Книга Жизнь, которую мы создали. Как пятьдесят тысяч лет рукотворных инноваций усовершенствовали и преобразили природу - Бет Шапиро

и полезной, поскольку дает своего рода бустерную дозу ДНК, которая спасает популяцию от вредных последствий близкородственного скрещивания, как это произошло с флоридской пумой.

Сейчас, по прошествии 25 лет с тех пор, как Управление по охоте и рыболовству приняло меры по спасению флоридских пум при помощи скрещивания с техасскими пумами, популяция «флоридцев» здоровее, чем в 1995 году, и в ней больше животных, чем до начала гибридизации. Но наша работа не закончена. В 2019 году Стив О’Брайен попросил мою исследовательскую группу секвенировать ДНК трех флоридских пум, которых его сотрудники отловили в начале девяностых. Две особи были из популяции Биг-Сайпресс, а одна – из популяции Эверглейдс, которая, увы, вымерла до того, как во Флориду завезли техасских пум. Мы сравнили геномы каждой особи с большими базами данных по геномам пум, собранным по всему современному ареалу обитания этого вида. Как и ожидалось, у пум из Биг-Сайпресс были явные признаки близкородственного скрещивания, а геном пумы из Эверглейдса указывал на недавнюю гибридизацию. Часть генома пумы из Эверглейдса была похожа на геномы пум из Биг-Сайпресс, причем некоторые длинные участки ДНК ясно показывали, что отец и мать этой особи были близкими родственниками. Другие части генома содержали вариации, полученные от центральноамериканских предков. Когда мы подробно рассмотрели хромосомы пумы из Эверглейдса, оказалось, что количество вариаций колеблется между двумя этими пределами – их либо очень много (состояние после генетического спасения), либо нет вообще (состояние в результате близкородственного скрещивания). Эти два полюса показывают, что происходит после генетического спасения. Всего за несколько поколений у всех пум из Эверглейдса появились длинные участки ДНК, где вариации, привнесенные неродственным скрещиванием, были утрачены. Польза от гибридизации сошла на нет из-за постоянного близкородственного скрещивания.

Мы не проверяли, не утрачено ли за это время разнообразие, которого удалось добиться, когда в Биг-Сайпресс завезли техасских пум (ведь в этой популяции тоже шло близкородственное скрещивание), но, думаю, что так оно и произошло. Генетическое спасение помогло, однако популяция по-прежнему мала и изолированна и у флоридских пум по-прежнему нет выбора – им приходится спариваться с близкими родственниками. Хотя сейчас популяция на вид здорова, к статье, опубликованной на сайте New York Times в августе 2019 года, прилагались видео с несколькими флоридскими пумами, которые страдают каким-то неврологическим расстройством, мешающим им управлять задними лапами. Пока что специалисты не знают, чем вызвана эта новая напасть – очередной генетической мутацией или чем-то еще, например, какими-то токсинами в окружающей среде. Но очевидно одно: будущее этих животных – наша ответственность. Мы должны понять, что именно вызывает эту новую угрозу выживанию флоридских пум, и найти выход из положения. Иначе флоридские пумы исчезнут, невзирая на десятилетия попыток спасти их.

Без нашего активного вмешательства популяция флоридских пум не восстановилась бы. Люди изменили среду их обитания настолько, что отдельные особи уже не могли ни покидать популяцию, ни вливаться в нее, и как бы мы ни старались оставить их в покое, это не решило бы проблему вырождения из-за близкородственного скрещивания, которое приводило к болезням и бесплодию. Другие исчезающие популяции пум могут быть спасены, если создать для них природные коридоры, по которым особи получат возможность перемещаться естественным путем. А там, где этого сделать нельзя, специалисты по охране природы должны имитировать такой процесс, физически перемещая животных из одной популяции в другую, – причем с той же регулярностью, что и в природе, иначе подобное вмешательство не приведет к успеху.

Флоридские пумы – обнадеживающий пример того, чего может достичь природоохранная деятельность, когда люди готовы вмешаться, но это еще и напоминание, что все человеческие поступки имеют свои последствия. Сегодняшние флоридские пумы – уже не те, что были раньше, и не те, какими стали бы без нашего вмешательства. В сущности, люди и спасли, и создали подвид, который мы теперь называем флоридскими пумами.

Гиацинтовая напасть

Сегодня темпы вымирания животных высоки, но, безусловно, они были бы еще выше, если бы люди продолжили двигаться по той же траектории эксплуатации, что и в XIX веке. На всех континентах запущены программы охраны природы от промышленного использования. Возникли сотни природоохранных организаций, как стихийных, так и государственных, которые ставят перед собой самые разные задачи, – одни защищают те или иные виды и экосистемы, другие борются с браконьерством и китобойным промыслом и ведут просветительскую деятельность с целью убедить коммерческие предприятия и общество в пользе сохранения биоразнообразия. Хотя освоение земель не прекращается, а население планеты растет, люди учатся ценить биоразнообразие, а благодаря этому старания защитить его встречаются более благосклонно и с каждым годом находят все больше поддержки. Конечно, предстоит еще многое сделать. И хотя существующие подходы к охране природы принесли свои плоды, их недостаточно. Чтобы решить природоохранные задачи современности, нам нужны более совершенные и хитроумные технологии и большая готовность вмешаться. Миру необходима очередная научно-техническая революция.

Взять хотя бы историю с водяным гиацинтом.

После того как «Кузен Боб» в 1910 году предложил свой проект, жители Луизианы пытались избавиться от водяного гиацинта любыми средствами, кроме бегемотов. Они вытаскивали растения из воды вручную, жгли их, заливали нефтью, обрабатывали пестицидами. Когда же физические и химические методы не помогли, было решено привлечь к делу другой биологический вид. В Луизиану завезли белого амура, который с удовольствием подъел несколько других водяных сорняков, но водяной гиацинт по достоинству не оценил. Тогда подключили три вида насекомых – двух долгоносиков и мотылька, – которые в ходе эволюции приучились специализироваться на водяном гиацинте. Насекомые попортили растения настолько, что те стали восприимчивы к болезням и начали хуже цвести, но распространяться тем не менее не прекратили. И сегодня плотные зеленые одеяла из гиацинта, блокирующие солнце, истощающие кислород в воде, губящие рыбу, запруживают реки и вызывают экологические и экономические бедствия на всех континентах, кроме Антарктиды. Эту проблему нужно как-то решать.

Инвазионные виды – явление не новое. Биологические виды распространяются естественным образом и иногда переносятся на большие расстояния. Перелетные птицы переносят икру рыб и семена растений через целые континенты. Бури и течения распространяют растения и животных на плавучих островах из водорослей. Несколько лет назад мы с Логаном Кистлером, специалистом по древней ДНК, который специализируется на одомашненных растениях, показали, что тыквы-горлянки переплыли из Африки в Америку по трансокеанским течениям, – причем, хотя плавание продолжалось сотни дней, их семена сохранили всхожесть в достаточной степени, чтобы основать популяции, которые впоследствии обнаружили и окультурили индейцы.

Изобретя путешествия на дальние расстояния, люди тоже стали служить транспортом для распространения видов, иногда преднамеренно, иногда нет. По мере совершенствования технологий