victor_chapaev (victor_chapaev) wrote,
victor_chapaev
victor_chapaev

Category:

Предпоследний отрывок из книги "Восхождение на пик Невероятности"

Предпоследний отрывок из книги "Восхождение на пик Невероятности"

Здесь пойдет речь об альтруизме самцов, о фиговых паразитах и об их странных и удивительных трехполых отношениях.


  Я рассказал эту историю о фигах частью для того, чтобы показать, что реальные факты о фигах гораздо увлекательней, чем все, что мог накопать в мифологии и литературе мой лектор из первой главы, а главное, для иллюстрации научного подхода к вопросам, который может послужить благотворным примером для этого начинающего литератора. Все эти факты, которые я столь коротко здесь изложил, есть продукт многих и многих человеко-лет педантичной и изобретательной работы, работы, которая заслуживает титула «научной», не потому что для нее используются сложные или дорогие устройства, а потому, что она требует соответствующего склада ума. Большую часть расшифровки истории опыления фиг можно сделать просто разрезав фигу пополам и заглянув внутрь. Но простое разглядывание дает слишком поверхностное впечатление. Исследование фиг – не пассивное созерцание, а тщательно спланированные серии наблюдений для получения значений численных параметров, пригодных для математической обработки. Это вам не просто срывать фиги и резать пополам. Срывать их надо систематически, с большого количества деревьев, с определенной высоты и в определенное время года. Не просто разглядывать ос, копошащихся внутри, а определить их вид, сфотографировать, тщательно зарисовать, пересчитать и определить размеры. Разложить их по видам, полу, возрасту и местонахождению внутри плода. Отправить образцы в музеи для детального сравнения с международно-признанными стандартами. Эти измерения делаются не ради них самих. Они делаются для того, чтобы проверить различные гипотезы. И даже если вам кажется, что ваши подсчеты и измерения укладываются в предсказания вашей гипотезы, убедитесь еще раз, учтя все детали, насколько точно это соответствие, иначе ваш результат может неожиданно для вас оказаться не стоящим ничего.

    Но вернемся, собственно, к фиговым осам. Я уже говорил, что у некоторых видов фиговых ос самцы объединяются, чтобы прогрызть дырку в стенке плода, чтобы самки могли выбраться наружу. Почему они это делают? Почему отдельно взятый самец, видя, что его коллеги собираются грызть дыру, не остается сидеть в сторонке, предоставляя им сделать всю работу? Здесь, в микрокосме внутренности фигового плода, также обнаруживается загадка, постоянно интригующая биологов – загадка альтруизма. Есть и другая проблема, мешающая биологам объяснить суть дела непосвященным. Проблема в том, что с точки зрения здравого смысла, здесь вообще нет никакой загадки. Поэтому биологам, прежде чем начать хвастаться хитроумностью решения задачи, приходится убеждать своих слушателей в том, что тут действительно наличествует загадка, да такая, что требует немедленного объяснения в первую очередь. В конкретном случае самцов фиговых ос, суть загадки состоит в следующем. Самец, который останется сидеть в сторонке и предоставить честь прогрызть дырку в стенке своим коллегам, сможет направить всю сэкономленную энергию на спаривание с самками, закрепляя таким образом в памяти вида тот факт, что самец вовсе не обязан участвовать в прогрызании дырки. Это равносильно тому, что гены отлынивания от работы будут распространяться все шире за счет генов совместного труда на благо вида. А сказать, что гены X распространяются шире за счет генов Y, это все равно, что сказать, что гены Y исчезают со сцены, вытесненные генами X. И конечно, в результате этого получится так, что дырку прогрызать станет некому, и пострадают все самцы. Но это вовсе не есть причина, чтобы ожидать от самцов совместной работы. Это было бы причиной, если бы они обладали человеческим разумом, которого у них, конечно, нет. Естественный отбор всегда предпочитает краткосрочную выгоду. При условии, что все остальные самцы вместе прогрызают дырку, самец-индивидуалист получит краткосрочную выгоду, сэкономив энергию для спаривания. По этой причине совместное прогрызание под действием естественного отбора должно исчезнуть из популяции. Тот факт, что этого не происходит, и составляет суть этой загадки. К счастью, мы знаем как в принципе разгадать ее.

