Многие другие исследования, в частности проведенные в лаборатории Дэвида Резника в Калифорнийском университете в Риверсайде, показали, что, помимо окраски, многие другие признаки гуппи также могут быстро изменяться в тринидадских водах: размер тела, продолжительность жизни, возраст полового созревания, число и размер потомков быстро отвечают на изменение давления хищников на популяцию.
Группа Резника измерила скорость эволюции[43] гуппи в дарвинах (в 1949 г. британский ученый Джон Холдейн предложил дарвин в качестве относительной единицы эволюции)[44]. В одном исследовании Резник обнаружил, что гуппи эволюционируют со скоростью от 3 700 до 45 000 дарвинов. Самые быстрые скорости, измеренные по палеонтологической летописи, составляют от 0,1 до 1 дарвина. Некоторые утверждают, что бессмысленно сравнивать эти две временные шкалы: месяцы изменения гуппи и многие миллионы лет изменения древних видов. Но Резник и другие ученые указывают на то, что пути микроэволюции могут многое нам рассказать о появлении и исчезновении видов в ходе развития жизни на Земле.
Все дикие популяции гуппи считаются одним видом, по крайней мере пока[45]. На других рыбах было показано, что такие факторы, как окраска, предпочитаемая самками, могут быстро создать барьеры для спаривания, разделяя популяции и со временем приводя к формированию новых видов. И когда эти барьеры в виде окраски разрушаются, виды могут быть утеряны.
Еще 30 лет назад в озере Виктория, одном из Великих Африканских озер, жили 500 видов цихлид. Однако с тех пор примерно 70 % из них вымерли. Вину часто возлагают на нильского окуня (Lates niloticus). Эти огромные хищные рыбы были заселены в озеро в 1950-х гг. в качестве источника пищи. Они могут достигать 2 м в длину и любят полакомиться цихлидами – но не всеми. Нильские окуни игнорируют по крайней мере 200 видов цихлид, однако многие из них все равно исчезли. Существует еще одно объяснение гибели цихлид, только косвенно связанное с хищными окунями.
Как и у гуппи, самки цихлид предпочитают самцов определенного цвета, и сейчас считается, что это единственный фактор, ограничивающий межвидовые скрещивания многих видов цихлид. Существует распространенное заблуждение, что разные виды не способны спариваться друг с другом и производить фертильное потомство. На самом деле разные виды довольно часто могут успешно спариваться, просто обычно они этого не делают, потому что их останавливают другие факторы, например такие физические барьеры, как горные хребты, или поведение, как в тех случаях, когда самки спариваются только с самцами определенного цвета. Цихлиды озера Виктория так быстро эволюционировали, возможно всего за 12 500 лет, что другие барьеры для спаривания просто не успели появиться – за исключением предпочтения определенной окраски. И в последние несколько десятилетий этот единственный ненадежный барьер пал, когда начали меняться воды озера.
Если бы вы отправились поплавать в озере Виктория в 1920-х гг., нырнули под воду и открыли глаза, то были бы способны видеть на расстоянии 5–8 м. В 1990-е гг. это расстояние составило бы всего метр. Озерная вода становится мутнее, потому что удобрения с фермерских угодий стекают в озеро и стимулируют развитие фитопланктона (цветение воды). Также в озеро смывается земля с территории вырубаемых вокруг лесов: корни деревьев больше не укрепляли почву, и началась эрозия. Почему стали рубить деревья? Чтобы разжигать костры для копчения заселенного в озеро нильского окуня.
Влиянию мутных вод озера Виктория на виды цихлид было посвящено немало исследований в лаборатории и на природе, многими из которых руководил Оле Сихаузен, сейчас работающий в Бернском университете в Швейцарии. В аквариуме, когда самок цихлид освещают монохроматическим светом (что хорошо имитирует происходящее в озере Виктория), они теряют способность различать синих и красных самцов разных видов. В мутной воде цвета самцов кажутся тусклыми и плохо различимыми, аналогично тому, как красные лучи рассеиваются при погружении в воду. Поскольку самки больше не могут по цвету различить, кто есть кто, они спариваются случайным образом, и барьер, мешающий близкородственным видам скрещиваться, исчезает.
По-видимому, то же самое происходит и в природе. Части озера Виктория с самой прозрачной водой заселены наибольшим числом видов цихлид, чья окраска остается яркой и легкоразличаемой. В этих областях самки все еще могут видеть цвета самцов и выбирать представителей своего вида для спаривания. Но чем мутнее вода, тем тусклее рыбы и меньше видов[46].
Цихлиды находятся в опасности не только потому, что на них охотятся переселенные сюда нильские окуни, но и потому, что им сложно видеть цвета друг друга. Мутная вода нарушает брачные привычки цихлид. Там, где свет приглушен, виды скрещиваются между собой, теряя свои яркие цвета и перемешиваясь друг с другом. Так по неосторожности люди лишают мир многообразия и делают его менее красочным.
