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

Так оно и есть. В 2016 году большая команда генетиков из Ливерпульского университета посвятила березовой пяденице заключительное исследование, результаты которого были опубликованы в журнале Nature. Как выяснилось, мутацией, из-за которой почернели крылья, пяденица обязана «прыгающему» участку ДНК, о котором говорилось в начале главы, – напомню, что он проник в ген cortex, отвечающий за окраску крыльев. Подробно изучив структуру гена и смежные участки хромосомы, ученые выяснили, что индустриальный меланизм у березовой пяденицы начался с одного «скачка» ДНК. По их подсчетам, он произошел на севере Англии примерно в 1819 году – в разгар промышленной революции.

Собранные за недавние годы доказательства вернули Бернарду Кеттлуэллу доброе имя и позволили березовой пяденице вновь занять в учебниках свое законное место как пример эволюции путем естественного отбора. Однако это еще и первый задокументированный пример городской эволюции или, если точнее, быстрых эволюционных изменений под воздействием человеческого фактора[13]. Благодаря ему мы узнали, что из-за людей – особенно живущих в тесных городских конгломератах – дикие животные и растения подвергаются непривычному и необычайно мощному давлению отбора, порой превосходящему 10 %. Крутая эволюционная дуга мутации темных крыльев в гене cortex у пяденицы Biston betularia стала вестницей грядущих систематических перемен в городской природе. Березовая пяденица побывала на своего рода эволюционной качели: один-единственный ген вознесся ввысь, а затем пошел на убыль. Несмотря на все сопутствующие разногласия, пример с пяденицей оказался наглядным и легко объяснимым – он прославился благодаря своей простоте и ясности.

9. Так оно и есть

Несмотря на недавние сомнения, березовая пяденица вновь стала самым популярным примером городской эволюции в действии: из-за загрязнения воздуха на пике промышленной революции ее светлые крылья потемнели, а потом, когда худшее осталось позади, вновь стали светлыми. Благодаря ей мы узнали, что одно-единственное изменение в ДНК организма при мощном сопутствующем естественном отборе, вызванном человеком, может спровоцировать радикальные эволюционные преобразования. В этой главе я расскажу еще о нескольких животных и растениях, чья внешность в ходе адаптации к городской среде быстро и заметно изменилась. Но для начала я должен отметить еще кое-что, связанное с индустриальным меланизмом у березовой пяденицы: это просто городская версия обычной и естественной эволюции бабочек.

Бернард Кеттлуэлл написал о меланизме бабочек целую книгу. В одной только Великобритании десятки разных видов бабочек в ходе эволюции запестрели разными оттенками серого. Дело не в угольной пыли на коре деревьев, а в том, что эти бабочки жили в разных местообитаниях или в разных регионах страны. Альберт Фарн упоминал этот факт в своем письме Дарвину: «На торфяных почвах Нью-Фореста особи почти черные, на известняке серые, на меловых холмах у Льюиса почти белые, а на глине и красноземе Херефордшира – коричневые». В каждом регионе отбирались гены определенного цвета крыльев – такого, с которым бабочки лучше всего скроются на фоне конкретного типа почвы или породы. Поскольку бабочки спариваются не там, где появились на свет, на стыке двух регионов гены перемешиваются. Из-за этого в парке Нью-Форест из куколок порой вылупляются светлокрылые бабочки, а в Херефордшире – темнокрылые. Впрочем, их генов недостаточно, чтобы разбавить географическую палитру, ведь бабочки не того цвета исчезают в клювах местных птиц первыми.

Кеттлуэлл изучал в том числе и «естественный» меланизм – его он в противоположность индустриальному называл сельским. Один из его бывших учеников, Стивен Саттон, вспоминает экспедицию на Шетландские острова, куда ездил вместе с Кеттлуэллом в 1960 году, чтобы исследовать сельский меланизм у бабочки Eugnorisma glareosa из семейства совок. «Я расположился в песчаных дюнах (белого цвета). Мы с другими ассистентами встали на определенном расстоянии друг от друга, образовав линию, тянущуюся до пустошей Анста. В дюнах мне попадались исключительно светлые особи, а моим коллегам на голых торфяниках Анста встречались лишь угольно-черные. Светлыми июньскими ночами там охотились чайки, так что возможность скрыться на фоне поверхности была для бабочек ключевым фактором выживания».

Словом, темнокрылые березовые пяденицы, что запятнали карту Англии в конце XIX и начале XX века, мало чем отличались от темных Charissa obscurata в торфяных угодьях Нью-Фореста и угольно-черных Eugnorisma glareosa в пустошах Шетландских островов. Вероятно, все они эволюционировали из-за мутаций в генах, которые отвечают за цвет крыльев, и птиц, которые высматривают свою добычу. Разница лишь в том, что из-за стремительных перемен в ландшафте индустриальный меланизм у березовой пяденицы проявился гораздо быстрее – настолько, что мы узрели этот процесс собственными глазами.

Загрязнение городской среды спровоцировало у пядениц ту же эволюцию, что происходила с бабочками в природе много тысячелетий, и сильно ее ускорило. Птицы же в этом случае стали эволюционными посредниками, но городская эволюция действует и на них. Чтобы в этом убедиться, обратимся к Шекспиру.

В пьесе «Генрих IV, часть 1» Готспер хочет вывести из себя короля Генриха, заставив скворца повторять имя своего шурина Мортимера: «Я этим звукам выучу скворца и дам ему, чтоб злить его, в подарок»[14]. В 1877 году благодаря этой незначительной отсылке Sturnus vulgaris, скворец обыкновенный, попал в список фауны и флоры, которую европейские колонизаторы собирались привезти в США. Дело в том, что в этом году натуралист Юджин Шиффелин возглавил Американское общество акклиматизации – группу идеалистов, считавших своим призванием «усовершенствовать» Северную Америку, поселив там «иноземные виды из царства животных и растений, которые могут оказаться полезными или же любопытными». По одному ему известным причинам Шиффелин был убежден, что Америке никак не обойтись без всех видов птиц, упомянутых в работах Шекспира[15].

Наибольших успехов Шиффелин достиг со скворцами Готспера. В 1890 и 1891 годах он велел привезти из Англии восемьдесят пар этих птиц и выпустил их в Сентрал-парке Нью-Йорка. Впрочем, сидеть и повторять королевские имена скворцы не собирались. Вместо этого они разлетелись по Америке, где заняли свободную нишу крылатых горожан. Согласно подсчетам экспертов, они распространялись по городам, селам и деревушкам со скоростью примерно 80 километров в год. К 1920 году они заняли все Восточное побережье США, к концу Второй мировой войны пересекли Великие равнины, в 1960-х освоились на Западном побережье, а к 1978 году поселились и на Аляске. Сегодня скворцов в Северной Америке примерно столько же, сколько людей.