    Одна часть разгадки может заключаться в родственных отношениях – с большой вероятностью все самцы внутри плода являются братьями. А у братьев с большой вероятностью одинаковые гены. Оса, помогающая прогрызать отверстие, выпускает на волю не только самку, с которой совокупился он сам, но и самок, с которыми совокупились его братья. Копии генов, вызывающих совместное прогрызание, выльются через эту дырку наружу в телах всех этих самок. Вот почему эти гены сохраняются в мире, и это хорошее объяснение того, почему кооперативное поведение сохраняется среди самцов.

    Но, возможно, существует другое объяснение, не связанное с родственными отношениями между самцами. Я сейчас не буду об этом рассказывать, скажу лишь, что это может объясняться моделью на основе теории игр, игра в которые не имеет отношения к братским отношениям, и также может быть основой для понимания кооперации между осами и фигами. Полная история взаимоотношений ос и фиг отдает духом торгов, доверчивости и измен, соблазна уклонится от принуждения и бессознательного мщения. Мы могли ощутить этот дух в теории Гамильтона про сверхэксплуатируемых плодах. Как всегда, я должен сделать дежурное предупреждение – все действующие лица этой истории действуют бессознательно. Это безусловно очевидно по отношению к фигам, так как ни один человек в здравом уме не посчитает дерево разумным. На счет ос многие могут начать сомневаться, но в этой главе мы считаем, что стратегия поведения ос обеспечена теми же механизмами, что и стратегия поведения фигового дерева.

    Запретный сад – это райский сад, созданный на благо маленьких насекомых, и не удивительно, что он является пристанищем для богатого лилипутского животного мира, а не только для ос, чьи услуги по его опылению и сделали его существование возможным. Он изобилует миниатюрными жучками, мотыльками, мушиными личинками, клещами и мелкими червяками. Есть и хищники, притаившиеся у самых входных ворот этого сада, ждущие случая полакомиться кем-нибудь из его богатой внутренней фауны (рисунок 10.4).

Рис. 10.4. Одна из опасностей жизни фиговых ос. Муравей притаился снаружи от садовых ворот и поджидает выползающих ос.

    Истинными опылителями являются не только миниатюрные осы, живущие внутри плода, и объединенными здесь под именем «фиговые осы». Есть там «лица свободных профессий», состоящие в дальнем родстве с честными опылителями и паразитирующие на них. Вместо того, чтобы входить в фигу через отверстие в ее верхушке, эти осы-паразиты были в свое время внедрены внутрь фиги через ее стенку в виде яиц с помощью отменно длинного и тонкого, специально для этого приспособленного яйцеклада, имеющегося у их родительниц (рисунок 10.5). Глубоко внутри фиги острие этого яйцеклада выискивает крошечные цветы, в которые отложены яйца честных, настоящих ос-опылителей. Самки ос-паразитов и выглядят, и действуют как сверлильный станок, а отверстие, которое они пробуривают в стенке фиги в сравнении с их собственными размерами эквивалентно тридцатиметровому колодцу. Самцы этих ос часто бескрылы, как самцы настоящих ос-опылителей (рисунок 10.6). Ну, и как венец этой истории, существуют паразиты еще более высокого уровня – это осы, которые затаиваются где-нибудь недалеко от этого «сверлильного станка» и дожидаются, когда она закончит свою работу. Когда она вытаскивает из пробуренного отверстия яйцеклад,  оса-суперпаразит засовывает в него свой, гораздо менее впечатляющий яйцеклад и впрыскивает туда свои яйца.

Рис. 10.5. Фига с самками паразитических ос, размахивающих своими «сверлильными приспособлениями» в воздухе, в разрезе.

Рис. 10.6. Паразитические осы, Apocrypta perplexa, которые не опыляют фиги, но получают от них пользу. (a) Самка; (b) Вид самки в положении «сверления»; (c) Самец, не имеющий крыльев и почти не похожий на осу.

