В 1845 году Александр фон Гумбольдт заметил, что «каждый новый шаг, который мы делаем на пути познания природы, приводит нас к воротам новых лабиринтов». Полифонические песни, подобные «Собирательницам грибов», рождаются из сплетения голосов; мицелий рождается из сплетения гиф. Полное научное понимание мицелия еще возникнет. Мы стоим на пороге одного из старейших лабиринтов жизни.
Глава третьяБлизость незнакомцев
Проблема была в том, что говоря «мы», мы не знали, кого имеем в виду.
18 июня 2016 года в унылой степи в Казахстане приземлился спускаемый модуль космического корабля «Союз». Три человека, отработавшие положенный срок на Международной космической станции (МКС), были благополучно извлечены из обожженной капсулы. Космонавты стремительно спускались на поверхность Земли, и не одни. Под сиденьями, плотно упакованные в контейнер, находились сотни живых организмов.
Среди образцов было несколько видов лишайников, посланных в космос на полтора года в рамках эксперимента Biology and Mars Experiment (BIOMEX). BIOMEX – это международный проект астробиологов, договорившихся о закреплении модулей на внешней стороне МКС – на платформе EXPOSE – для выращивания биологических образцов во внеземных условиях. «Будем надеяться, что они благополучно вернутся», – заметила Натушка Ли, один из членов команды BIOMEX. Она занимается лишайниками и обратилась ко мне за несколько дней до запланированного приземления модуля. Я не был уверен, кого она подразумевает под словом «они». Вскоре после этого Ли связалась со мной и сообщила, что все хорошо. Она получила электронное послание от ведущего исследователя в Германском центре авиации и космонавтики и с облегчением зачитала вслух главную строчку: «“Модули EXPOSE вернулись на Землю”… Скоро, – улыбнулась Ли, – мы получим назад наши образцы».
На орбиту отправили разнообразных экстремофилов – споры микроорганизмов и водорослей-непаразитов, а также обитающих на камнях грибов и тихоходок – микроскопических животных, известных как «водяные медведи»[16]. Некоторые организмы могут выжить, если их защитить от вредного воздействия солнечной радиации. Но лишь немногие, кроме единичных видов лишайников, способны выдержать условия открытого космоса, если защита от солнечного света отсутствует. У этих лишайников настолько замечательная способность выживать, что астробиологии записали их в число идеальных организмов для определения, как пишет один ученый, «границ возможностей и ограниченности земных форм жизни».
Уже не в первый раз лишайники помогают человечеству постигнуть пределы возможностей жизни – такой, какой мы ее знаем. Лишайники – живые загадки. С XIX века из-за них возникали яростные споры: что, собственно, они есть такое? Чем ближе мы знакомимся с лишайниками, тем более необычными они кажутся. До настоящего времени лишайники искажают и запутывают наше представление об идентичности – и вынуждают задаваться вопросом, где один организм заканчивается, а другой начинается.
В своей богато проиллюстрированной книге «Красота форм в природе» (1904) биолог и художник Эрнст Геккель изображает разнообразные формы лишайников. Его лишайники выпускают безумные ростки и, словно в бреду, наслаиваются друг на друга. Испещренные жилами хребты уступают место гладким пузырям; стебли превращаются в замысловатые зубцы и чаши. Изрезанные побережья переходят в неземные сооружения, в очертаниях которых прячется множество укромных уголков. Именно Геккель в 1866 году придумал слово «экология». Этот термин обозначает изучение взаимоотношений организмов и их окружения, места их обитания, а также всех тех дебрей, которые образуют питающие их связи. Вдохновленная работой Александра фон Гумбольдта, экология опирается на ту установку, что все в природе взаимосвязано, что это «система действующих сил». Организмы нельзя понять, изолировав от всего остального.
Через три года, в 1869 году, швейцарский ботаник Симон Швенденер опубликовал статью, в которой выдвигалась гипотеза о «дуальной природе лишайников». В своей работе он высказал радикальное мнение о том, что лишайники не являются единым организмом, как долгое время считали.
Он доказывал, что они состоят из двух различных сущностей: гриба и водоросли. Швенденер предположил, что «грибной» компонент лишайника (известный сегодня как микобионт) давал физическую защиту и добывал минеральные вещества для себя и клеток водоросли. Водорослевый партнер (известный сегодня как фикобионт, роль которого иногда исполняют фотосинтезирующие бактерии) вбирал в себя свет и углекислый газ, чтобы вырабатывать углеводы, которые обеспечивали организм энергией. По мнению Швенденера, грибные компоненты были «паразитами, пусть и наделенными мудростью государственных мужей». А водоросли были «их рабами, <…> силой принужденных служить грибам». Вместе они составляли зримое тело лишайника. Эта парочка могла существовать там, где по отдельности ни один не выжил бы.
