а большая часть остального материала была использована при подготовке позднейших работ. Во всяком случае в третьей главе «Происхождения видов», посвященной той самой «борьбе за существование», которая составляет основной мотив его книги, Дарвин приводит удивительный пример межвидовых взаимоотношений. Этот пример крайне важен для понимания как связей между живыми существами, так и того, насколько бывает трудно представить себе все последствия вмешательства в эти отношения.
Трудно вообразить себе животных более независимых друг от друга, чем кошка и шмель. Между тем скрепляющие их узы, пусть на первый взгляд незаметные, так тесны, что если затронуть их, то последствия могут быть невероятно многочисленны и значительны. Мыши, утверждает Дарвин, - одни из главных врагов шмелей, пожирающие их личинок и разрушающие их гнезда. С другой стороны, как всем известно, мыши - излюбленная добыча кошек. Одним из следствий этого факта является то, что вблизи тех деревень, в которых больше кошек, обнаруживается меньше мышей и больше шмелей. Пока все ясно? Хорошо, продолжим.
© Meta Plückebaum
Шмели - главные опылители для многих растительных видов, и общеизвестно, что чем больше и лучше опыляются цветки, тем больше семян производит растение. От количества и качества семян зависит большее или меньшее число насекомых, которые, в свою очередь, являются основным кормом для многочисленных популяций птиц. Мы могли бы так продолжать несколько часов кряду до изнеможения, добавляя все новые группы существ: бактерии, грибы, злаки, рептилии, орхидеи следовали бы друг за другом, как в тех стихотворных потешках, которые нанизывают одно событие на другое. Экологические отношения, на которые обращает наше внимание Дарвин, свидетельствуют о существовании связей гораздо более сложных и труднопостижимых, чем предполагалось. Отношения достаточно сложные, чтобы соединить все со всем в единую живую сеть.
На эту тему есть знаменитый сюжет, впервые рассказанный немецкими биологами Эрнстом Геккелем и Карлом Фогтом. Его смысл в том, что судьба Англии, по-видимому, зависит от кошек. Кошки, питаясь мышами, увеличивают шансы на выживание шмелей, которые, в свою очередь, опыляют клевер, которым затем кормятся мясные коровы, дающие мясо британским морякам, что позволяет британскому флоту, который, как мы все знаем, является опорой империи, поддерживать свою мощь.
Т. Г. Хаксли, развивая эту шутку, добавлял, что подлинной силой империи были не сами кошки, а непобедимая любовь к ним английских старых дев, благодаря которой популяция этих животных оставалась столь многочисленной. Как бы то ни было, в основе этой шутки лежит простая истина, что все живые виды так или иначе связаны друг с другом некоторыми отношениями, явными или скрытыми, и непосредственное воздействие на какой-то отдельный вид или даже простое изменение среды его обитания может иметь совершенно неожиданные результаты. Дарвин говорит нам, что прогнозировать конечные последствия любого изменения в этих отношениях так же «безнадежно», как подбрасывать горсть опилок в ветреный день и пытаться предсказать, куда упадет каждая из частиц. История полна попыток изменить численность популяции или активность отдельных видов. Попыток, почти всегда заканчивавшихся неудачей.
Ритуальная жертва ацтеков против засухи / ©John Carter Brown Library (WDL / LoC)
Возьмем в качестве примера известный случай с красным красителем. Когда Кортес и его конкистадоры впервые вошли в столицу ацтеков Теночтитлан (современный Мехико), их взорам предстал очень богатый и многолюдный город (в Европе в то время только Неаполь, Париж и Константинополь имели большее население). На громадной рыночной площади горы невиданных товаров, многие из которых представляли немалую ценность и так и просились на европейские рынки. Среди них тюки тонкой хлопчатобумажной ткани и тонкая пряжа изумительного карминно-красного цвета.
Краситель, который ацтеки использовали для получения этого невероятного красного оттенка, добывали из кошенили - крошечного насекомого, живущего на кактусах (различных видах, принадлежащих к роду Opuntia). Цвет был настолько красивым и так высоко ценился, что государства, находившиеся под властью ацтеков, должны были ежегодно поставлять императорскому двору определенное количество мешков с кошенилью в качестве дани. Превосходный карминовый краситель получали и до сих пор получают из высушенных тел этих насекомых.
Производство красителя оставалось в течение почти двух с половиной столетий монополией Испании, которая ревниво охраняла свой секрет и выгодно торговала по всей Европе. Испанцы продавали свою краску всем, кто мог себе позволить ее купить, но прежде всего англичанам, которые вскоре стали самыми завзятыми и страстными ее покупателями. Влюбленные в испанский кармин, которым они красили военную форму (вспомните их знаменитые красные мундиры), англичане находили возможность покупать его по высоким ценам даже во время своих частых войн с Испанией, которые они вели в этих же мундирах. Как говорят итальянцы, сердцу не прикажешь. Этот особый карминовый оттенок, присущий испанским красителям, был очень важен для британской армии. Любой другой краситель сделал бы ее мундиры менее красными, принижая великолепное благородство униформы. В конце концов как бойцы выглядели бы в бою, в блеклых-то мундирах? Их враги померли бы со смеху; войну так не выиграть.