    Так же как и осы-опылители, особи разных паразитических видов играют в сложные стратегические игры друг с другом. Это было изучено тем же У.Д. Гамильтоном, когда он работал в Бразилии со своей женой Кристиной. В отличие от опылителей, у свободно живущих видов ос самцы чаще имеют крылья как у самок. У части видов все самцы крылаты, у части других – все самцы бескрылые, но встречаются такие, у которых некоторые самцы крылаты, а другие нет. Бескрылые самцы, подобно самцам ос-опылителей, никогда не покидают родительскую фигу, где они сражаются, спариваются и умирают. Крылатые самцы подобно самкам вылетают из фиги наружу, где они могут спариться с любой самкой, которая еще свободна. Таким образом, имеется два альтернативных типа образа жизни самцов, и некоторые виды демонстрируют умение использовать оба типа. Интересно, что виды, имеющие крылатых самцов, встречаются реже других, тогда как виды с бескрылыми самцами оказываются самыми распространенными. Это имеет смысл, ибо самец многочисленного вида с гораздо большей вероятностью может встретить самку своего вида в той фиге, где он родился. Самец же малочисленного вида вероятнее всего окажется в фиге единственным его представителем. И его единственная надежда найти себе пару – это вылететь наружу на ее поиски. И действительно, Гамильтон обнаружил, что крылатые самцы на деле отказываются от спаривания, пока не вылетят наружу из своей родительской фиги.

    С точки зрения изучения стратегии, нам особенно интересны виды, имеющие оба типа самцов. Похоже, будто у них не два, а три пола! На самом деле, крылатые самцы гораздо больше похожи на крылатых самок, чем на своих бескрылых собратьев по полу. Как самки, так и крылатые самцы легко узнаются как осы, несмотря на их крошечные размеры. А вот бескрылые самцы на ос вовсе не похожи! Многие из них имеют чудовищные челюсти, делающие их похожими на уховерток, развернутых задом наперед. Представляется, что такие челюсти нужны им в основном для сражений – наносить смертельные раны и порезы другим самцам, которых они могут встретить в своих непрестанных странствиях по темному, влажному и безмолвному саду – единственному известному им миру. Профессор Гамильтон оставил нам такое запоминающееся описание:

Их схватки кажутся одновременно и беспощадными и осторожными, возможно, даже больше подойдет слово «трусливыми», хотя, поразмыслив, думаю, что несправедливо так говорить про ситуацию, которую можно описать на человеческом языке следующим образом. Представьте темную комнату, полную толкающихся людей, среди которых некоторые прячутся за шкафом, другие отступают, каждый в свою сторону, и все они, дюжина или около того, являются отъявленными убийцами, вооруженными ножами. Каждый удар смертелен. Каждый большой самец рода Idarnes способен перекусить другого пополам, тогда как смертельным оказывается даже небольшой прокол на теле. Паралич, даже после самой малой раны, наступает настолько быстро и неотвратимо, что я предполагаю, они используют какой-то яд… Если серьезную рану не удается нанести с первого или со второго укуса, один из самцов, который либо потерял [конечность], либо по какой другой причине посчитавший себя превзойденным, отступает и пытается спрятаться… Из этой позиции ему куда безопаснее откусить ногу победителю или другому самцу, пробегающему мимо… На одном только дереве, покрывающемся плодами, происходит несколько миллионов смертей во время этих битв.

    Феномен видов, имеющих два четко отличающихся типа самцов, не является чем-то новым в живой природе, но нигде он так ярко не выражен, как в случае свободноживущих фиговых ос. Есть особи быков рыжего оленя, которых называют хаммелями, которые сбрасывают рога, и таким образом, без урона для собственного достоинства отказываются от брачных схваток со своими рогатыми соперниками. Теоретики различают две возможности для того, что происходит в этих случаях. Одна теория условно называется «выбор лучшего из плохого». Вероятно, она приложима к виду пчел-отшельников под названием Centris pallida. У этих пчел тоже два вида самцов, один можно назвать «патрульными», другой «наблюдателями». «Патрульные» – очень большие. Они активно ищут самок, еще не вышедших из своих подземных яслей, докапываются до них и спариваются с ними под землей. «Наблюдатели» – малы. Они не роют землю, а парят в воздухе, выжидая редкое событие – полет самки, которая была пропущена «патрульными». Все факты свидетельствуют в пользу того, что тактика «патрульных» более успешна. Но, если вы слишком маленький самец, с еще меньшими шансами достичь успеха на поприще «патрульного», то, выбирая лучшую тактику из всех оставшихся плохих, вам стоит начать парить воздухе, поджидая самок, пропущенных «патрульными», то есть заделаться «наблюдателем». И как всегда, это не осознанный выбор, а «выбор» генов.

