Кому жить и кому умирать в тропических лесах
Горилл и бонобо (карликовых шимпанзе) на воле почти не осталось, а бесконечное множество рыб и живущих в джунглях букашек до сих пор не сочтено. Зато беркуты и носороги плодятся и размножаются с недавних пор как безумные. Так что же - или кто - решает, кому жить, а кому умирать? Какому виду последовать в землю за дронтом, а какому, как беркуту, с новой силой воспарить над землей? Это очень важный вопрос для специалистов, отчаянно пытающихся как можно более эффективно распределить свои усилия - при том что род человеческий продолжает расти, отодвигая все большее число растений и животных к грани вымирания. Думается, что на этот вопрос должен быть вполне конкретный ответ. Легко предположить, что он подразумевает размер популяции: чем он меньше, тем более мрачны перспективы.
Правила
Кажется логичным, что существует некий уровень, ниже которого не должно опускаться число особей того или иного вида, иначе он обречен. Такое число называют минимальной жизнеспособной популяцией (МЖП), и термин этот регулярно используется в эколитературе. Один из наиболее распространенных способов (есть и другие) состоит в том, чтобы задать вопрос: "каков размер популяции, дающий виду 99-процентную вероятность выживания на протяжении следующих 100 лет?".
Интуиция подсказывает, что для разных видов МЖП должен быть разным - в зависимости целого ряда факторов (насколько быстро особи достигают половой зрелости, как часто воспроизводятся и так далее). МЖП призван следовать логическим правилам, и австралийские исследователи Барри Брук и Кори Брэдшоу решили эти правила выяснить. В результате, используя стандартные компьютерные модели, они вычислили МЖП для 1198 различных видов, о чем и написали в журнал "Эколоджи леттерс". В числе этих видов - млекопитающие, насекомые и растения. Их отобрали потому, что в распоряжении ученых имеются достаточно надежные данные о том, как менялась их популяция на протяжении определенного периода времени. Затем ученые, работающие в университете имени Чарльза Дарвина в австралийском городе Дарвин, задались вопросом, можно ли спрогнозировать МЖП, основываясь на информации о том или ином конкретном виде.
"Мы оценивали разные вещи - такие как размер, живет ли этот вид в разных районах мира или только в отдельно взятом, - рассказывал мне Барри Брук. - Мы оценивали и такие факторы как уровень человеческого воздействия, плодовитость и так далее, и это мы проделали со всеми этими видами. И в конце концов выяснилось, что наша способность прогнозировать минимальную жизнеспособную популяцию чрезвычайно низка; основываясь на этих соотношениях, мы оказались не в состоянии по-настоящему прогнозировать МЖП". Выходит, что вещи, которые - в соответствии с человеческими понятиями - должны иметь большое значение, на самом деле не могут ничего сказать о том, насколько малой или большой должна быть популяция, чтобы мамонт вымер, а носорог выжил. Да, экологам здесь зацепиться особенно не за что, разве что за простой вывод о том, что размер популяции не так уж и важен. И вывод этот отозвался и на другой стороне Австралии, в Королевском ботаническом саду Сиднея. Здесь секрет выживаемости видов ищет Маурицио Росетто, и он идет другим путем. Если Брэдшоу и Брук пытались широко взглянуть на жизнь во всем ее многообразии, то он изучает лишь несколько видов из тропических лесов, но зато в самых подробных деталях. "Существует огромное количество видов, живущих здесь очень, очень долго: их корни уходят в прошлое на 100 миллионов лет, - говорит он мне. - Так что можно попытаться понять модели, по которым в прошлом происходило размножение и распространение, то есть почему некоторые виды более распространены, чем другие? есть ли экологические черты, влияющие на это? - и когда у нас будет эта информация, мы сможем приступить к созданию более надежных инструментов для прогнозирования".
