В современных крупномасштабных фермерских хозяйствах мы видим тысячи гектаров или акров, заселенных одной культурой. В то время как эти «монокультуры» облегчают фермерам и сельскохозяйственным комбайнам уборку урожая, они также делают культуру более восприимчивой к вредителям или паразитам. Будь вы кукурузным мотыльком, вам не пришлось бы летать туда-сюда в поисках пищи – вы могли бы преспокойно оставаться на месте и целыми днями поедать стебли и початки, занимающие многие тысячи акров. Это актуально как для ферм, организованных человеком, так и для дикой природы. Монокультура действительно весьма уязвима.
Часто лесные экосистемы – особенно леса умеренного пояса – выглядят однородными. Например, западная Канада с воздуха кажется бескрайним еловым покрывалом. Однако есть важное и достаточно заметное отличие обширных естественных лесополос от лесопосадок, организованных человеком, – это возраст. В естественных насаждениях присутствуют деревья всех возрастов: высокие старые и низкие молодые. Так вот старые упавшие деревья обеспечивают запас питательных веществ для следующего поколения. Лесной покров таит в себе целые миры микробов, которые поддерживают жизнедеятельность корневых систем растущих и фотосинтезирующих деревьев. В этом, казалось бы, единообразном вечнозеленом лесу на самом деле присутствует огромное, невидимое глазу, биоразнообразие.
Весной на северо-западном побережье Тихого океана пыльца клубится, словно густой желтый туман. Даже если вы не страдаете аллергией, вы все равно сможете ощутить пыльцу в своих носовых проходах. Монокультура проявляется в видах, а не в возрасте или степени гниения. Нередко, путешествуя по зарослям высокогорных озер, можно встретить молодые деревца, растущие прямо из пня упавшего или срубленного старого дерева. Традиционно такие пни называются «кормильцами», поскольку они кормят свое потомство. Главное, чтобы эти «пни-кормильцы» не превращались в «пней-убийц», ведь столько народу гибнет при распилке огромных деревьев.
Ученые проводили занимательные эксперименты, показывающие влияние биоразнообразия. На одном участке исследователи высаживали исключительно монокультурные травы, а на другом – разнотравье, представленное десятками видов. В течение первых нескольких лет монокультурные посадки демонстрировали большой рост. Видимо, монокультурные посадки образовывали больше растительной массы, так называемой биомассы, по сравнению с областями разнотравья. Однако по прошествии примерно десяти лет разнотравное поле оказалось более успешным, произведя больший объем биомассы и более здоровые растения – а значит, и более здоровых животных, поедающих эту траву, – по сравнению с монокультурными плантациями.
Судя по всему, это связано с тем, что разнообразие приводит к улучшенной способности экосистемы приспосабливаться к изменениям в таких вещах, как погода, климат или появление некоторых новых видов. Рассмотрим это на упрощенном примере. Предположим, что у нас есть два луга – монокультурный и разнотравный. На разнотравном лугу различные виды трав и цветов производят пыльцу в разное время года, новые семена и пыльца появляются здесь с разрывом в несколько недель или даже дней. Опылителям, таким как летучие мыши, птицы и пчелы, здесь всегда есть чем заняться. В любой момент воспроизводственного цикла они будут где-то поблизости. При этом монокультурный луг, где вся пыльца появляется одновременно, будет испытывать дефицит опылителей. Популяции летучих мышей, пчел и птиц просто не смогут прокормить себя в перерывы между этапами производства нектара и пыльцы. В результате пострадают и травы, и птицы с пчелами и летучими мышами. Без разнообразия каждый из видов становится менее успешным. Разнообразие обеспечивает устойчивость.
Каждый день вы можете наблюдать влияние человека на окружающую среду. Мы отравляем территории: вдоль наших дорог – горы мусора, вонь от свалок и углекислота загрязняют воздух, коралловые рифы вымирают, огромные районы Китая и Африки (уже заметные на спутниковых изображениях) подвергаются опустыниванию, а в Тихом океане дрейфует немыслимое количество отходов из пластика. Все это – прямые доказательства нашего воздействия на мир. Каждый день мы уничтожаем один вид живых организмов. Считается, что из-за людей вымирание видов происходит в тысячу раз быстрее, чем это случилось бы в естественных условиях.
Многие наивно (а некоторые, может быть, и с умыслом) утверждают, что исчезновение видов не играет особой роли. Ведь, судя по палеонтологической летописи, около 99 % всех видов живых существ, которые когда-либо жили на планете, исчезло навсегда, но при этом сегодня у нас все в порядке. Что страшного в том, что мы, будучи частью экосистемы, уничтожаем множество видов живых существ? Мы просто избавляемся от того, что нам не нужно или для нас необязательно.