    Другая теория, объясняющая, как могут сосуществовать два типа самцов одного вида, это теория стабильного равновесия. Есть мнение, что она пригодна для случая свободноживущих фиговых ос. Здесь идея в том, что оба типа самцов имеют одинаковые шансы на успех, если они присутствуют в популяции в некоторой особенной, равновесной пропорции. Вот как поддерживается это равновесие. Когда самец принадлежит к более редкому типу, его дела хороши, просто потому, что таких, как он мало. Поэтому в следующем поколении рождается больше самцов такого типа, и, следовательно, они перестают быть редкими. Если их репродуктивный успех столь велик, что они начинают преобладать, самцы другого типа начнут получать выгоду от своей относительной редкости в популяции, и уже их доля начнет расти. Вот так и регулируется их пропорция, прямо как регулятор термостата. Мне следовало бы сказать здесь, что такое регулирование вызывает беспорядочные колебания в численности самцов разных типов, но сейчас это будет не к месту, все равно, что рассказывать, как комнатный термостат вызывает беспорядочные колебания температуры воздуха. Стабильно равновесная пропорция также не обязательно должна быть 50 на 50. Какой бы эта пропорция не была, естественный отбор будет подталкивать популяцию к ней. Равновесная пропорция – это такая пропорция, при которой самцы обоих типов одинаково успешны.

    Как такой механизм мог бы работать применительно к свободноживущим фиговым осам? Факт первый, нужный нам для понимания этого, состоит в том, что самки этих паразитических видов откладывает в фигу всего одно или два яйца, а потом переходит к следующему плоду (вы должны помнить, что для этого ей приходится запускать свой яйцеклад далеко внутрь плода). Для этого существует веская причина. Если она отложит все свои яйца в одну фигу, то всем ее дочерям и сыновьям придется пережениться друг на друге, а такой инцест, как мы с вами понимаем, ничем хорошим не заканчивается – причина тут та же, по которой невыгодно самоопыление. Как бы то ни было, но остается фактом то, что самка распределяет свое потомство в некоторой небольшой окрестности среди фиговых плодов. Вследствие этого время от времени получится так, что в некоторые плоды яйца вообще не попадут. Также найдется множество плодов, в которых не будет мужских яиц, и множество, где не будет женских.

Рис. 10.7. «Вертоградъ заключенъ» во всей красе.

    Теперь давайте подумаем, какие возможности есть у бескрылых самцов. Если он попал в фигу, где нет самок, делать ему нечего. Генетически говоря, тут ему и конец. Но если там окажется несколько самок, у него будут хорошие шансы спариться с ними, хотя и в соревновании с другими самцами его вида – не удивительно, поэтому, почему эти крошечные самцы самые тяжеловооруженные и безжалостные бойцы в животном мире. Мало самок выйдет из фиги неоплодотворенными, если в этой фиге найдется несколько бескрылых самцов. В некоторых же фигах окажутся женские яйца, но не будет ни одного мужского. Эти самки вылетят на волю незамужними, и только крылатые самцы могут стать их парой на воле.

    Крылатые самцы получают свой шанс только тогда, когда в некоторых фигах оказываются самки, но не оказывается бескрылых самцов. Насколько часто такое может произойти? Это зависит от того, насколько многочисленна популяция этих ос относительно количества доступных фиг. А это также зависит от размера фракции самцов, имеющих крылья. Если ос в целом мало по сравнению с количеством фиг, осиных яиц будет мало и они будут располагаться далеко друг от друга. В этом случае можно надеяться, что всегда найдется достаточно яиц с одними самками. В этих условиях у крылатых самцов дела идут хорошо. Но посмотрим, что случится, если популяция ос вырастет. В большинстве фиг окажется по несколько ос разных полов. Большинство самок будет оплодотворено бескрылыми самцами еще внутри плодов, и дела крылатых самцов станут плохи.
Tags: Вершина невероятности
Subscribe

  • Какой я переводчик

    Все-таки хочется обсудить достоинства и недостатки перевода книги Докинза " Climbing Mount Improbable". Я перевел ее для собственного…

  • Кажется, я сделал это

    Сабж. Ай да я! Получился файл в 17 мегабайт. И 130 иллюстраций. В книжной разбивке, с которой я переводил, было 325 страниц. Я не перевел анонс…

  • Начало десятой главы

    Начало десятой главы Да, так вот, продолжим. Докинз обещал нам рассказать про фиги, и он свое слово держит. Итак, как опыляется инжир и что на…

  • Post a new comment

    Error

    default userpic
    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 2 comments