Битва при Bunker Hill - первое крупное сражение между английскими и американскими войсками. Англичан легко узнать по цвету мундиров / @ Percy Morgan
В течение 250 лет, несмотря на усилия англичан сбросить с себя это коммерческое иго, секрет получения потрясающей краски оставался неизвестен никому, кроме ряда испанских производителей. Но никакая коммерческая тайна не может сохраняться вечно, и вот в последние годы XVIII века британским шпионам удалось раздобыть тщательно оберегаемую информацию: чтобы получить вожделенный кармин, нужны кошенили, а чтобы получить кошенили, у вас должны быть опунции. Теперь оставалось только найти место для организации производства. Вариантов хватало: империя была огромной и располагалась на всех континентах. Выбор пал на Австралию. Опунций там никогда не было, но местный климат отлично подходил для их быстрого роста, таким образом туда были завезены и опунции, и кошенили.
Результаты не заставили себя ждать. Кошенили погибли сразу же по прибытии в Австралию, а бесполезные уже опунции были брошены на произвол судьбы. Судьбы завоевателей. В отличие от кошенили, для распространения опунции австралийские условия оказались идеальными. При отсутствии естественных врагов и препятствий и при изобилии птиц, разносящих семена, за несколько лет растение распространилось на огромной территории. Завезенная в Австралию из Бразилии в 1788 году, опунция расселилась на 300 тысячах квадратных километров, и на этом ее распространение не остановилось. Она продолжала завоевывать новые территории с поразительной скоростью - почти 5 тысяч квадратных километров в год. Таким образом изрядное количество обрабатываемых земель, ферм, пастбищ и сельскохозяйственные районы Квинсленда и Нового Южного Уэльса были захвачены опунцией, что отталкивало фермеров и препятствовало всякой производственной деятельности. Проблема вскоре стала очень серьезной, и начиная со второй половины XIX века властям пришлось искать ее решение.
В 1901 году правительство Нового Южного Уэльса пообещало 5 тысяч фунтов стерлингов тому, кто придумает, как остановить наступление кактусов. В 1907 году, хотя вознаграждение было удвоено, никто, казалось, не был способен предложить приемлемое решение. Естественно, недостатка в безумных идеях не было. Многие выступили с проектами, скажем так, радикальными. Среди них увеличение численности кроликов, пожирателей опунции, еще один интересный пример неудачной интродукции вида. Или другая жемчужина мысли: очистить огромную территорию от людей и распылять на нее с самолетов иприт (широко применявшийся в Первой мировой войне), чтобы истребить животных, распространяющих семена опунции. К счастью, ни одно из этих предложений не было принято.
В 1926 году было найдено наконец спасение: аргентинское чешуекрылое Cactoblastis cactorum, известное как огнёвка кактусовая, паразитирующая на различных видах Opuntia. Питаясь кладодиями (так называют видоизмененные побеги опунции), личинки этого мотылька сумели подавить рост зловредной колючки во многих регионах Австралии. Хитрость имела неожиданный и необычайный успех. За короткое время угроза была устранена повсюду, кроме прохладных регионов, где мотылек распространялся не так хорошо.
Так что же, всё получилось? Частично. Хотя интродукцию Cactoblastis в Австралии часто упоминают как пример успешной операции, а в местечке Бунарга, что к востоку от Чинчиллы в Квинсленде, имеется даже Мемориальный зал, посвященный этому мотыльку, последнее слово всегда остается за природой. Со временем в Австралии сформировались устойчивые к паразиту популяции опунции. Это первое, хотя и не фатальное осложнение, которое, однако, в будущем потребует более тщательного контроля за популяцией кактусов. Вторая и более существенная трудность заключается в том, что после успехов Австралии в использовании чешуекрылых в борьбе против опунций многие другие народы, столкнувшиеся с теми же проблемами, пошли по тому же пути и получили совершенно неожиданные результаты. Как предупреждал нас Дарвин, пытаться предсказать, что произойдет в подобной ситуации, все равно что пытаться угадать, как разлетятся опилки в ветреный день.
В 1960-х годах Cactoblastis был завезен на антильские острова Монтсеррат и Антигуа для контроля над местными популяциями кактусов. Но если в Австралии «опилки» упали в нужном месте, то в Центральной Америке - нет. Мотылек, используя все возможные средства, быстро очутился на Пуэрто-Рико, Барбадосе, Каймановых островах, Кубе, Гаити и в Доминиканской Республике. Благодаря завозу опунции из Доминиканы он в 1989 году впервые попал во Флориду, а оттуда распространялся со скоростью более 150 км в год вдоль побережья Мексиканского залива. Во время этой экспансии, к настоящему времени полностью вышедшей из-под контроля, от паразита пострадали многие популяции кактусов в Соединенных Штатах и странах Карибского бассейна, под угрозой оказались целые экосистемы, в том числе уникальные. Классический пример - наступление огнёвки на опунцию на багамском острове Сан-Сальвадор, где кактусы - один из основных источников пищи для единственной сохранившейся популяции игуан Cyclura.
Орел, змея и кактус при основании Теночтитлана / @Хуан де Товар, конец XVI века
Мало того, благодаря ураганам, случайному переносу и торговле Cactoblastis недавно попал в Мексику, где впервые был замечен на острове Мухерес, недалеко от полуострова Юкатан. Для Мексики, в отличие от Австралии, опунция имеет жизненно важное значение. Она даже изображена на государственных гербе и флаге. Ее плоды и кладодии - основной продукт питания мексиканцев. Опунцией кормят скот в периоды засухи, а некоторые ее виды до сих пор используют при производстве кошенильных красок. Если Cactoblastis распространится на материковую часть Мексики, ущерб будет огромным.
Источник: https://naked-science.ru/article/nakedscience/pochemu-shmeli-lyubyat-koshek
Продолжение следует: https://albercul.livejournal.com/1386316.html