Сказка о двух деревьях
Одна глава неоконченной истории доктора Росетто рассказывает о двух деревьях из тропического леса, ареалы которых сейчас сужены до крохотных территорий в Новом Южном Уэльсе на юго-востоке Австралии. Вид Eidothea hardeniana был открыт всего пять лет назад. Известна лишь одна его популяция, насчитывающая около 90 стволов. Однако похоже, что это очень активное растение, оно рано начинает цвести и быстро растет. К тому же единственная его популяция генетически очень разнообразна, а это обычно признак процветающего вида. Один из механизмов, благодаря которым такое разнообразие возможно, - это блокировка (вероятно, генетическая) самоопыления. У этого вида выживают только семена, подвергшиеся перекрестному опылению. Каждое дерево цветет достаточно редко, таким образом сильно снижается вероятность того, что перекрестятся те пары деревьев, которые уже друг друга опылили. И еще они постоянно возрождаются, как птица Феникс: старые стволы умирают, появляются новые побеги - и так дерево может жить сотни, возможно, тысячи лет.
Второе растение, Elaeocarpus williamsianus, тоже обладает некоторыми из этих механизмов. У этого дерева в Новом Южном Уэльсе обнаружено девять небольших популяций. Таким образом можно предположить, что оно более успешно, чем Eidothea hardeniana. Ни в коем случае. У второго дерева, похоже, почкование совершенно вышло из-под контроля. "Когда мы посмотрели на эти популяции и проанализировали их при помощи ДНК-технологий, мы выяснили, что каждая отдельная популяция представляет собой одну-единственную особь, - говорит доктор Росетто. - Из-за того что, как и Eidothea, это растение не опыляет само себя, все эти популяции (за исключением одного, где живут две особи) стерильны. То есть, перегнув палку с перерождениями, возможными благодаря появлению новых ростков из умирающих стеблей, этот вид загнал себя в угол, в эволюционный тупик".
Эффект размера
Итак, есть два дерева, каждое из которых не способно самоопыляться и способно выстреливать новые ростки на старых корнях. Но с проблемой столкнулось williamsianus, популяция которого, кажется, гораздо больше. А микроскопические население hardeniana, похоже, чувствует себя превосходно. "Иногда объяснения типа 'давайте сохраним большой ареал и избавимся от малого' не срабатывают. Все не так просто, есть масса примеров, когда малая популяция более разнообразна, чем большая, - говорит Маурицио Росетто. - Нам нужно лучше понимать эти механизмы, и если у нас будет достаточно количество данных о достаточном количестве видов, это поможет нам делать действительно общие выводы". А если эту работу продолжать, то приведут ли детальные исследования - и работа непосредственно в местах произрастания, и генетический анализ - к созданию некоей энциклопедии правил, четкому списку признаков, определяющих способность выживания того или иного рада в условиях жесткого стресса, который постоянно создает человеческий род с его 6 миллиардами особей? "Я думаю, этого нельзя исключать", - говорит профессор Росетто. Но какие выводы уже сейчас может сделать из работы коллеги Кори Брэдшоу? Имеются ли уже признаки, по которым можно судить о том, насколько радужно или мрачно будущее определенного вида?
"Если задуматься, то ничто ведь не развивается с целью вымереть, - говорит она. - Это идет вразрез с самой жизнью, вразрез с Дарвином, это просто бессмысленно. А вот если возникает новый источник смертельной угрозы, быстродействие которого сравнимо с продолжительностью жизни конкретного индивида, - тогда появляется проблема". Может быть, в этом ключ? Поскольку в животном мире продолжительность жизни отдельной особи, в общем, прямо пропорциональна размеру ее тела. Но исследовательница, кажется, не согласна. "Если у тебя больше тело, достаточно велика вероятность, что ты не сможешь приспособиться к новому источнику смертельной угрозы, - говорит она. - Если бы меня спросили, кто имеет больше шансов на исчезновение - слон или мышь, - я бы сказала: слон, потому что он не сможет адаптироваться к переменам, которые планета претерпевает из-за нас".
И что все это доказывает? Пожалуй, то, что вымирание - сложный процесс, и размер - по крайней мере в смысле популяции - это еще далеко не все. А ценные экологические ресурсы лучше распределять, имея ясное понимание предмета.