Теория Швенденера вызвала негативную реакцию со стороны его коллег-биологов, специализировавшихся на лишайниках. Мысль о том, что два различных вида могли объединиться для создания нового организма, наделенного собственной индивидуальностью, для многих казалась нелепой и шокирующей. «Полезный и дающий силы паразитизм? – насмешливо восклицал один из современников. – Слыханное ли дело?» Другие отметали ее как «сенсационную фантазию», «противоестественный союз между плененной девой Водорослью и тираном Грибом». Третьи высказывались более сдержанно. «Видите ли, – писала английская миколог Беатрис Поттер, больше известная как автор детских книг, – мы не верим в теорию Швенденера».
Наиболее тревожной для классификаторов – работавших не покладая рук, чтобы разместить жизнь в аккуратных рамках генеалогии, – была мысль о том, что один организм может состоять из двух разных родов. В соответствии с теорией Чарлза Дарвина об эволюции путем естественного отбора, впервые опубликованной в 1859 году, считалось, что новые виды возникают благодаря дивергенции. Их эволюционные родословные множились, как ветви дерева. Ствол дерева развдваивался, образуя суки, которые делились на веточки, делившиеся на прутики. Виды были листьями на прутиках древа жизни. Однако гипотеза о двойственности предполагала, что лишайники были телами, составленными из организмов абсолютно разного происхождения. Внутри лишайников ветви древа жизни, расходившиеся в стороны друг от друга сотни миллионов лет, творили нечто совершенно неожиданное – они сходились.
В последующие десятилетия все большее число биологов принимало гипотезу двойственности, но многие не соглашались с тем, как Швенденер обрисовал взаимоотношения в этом партнерстве. И дело было вовсе не в сентиментальности. Метафоры, выбранные Швенденером, мешали восприятию более масштабных вопросов, поднятых гипотезой. В 1877 году немецкий ботаник Альберт Франк выдумал слово «симбиоз» для описания совместной жизни грибного и водорослевого компонентов. В процессе исследования лишайников ему стало очевидно, что необходимо было новое слово, в котором не будет и тени предвзятости по отношению к описываемым отношениям. Вскоре после этого биолог Генрих Антон де Бари воспользовался находкой Франка и превратил его термин в общий, применимый ко всему спектру взаимодействий любых типов организмов – от паразитизма на одном полюсе до взаимовыгодных отношений на противоположном конце.
Ученые сделали целый ряд новых важных наблюдений о симбиозе в последующие годы, включая и поразительные предположения, высказанные Франком, – о том, что грибы, возможно, помогают растениям добывать питательные вещества из почвы (1885). Поддержки своим идеям все искали в гипотезе двойственности лишайников. Когда обнаружили, что водоросли живут внутри кораллов, губок и зеленых морских огурцов (голотурий), один из исследователей назвал их «животными-лишайниками». Несколькими годами позже, когда внутри бактерий впервые были найдены вирусы, ученый, совершивший открытие, описал их как «микролишайники».
Иными словами, лишайники вскоре переросли в своего рода биологический принцип. Они стали вратами к идее симбиоза, а она противоречила преобладавшим в эволюционном учении течениям конца XIX и начала XX века. Лучше всего суть этих течений суммировал Томас Генри Гексли в созданной им картине жизни: он сравнил ее с «гладиаторским представлением… в котором самый сильный, быстрый и коварный проживет до следующего сражения». После появления гипотезы двойственности эволюцию уже нельзя было рассматривать только как конкурентную борьбу и конфликт. Лишайники стали образцом сотрудничества между царствами природы.
Лишайник Niebla
Лишайники покрывают тонким слоем целых 8 % поверхности планеты – больше, чем тропические леса. Они обволакивают камни, деревья, крыши, заборы, скалы и поверхность пустынь. Некоторые окрашены в скучные камуфляжные цвета. Другие – зеленые, цвета лайма или кислотного желтого цвета. Некоторые выглядят как пятна, другие – как маленькие кустики, третьи – как рога. Четвертые – кожистые и обвисшие, как крылья летучей мыши; пятые, как пишет поэт Бренда Хиллман, «подвешены в хэштегах». Некоторые живут на жуках, чья жизнь зависит от маскировки, обеспечиваемой лишайником. Блуждающие, не прикрепленные ни к чему лишайники разлетаются повсюду и не имеют конкретного места обитания. На «обычном фоне» окружающей их среды, отмечает Керри Кнудсен, курирующий собрание лишайников в коллекции гербариев Калифорнийского университета в Риверсайде, лишайники «выглядят как сказочные персонажи».
Я был чрезвычайно увлечен лишайниками на островах у берегов Британской Колумбии, у западного побережья Канады. Сверху кажется, что береговая линия сливается с океаном. Резкой грани нет. Суша постепенно дробится на бухточки и заливы, затем на каналы и проливы. Сотни островов разбросаны у берегов. Некоторые – не больше кита; самый большой, остров Ванкувера, длиной в пол-Британии. Большинство островов – сплошной гранит; вершины подводн