Лосось мудрости
Давным-давно в окружении девяти волшебных ореховых деревьев стоял колодец, и, если в него заглянуть, можно было увидеть большого блестящего лосося, кружащего в воде внизу. Однажды каждое из деревьев уронило в колодец по ореху, и когда лосось их съел, он приобрел все знания мира. Согласно предсказанию, великий поэт Финегас должен был поймать того лосося, съесть его и постичь всю мудрость мира.
Семь лет Финегас сидел у колодца с удочкой и пытался поймать лосося. Когда наконец ему это удалось, он попросил своего ученика Финна Маккула приготовить лосося. «Но, что бы ты ни делал, – предупредил его Финегас, – не ешь его». Финн сделал все, как ему велели, хорошо прожарив рыбу над очагом. Но когда он протянул руку, чтобы перевернуть готовящегося лосося, капля горячего жира упала на нее. Вздрогнув от боли, мальчик засунул обожженный палец в рот, чтобы его охладить и успокоить боль.
Когда Финегас увидел Финна, он заметил новый огонь в его глазах. «Ты ел лосося?» – строго спросил он. Финн заверил, что он этого не делал, но рассказал, как раскаленный жир капнул ему на руку. И Финегас понял, что произошло. Все знания лосося перешли Финну. С тех пор Финн мог узнать обо всем в мире, просто пососав свой большой палец, и он стал великим воином и предводителем Фианны, легендарной вольной дружины ирландских героев.
Глава 4Иллюминации
До 1815 г., когда Гемфри Дэви изобрел безопасную лампу, британские шахтеры иногда ходили на работу с ведром мертвой рыбы. При использовании открытого огня в лампах существует опасность взрыва метана в туннелях, поэтому шахтерам требовался альтернативный источник света. Ведро разлагающейся рыбы могло давать достаточно тусклого холодного света для шахтеров. Светилась не сама рыба, а бактерии, которые на ней поселялись и запускали процесс разложения плоти и костей и в особенности глаз.
Примерно в это же время, в начале XIX в., когда достижения научно-технического прогресса позволили отказаться от использования мертвой рыбы в качестве источника света, ученые начали открывать рыб, которые светились еще при жизни. В 1830-е гг. во время трехлетнего путешествия на китобойном судне судовой хирург и естествоиспытатель Фредерик Дебелл Беннетт увидел 10 светящихся рыб, поднятых на поверхность в сетях. Маленькие скопелы плавали в ведре морской воды на палубе, у них светились чешуя и ряды маленьких ямочек вдоль тел. Когда они умерли, свечение прекратилось.
Многие беспозвоночные светятся в темноте: кораллы, моллюски и медузы, многоножки и сколопендры, криль и кальмары и, конечно, жуки-светляки. Существуют светящиеся грибы (и никто точно не знает, зачем им это нужно), но, насколько нам известно, светящихся растений не существует. Точно так же в отсутствие освещения вы не увидите птиц, млекопитающих, рептилий, земноводных или любых других позвоночных, излучающих свой собственный свет. Среди позвоночных биолюминесценция встречается лишь у рыб.
Только когда начали целенаправленно проводить исследования на очень больших глубинах, стало ясно, как много рыб светится в темноте, поскольку именно там они и обитают. Долгое время считалось, что глубины океана пустынны и безжизненны. Разве могут живые существа выносить такое огромное давление и абсолютную темноту? Однако постепенно идея о том, что это стоило бы проверить – а вдруг там во мраке таится что-нибудь интересное? – завоевала популярность. И когда люди заглянули в океанские глубины, они обнаружили совершенно новый способ адаптации рыб к жизни под водой.
Поворотный момент в глубоководных исследованиях произошел 7 декабря 1872 г., когда бывший британский военный корабль «Челленджер» отчалил от острова Шеппи в графстве Кент на юго-востоке Англии.
Лондонское королевское общество обратилось с просьбой к командованию Королевским военно-морским флотом Великобритании одолжить им корабль для изучения океанов в ходе очень долгой, крайне амбициозной экспедиции. Адмиралтейство ответило согласием. Пушки были сняты, оружейные помещения переоборудованы в склады и исследовательские лаборатории. И с 21 морским офицером, 216 членами команды и 6 учеными на борту парусно-паровой корвет «Челленджер» отправился в путешествие, радикально отличающееся от его предыдущих военных миссий.
В течение тысячи дней корвет петлял по Северной и Южной Атлантике, проплыл по южной границе Индийского океана, пересек по центру Тихий океан и достиг «Великого южного ледяного барьера», как тогда называлась Антарктика. За это время было пройдено почти 70 000 морских миль. Это все равно что три раза обогнуть Землю по экватору.