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

В соседней стране городской эволюцией под влиянием светового загрязнения заинтересовались еще в конце 1990-х. Астрид Хайлинг, арахнолог из Венского университета, занялась изучением городского паука-кругопряда Larinioides sclopetarius. Этот паук обитает над водоемами в северном полушарии, чаще всего на мостах – как в городах, так и в сельской местности. Вместо того чтобы объезжать все Северное полушарие, Хайлинг решила ограничиться одним 59-метровым пешеходным мостом над Дунайским каналом в центре Вены.

Там пауки плетут паутину в открытом пространстве над перилами. В своей статье в журнале Behavioral Ecology and Sociobiology Хайлинг пишет, что на мосту две пары перил – на двух установлены флуоресцентные трубки, а на двух освещения нет. Хайлинг все лето обходила этот мост и устраивала паукам на перилах перепись населения, не обращая внимания на любопытные взгляды прохожих. Как выяснилось, пауки предпочитают селиться там, где светло. В начале осени на освещенных перилах жило около полутора тысяч жирных пауков, примерно по четыре с половиной на квадратный метр – иногда паутины даже пересекались друг с другом. На темных же перилах поселилось всего несколько сотен особей. Более того, в паутину, расположенную в зоне искусственного освещения, попадало порой в четыре раза больше добычи. Оно и неудивительно, ведь насекомые стремятся к свету.

Пауков, в отличие от насекомых, свет не привлекает, скорее даже наоборот – они предпочитают селиться в темных углах, подальше от искусственного освещения. Хайлинг хотела понять, как именно пауки обнаружили самые изобильные места. Просто ползали, пока не нашли участок с множеством насекомых, то есть на свету? А может, выработали влечение к свету в ходе эволюции? Чтобы это выяснить, нужно было провести эксперимент. Хайлинг наловила пауков и рассадила их по аквариумам, где одна сторона была темной, а другая – освещенной. Чтобы убедиться, что дело именно в эволюции, а не в личном опыте познавших дары света пауков, она также посадила туда взрослых особей, выращенных в темноте у нее в лаборатории. Почти все пауки – и прибывшие с освещенных перил моста, и ни разу в жизни не видевшие лампочку – сразу же направились туда, где светло, и сплели там паутину.

Увы, Хайлинг так и не повторила этот эксперимент с пауками-кругопрядами из сельской местности, где нет светового загрязнения. Хоть результаты ее опыта и нельзя назвать исчерпывающими, они указывают на то, что у пауков действительно выработалось стремление к свету – туда, где завороженно кружат такие вкусные насекомые.

Феномены влечения и неприязни к искусственному освещению на генетическом уровне, обнаруженные соответственно Хайлинг и Альтерматтом, требуют дальнейшего изучения. Из-за искусственных источников света легионами гибнут ночные животные. Вероятно, этот свет так или иначе влияет на все живые организмы. Казалось бы, рефлекторное влечение к свету понемногу нейтрализуется у всех и всюду, но среди биологов этой разновидностью городской эволюции заинтересовались лишь единицы. Пора и остальным увидеть свет!

13. А это точно эволюция?

В 2016 году меня попросили написать статью о городской эволюции для The New York Times. После выхода статьи я получил десятки писем от заинтересованных читателей, многие из которых поделились со мной наблюдениями о городской флоре и фауне. Так, некий господин Спаньер, много лет проживший в Сантьяго (Чили), написал о бездомных собаках и о своем госте из глубинки. Тот ехал на пассажирском сиденье и вдруг изумленно воскликнул: «Та собака, прежде чем выйти на дорогу, посмотрела в обе стороны!» Автор письма интересуется – может, и здесь дело в эволюции?

За чтением этой книги вы и сами наверняка задавались этим вопросом. А может, сомневались, что в описанных мной примерах эволюция вообще играет хоть какую-то роль. Здесь все-таки и речи не идет о совершенно новых формах жизни – правда, есть несколько исключений, но о них позже. Городская эволюция, как правило, еле уловима, и это неудивительно: у нее было совсем мало времени. Степень влечения к свету у городских горностаевых молей в Базеле не намного меньше, чем у их деревенских сородичей. Тяжелых семян у городской скерды в Монпелье лишь капельку больше, чем вне города. Да, разница есть, и она статистически важна, но все же едва ощутима. Если вам покажут скерду из города и из его окрестностей, вы не заметите разницы. Рядовой наблюдатель сочтет их полностью одинаковыми.

Кроме того, движущие городскую эволюцию генетические изменения не всегда оказываются чем-то новым. Городские голуби, которые избавляют свой организм от тяжелых металлов, обязаны темной окраской перьев мутировавшему гену – у диких сизых голубей он был задолго до того, как человек приручил их и позволил разлететься по городам. Что до растений, поселившихся в городской, загрязненной тяжелыми металлами почве, их гены присутствовали в популяциях тысячи лет – все потому, что иногда они помогают растению выжить где-нибудь на осыпном склоне, чья почва богата медью или цинком.

Ученые поражались генетическому разнообразию большинства видов с тех самых пор, как научились исследовать хромосомы. Возьмем любой ген какого-нибудь вида – допустим, тот, что влияет на длину ног у анолисов в городах Пуэрто-Рико. Как правило, такой ген представляет собой последовательность из нескольких тысяч «букв» ДНК. Именно от этой последовательности зависит точная структура и форма белка. В случае гена, отвечающего за длину ног, белок заставляет клетки в эмбрионе делиться в определенном темпе и направлении, чтобы образовался вырост в форме конечности.

Дело в том, что последовательности «букв» того или иного гена у разных особей одного вида практически не бывают идентичными. Скорее всего, изучив последовательности гена длины ног у тысячи анолисов из пуэрто-риканского города, вы обнаружите тридцать, а то и сорок его версий. Эти версии по большей части будут отличаться друг от друга в мелочах: тут или там поменялась «буква», а может, небольшой участок ДНК исчез или был продублирован. Все это результаты ошибок, возникших много поколений назад при копировании ДНК в чреслах какой-нибудь праящерицы. Как правило, все эти версии функционируют абсолютно одинаково – помогают эмбриону анолиса отрастить ногу – и без проблем передаются из поколения в поколение. Но иногда оказывается, что одна из версий делает ноги ящерицы чуть тоньше или толще, а может, ненадолго откладывает их развитие.

Эта палитра слегка различных версий гена, в большинстве случаев не имеющих особого значения для эволюции вида, называется генетическим разнообразием. Именно сюда обмакивает кисти эволюция, рисуя новые городские картины. Когда окружающая среда вдруг меняется и дает длинноногим анолисам новое, доселе невиданное преимущество, в популяции уже есть генные варианты, готовые воспользоваться случаем и отдаться в объятия естественного отбора.

Словом, имеющееся в популяции генетическое разнообразие – это своего рода эволюционный капитал. Благодаря ему вид может моментально сформировать нужное для новой среды сочетание генов – для этого надо лишь порыться в генетических запасах. Вот почему городская эволюция бывает столь стремительна. Животным и растениям не приходится ждать правильных мутаций, чтобы приспособиться к новым, созданным людьми особенностям среды. У них уже есть необходимые версии тех или иных генов – нужен лишь естественный отбор, чтобы эти версии смогли себя проявить.