Azteca andreae, которые живут на широколиственных деревьях вида Cecropia obtusa в дождевых лесах Южной Америки. Не менее 8000 муравьев-рабочих выстраиваются в ряд по нижнему краю листа цекропии и замирают с широко открытыми мандибулами, готовые сомкнуть их в любой момент. Как только на лист садится какое-либо насекомое, сидящие в засаде муравьи мгновенно окружают его со всех сторон и, действуя слаженно, распинают его. При этом их жертвой может стать насекомое практически любого размера. Например, в одном случае ученым удалось извлечь из такой ловушки и измерить насекомое, которое оказалось в 13 350 раз тяжелее одного муравья-рабочего. Удивительная изобретательность такого рода, которую можно сравнить с приемами охоты на мамонта древних людей, встречается в природе достаточно редко.
Приведенные примеры межвидового взаимодействия, отличающиеся удивительным своеобразием, были выбраны не случайно. Во-первых, мне, конечно, просто хотелось привлечь ваше внимание: далеко не всем нравятся насекомые. Но, помимо того, примеры эти служат прекрасной иллюстрацией одного принципа, который играет большую роль в изучении экосистем. Представьте любую экологическую нишу, которая могла бы сформироваться на нашей планете в рамках существующих физических возможностей. (Например, ни одно животное не может бежать со скоростью 200 км/ч или переварить кусок железной руды.) Где-то среди миллионов населяющих Землю видов обязательно найдутся несколько, которые смогут существовать в выбранной вами экологической нише. Если теперь перенести этот принцип с уровня видов на уровень экосистем, то будет уместным процитировать восклицание, которым Чарльз Дарвин закончил «Происхождение видов»:
Любопытно созерцать густо заросший берег, покрытый многочисленными, разнообразными растениями с поющими в кустах птицами, порхающими вокруг насекомыми, ползающими в сырой земле червями, и думать, что все эти прекрасно построенные формы, столь отличающиеся одна от другой и так сложно одна от другой зависящие, были созданы благодаря законам, еще и теперь действующим вокруг нас[18].
Тех, кто думает, что природа состоит главным образом из растений и крупных позвоночных животных, я призываю оглянуться вокруг и обратить внимание на тех крох, которые правят нашим миром. Тем, кто верит, что принципы функционирования реальных экосистем можно познать с помощью математических моделей, построенных на основе данных о горстке видов, я говорю: «Вы живете в мире фантазий». Наконец, тем, кто думает, что поврежденная экосистема восстановится сама по себе или может быть восстановлена путем замены аборигенных видов чужеродными аналогами, я говорю: «Десять раз подумайте, прежде чем что-либо ломать». Подобно тому как успех в медицине зависит от знания анатомии и физиологии, успех в охране природы зависит от знания таксономии и естественной истории.
13. Водный мир, где все совсем по-другому
На Земле существует два разных мира живых существ, два совершенно разных набора экосистем. Базовые иерархические уровни биоразнообразия одинаковы — от экосистем к видам, от видов к генам. Оба эти мира находятся под угрозой исчезновения. Но во всем остальном — они разные.
Чтобы пояснить эту идею, предлагаю мысленно отправиться в небольшое путешествие. Давайте спустимся на дно моря в прибрежной зоне. Оглянитесь вокруг — все здесь настолько отличается от того, что вы привыкли видеть на земле и в небе, что вам кажется, будто вы на другой планете. Если вы решите по-настоящему погрузиться под воду без систем жизнеобеспечения, вы погибнете меньше чем за 10 минут. На дне есть огромные участки, на которые не то что не ступала нога человека, но которые люди даже не видели.
До недавнего времени изменения, которые принесла с собой эпоха антропоцена, обходили стороной большую часть морского мира, но в начале XXI в. ситуация начала стремительно меняться. Люди стали посягать даже на самые удаленные и глубокие участки океана, в особенности те, где имеются пищевые и прочие ресурсы, из которых можно извлечь прибыль. Наш экологический след становится все более заметным: температура воды повышается, происходит ее подкисление; состояние коралловых рифов ухудшается, иногда настолько, что они гибнут, а кое-где уже обречены на полное исчезновение. Чрезмерный вылов рыбы в открытом море стал обычным явлением. Донное траление превращает бентос в грязь, а отходы из дельт загрязненных рек растекаются по дну, убивая все вокруг и образуя мертвые зоны.
Тем не менее большая часть морского биоразнообразия продолжает существовать. Несмотря на сокращение численности популяций и областей географического распространения многих видов, лишь единицы из них исчезли полностью. В море все еще есть места, где можно понаблюдать за тем, как виды успешно взаимодействуют друг с другом в рамках здоровых экосистем. Большая часть этого мира, как я сейчас поясню, остается нетронутой, а ее изучение находится на начальной стадии.