Основная проблема здесь заключается в том, что, в некотором смысле, понимая, что может стать или что стало с отдельными видами, мы не можем сказать наверняка, что произойдет с экосистемой вымершего вида. Мы не можем предсказать поведение всей это сложной, взаимосвязанной системы и прогнозировать возможные изменения. Тем не менее мы можем быть абсолютно уверены, что путем сокращения или уничтожения биоразнообразия, наш мир будет в меньшей степени способен к адаптации. Наши фермы будет менее продуктивными, наша вода – менее чистой, а наша земля – менее плодородной. У нас будет меньше генетических ресурсов для разработки лекарств, развития промышленности и выращивания урожая.
Биоразнообразие – это результат процесса эволюции и в то же время это страховка, поддерживающая этот процесс. Для того чтобы наши собственные гены оказались в будущем и дали нашим потомкам возможность жить долго и счастливо, мы должны обратить эту тенденцию вспять и постараться сохранить столько биоразнообразия, сколько возможно. Если мы этого не сделаем, мы рано или поздно превратимся в окаменелости вымершего вида, пополнив собой палеонтологические летописи Земли.
13. Палеонтологические летописи и взрывы
Нередко, говоря о древности, люди упоминают «палеонтологические летописи». Однако стоит заметить, что такие летописи – отнюдь не запланированная запись. Здесь никто не шел на студию звукозаписи, где можно спокойно и методично записать несколько треков так, как это делают рок-н-ролльные группы. Свидетельства, скрывающиеся в горных породах Земли, больше похожи на запись группы, играющую с неисправным микрофоном, а затем случайно записавшую несколько песен. Кроме того, когда эти треки были записаны, почти все окончательные варианты песен потерялись. Большая часть живых существ не сохранилась в окаменелостях, а большинство окаменелостей в конечном итоге оказалось в местах, где их невозможно обнаружить. Весьма впечатляет, что палеонтологи все-таки смогли восстановить жизнь отдельных растений и животных. Просто удивительно, что им удалось найти достаточно окаменелостей, чтобы определить диапазон всплесков и упадков в истории эволюции, в том числе один совершенно выдающийся пример эволюционного новообразования, который привел к появлению всех крупных животных, существующих на сегодняшний день.
Давайте на мгновение вернемся назад и подумаем, что нужно для того, чтобы стать окаменелостью. Прежде всего, вы должны быть похоронены. Не знаю как вы, но я бы предпочел, чтобы я сначала умер. Тем не менее с точки охотника за окаменелостями, чем меньше времени умерший оставался на солнце, или его омывали морские воды, или в нем ковырялись остроклювые птицы, тем лучше. Как бы жутко это ни звучало, но для палеонтолога лучше всего будет, если вас похоронят заживо. Место захоронения, как правило, должно быть влажным для того, чтобы тело лучше устроилось в почве. Затем мокрый песок или земля должны полностью высохнуть так, чтобы микроорганизмы не вызывали гниение останков. После этого ваше тело должно оставаться в своем захоронении в течение многих лет, точнее, миллионов лет, в то время как в ваши ткани будут медленно просачиваться минералы, превращая некогда живую структуру в камень.
Этот необычный процесс является, пожалуй, самым несовершенным способом хранения, который вы только можете себе представить. Практически каждое животное и растение, жившее когда-либо на Земле, исчезло без следа. Предположим все же, что окаменелость прекрасно сохранилась, но затем угодила под тектоническую плиту размером с один из континентов Земли. Тогда, растворившись в расплавленной породе, она станет частью магматической мантии. Ее структура исчезнет, словно ледяная скульптура с корпоративного банкета на следующее утро.
Только благодаря очень редкой случайности мы можем обнаружить хоть какие-то следы прошлого. Вот почему каждое открытие новых (или старых?) окаменелостей становится настоящим событием. Кстати, крупные окаменелости найти легче, чем мелкие. Проще встретить бедро тираннозавра, чем палец какого-нибудь животного размером с голубя, пусть даже оба они сохранились в одном и том же геологическом отложении. Этот эффект отбора мог повлиять на наше понимание экосистемы древних динозавров. Мы можем предполагать, что большие существа доминировали, тогда как, возможно, на самом деле мелких животных было гораздо больше, просто они не так часто обнаруживаются при раскопках и среди останков динозавров.
Чем глубже мы копаем, тем старше животные и растения, которые мы находим. Мы можем проследить развитие некоторых видов на протяжении миллионов лет. Окаменелостей трилобитов так много, что ученые могут классифицировать их на отряды, подотряды, семейства, подсемейства и т. д., вплоть до пола и особей, как это делают биологи в отношении существ, живущих в данный момент.
Мы можем проследить родословную трилобитов более чем на 250 млн лет назад. Трилобиты напоминают мне крабов и омаров. Они обладали жесткими раковинами, которые сохраняли их останки, когда те оказывались захороненными и медленно обращались в камень. Прогулявшись по центральной части штата Нью-Йорк, я мог бы найти окаменелости трилобитов повсюду. С другой стороны, на Земле существует сравнительно мало ископаемых животных с мягкими частями тела. Когда, например, мы находим окаменелости древних носорогов, мы почти никогда не можем найти останки их ушей. Мягкие части тела, как правило, растворяются, вместо того чтобы окаменеть.