Давайте начнем с пляжа. Представьте, что вы стоите босыми ногами на сыром песке в зоне прибоя при отливе. Набегающие волны обнимают ваши ступни, зарывая их в песок. Теперь задумайтесь о населяющих это место формах жизни. На первый взгляд может показаться, что прибой — это просто вода и чистый песок, лишенный любых проявлений жизни. Но все как раз наоборот. Тут живет множество беспозвоночных животных, не встречающихся ни в каких других местообитаниях. Среди них есть существа размером с большой палец, такие как раки-кроты (песчаные блохи), но подавляющее большинство настолько малы, что невооруженным глазом их разглядеть достаточно трудно.
Необычность мейофауны, как ее принято называть (греческое слово «мейо» означает «меньше»), особенно если учесть незамысловатость ее среды обитания, заключается не только в составе видов, но и в многочисленности таксономических категорий высокого уровня, которые они представляют. Если подойти к опушке леса и тщательно проанализировать разнообразие живущих там видов животных, скорее всего, вы обнаружите представителей следующих семи типов: хордовые (птицы, млекопитающие, амфибии), членистоногие (насекомые, пауки, клещи, двупарноногие, губоногие, ракообразные), моллюски (улитки, безраковинные брюхоногие моллюски), аннелиды (земляные черви), нематоды (круглые черви), тихоходки и коловратки. Среди зерен песка в зоне прибоя при внимательном осмотре вы найдете в два раза больше типов (обещаю вам: удивление и постоянные восклицания «Боже мой!» вам обеспечены), включая следующие: внутрипорошицевые, брюхоресничные черви, гнатостомулиды, киноринхи, нематоды, немертины, приапулиды, сипункулиды и тихоходки. Эти существа кишат среди более привычных для нас моллюсков, кольчатых червей, коловраток и ракообразных. Большинство представителей мейофауны формой тела похожи на червей, что позволяет им быстро перемещаться между плотно прилегающими друг к другу частицами песка. Они все делают ползая — ищут пищу, убегают от врагов, спариваются и размножаются.
Научное изучение мейофауны и ее места в экосистемах береговых линий в разных частях мира еще только начинается. Различные способы взаимодействия между видами остаются практически неизученными. Однако эти необычные обитатели одних из самых динамичных экосистем на планете являются важной частью биосферы. И их куда больше, чем вы можете себе представить. Хотя место обитания мейофауны ограничивается всего лишь полоской шириной 1 км, общая протяженность береговой линии на Земле составляет 573 000 км, то есть почти равна расстоянию до Луны. Если царство мейофауны простирается на такую длину, а его ширина в среднем составляет 1 км, общая площадь занимаемой ею территории равна площади Германии.
Давайте пропустим уже знакомые нам коралловые рифы, которые часто называют «дождевыми лесами моря» за их удивительно сложную организацию и богатство биоразнообразия, и поднимемся к поверхности воды. Здесь нас ждут плейстон и совершенно другая среда обитания, с которой незнакомы даже многие специалисты — морские биологи. Там, где воздух соприкасается с водой, обитают организмы, приспособившиеся к жизни на тонком слое, создаваемом поверхностным натяжением воды, или непосредственно под ним. Несмотря на невысокую концентрацию этих организмов, они есть во всех океанах. Они живут на плавучих островах преимущественно животного происхождения. В качестве таких островов могут выступать трупы рыб и морских птиц или даже крошечные кусочки водорослей и слизи, которые не видны невооруженным глазом. Каждый такой кусочек становится домом для целого сообщества живых организмов. Среди обитателей всегда есть несколько видов бактерий, а также архебактерий, которые похожи на бактерии, но имеют совершенно другой состав ДНК. Подобно растениям и животным, только что поселившимся на обычном острове в океане, они процветают и размножаются до тех пор, пока не израсходуют все доступные питательные вещества.
Во всех океанах и внутренних морях бактерии и архебактерии перемещаются по поверхности на фрагментах органического материала (детрита), а также дрейфуют или плавают в слое воды у поверхности. Некоторые свободноплавающие группы этих существ получают нужные вещества и вырабатывают энергию путем фотосинтеза. Общий вывод таков: какой бы кристально чистой вода ни казалась, в ней полным-полно самых разных форм жизни.
Поскольку по специальности я энтомолог, особенно большой интерес у меня вызывают морские насекомые. Учитывая, что на суше видовое разнообразие насекомых исчисляется миллионами, а образуемая ими бурлящая биомасса доминирует в животном мире, было бы любопытно узнать, сколько насекомых населяет морскую среду обитания. Ответ — их там практически нет. Этот факт представляет увлекательнейшую научную загадку. Во время моих собственных исследований на островах я открыл гусениц, живущих в полузатопленных опорных корнях красных мангровых деревьев. Это самый широко распространенный вид мангровых деревьев, который часто встречается в береговой зоне. Но такие места обитания в непосредственной близости от суши — это все-таки далеко не коралловые «джунгли»