Алексей Анпилогов - Мир на пике – Мир в пике
Для понимания сути процесса: кошке легко съесть мышку, а вот с каким-нибудь бобром ей уже не справиться – он кошатине «не по зубам» и не по размеру, хотя все тот же грызун, но явно переросток.
До появления на арене жизни нашего циклопа его будущие жертвы раз за разом использовали одну и ту же стратегию – производили увеличение своего собственного размера в ответ на увеличение размера хищника, который пытался их съесть. Фитопланктон (мельчайшие одноклеточные водоросли), который стал обычной пищей нашего героя, рос поколение за поколением, век за веком и делал так целый миллиард лет.
Если в начале процесса водоросли были маленькими, не больше 20 микрометров в диаметре, то уже в середине рифейского периода (около 1,4–1,0 миллиарда лет тому назад) уже появились водоросли диаметром в 60–200 микрометров, а около 700 миллионов лет тому назад фитопланктонные организмы достигли максимального размера за всю историю. Помимо самой распространенной в это время размерной группы 200–600 микромет-ров, тогда же появляются, например, гигантские водоросли диаметром до 2–3 миллиметров – это вообще уже физиологический предел размера для одноклеточных существ, дальше одну клетку по размеру просто не вырастить. В такой сверхгигантской клетке уже начинаются проблемы с управлением обменом – приходится создавать многоклеточный организм.
Доминирование за весь этот период времени защитной стратегии в виде увеличения размера, при явно второстепенном значении других защитных механизмов у водорослей, свидетельствует о сильном прессе хищников. Но это еще были мелкие хищники, с которыми можно было бороться, понемногу увеличивая размер своего собственного организма. Вообще тенденция к однонаправленному изменению размера для жертвы имеет смысл лишь при существовании единственного размерного класса хищников, причем меньшего, чем жертва, размера, в противном случае ты тут же попадаешь «из огня в полымя». Бобра, возможно, трудно съесть домашней кошке, но вот для тигра он вполне себе «законная добыча».
А вот дальше произошел так называемый «вендский фитопланктонный кризис». Разнообразие водорослей, достигнув незадолго до появления циклопа (а это как раз около 600 миллионов лет назад) своего максимума, резко падает, причем крупные виды водорослей исчезают из геологической летописи практически полностью.
Сейчас ученые склоняются к мысли, что этот кризис возник как раз в результате появления хищников следующего размерного класса, героя нашего рассказа – хищника, похожего на циклопа (размером около 2 мм) и составляющего и сейчас основную массу современного зоопланктона.
Этот «удар под дых» со стороны хищников был подлым и неудержимым. От этого врага уже не могла спасти ставшая стандартной стратегия опережающего ухода жертв в следующий размерный класс, ибо фитопланктон уже «уперся» в физиологический предел размеров своего тела. Бобер уже не может стать свиньей или коровой. Ну а тем более сложно ему стать слоном, чтобы задавить своей тушей настырного «тигра» – циклопа.
Лишь к началу следующего геологического периода – кембрия, – фитопланктону удалось дать адекватный эволюционный ответ на комбинированное воздействие хищников разных размерных классов: с этого момента и доныне главной защитной стратегией для фитопланктонных организмов становится образование шипов, выростов, экваториальной каймы и тому подобных «невкусностей», которые затрудняют современным циклопам поедание фитопланктона.
[20]
Ну а для нас это – первый залп кембрийской «скелетной революции», который и создал нас с вами такими, какие мы есть. С внутренним скелетом и с черепной коробкой, где расположено наше оружие Абсолютного Хищника. Ведь именно кембрийская «скелетная революция» породила сначала первых, самых примитивных многоклеточных позвоночных животных, ну а потом, через рыб, земноводных и млекопитающих, – и нас с вами. А циклоп вдруг неожиданно оказался в середине пищевой цепи, так как и сам начал мало-помалу попадать в пищу к более крупным тварям, которые, в отличие от него, тоже додумались обзавестись прочным внешним или внутренним скелетом.
Классическая теория эволюции говорит нам о противоположном: нам кажется, что в природе всегда царит так называемый «баланс хищника и жертвы», то есть хрупкое равновесие между охотником и добычей. Жертва увеличивает скорость передвижения – хищник вынужден перейти к охоте из засады, жертва одевается панцирем – хищник начинает создавать инструменты для его взлома, жертва увеличивает свой размер – хищник растет вслед за нею; и все в истории идет именно в таком порядке.
Однако многие палеонтологи и экологи сейчас приходят к выводу о том, что балансовые модели таких систем «хищник-жертва» – это путь к познанию стабильного равновесного функционирования сообществ, но не их эволюции или изменения. На самом деле никакая жертва не станет добровольно растить себе панцирь, пока хищник не отрастит жуткие зубы, которые надо об этот панцирь сломать.
Все необратимые эволюционные процессы – от глобальных экосистемных кризисов до развития отдельных видов – протекают не благодаря, а вопреки сохранению экологического равновесия.
Функционирование сообществ основано на циклических процессах, протекающих с отрицательной обратной связью; для того же, чтобы началось развитие, она должна разрушиться и смениться на положительную обратную связь. Есть положительная обратная связь – жди взрыва, эволюции и «нового дивного мира». Австралия вполне могла еще миллионами лет жить в своей «резервной копии Господа Бога», если бы там не появились первые люди с луком и стрелами.
Все это позволяет посмотреть на эволюционную роль верхних «потребляющих» уровней любой социальной или природной системы и с несколько иной точки зрения. Дело в том, что их взаимодействия с нижними уровнями являются не столько энергетическими (описываемыми в терминах пищевой пирамиды), сколько информационными. Энергия важна, но еще важнее – упорядоченность и информация. Важна внутренняя структура. Здесь может быть использована аналогия с современным обществом, в котором, кроме потребления энергии, присутствует громадная надстройка, которая управляет, распределяет и планирует использование этой энергии. Та самая упорядоченность современной жизни, которая и позволяет нам жить.
Именно таким «управляющим блоком» в живой экосистеме и являются хищники, деятельность которых вызывает эволюционные изменения у их жертв. Сама фраза «эволюционные стратегии хищника и жертвы» не вполне правильная: у хищника есть стратегия, а вот у жертвы – одна только тактика. Сплошной ответ на новые выдумки хищника.
Второй раз после циклопа Абсолютный Хищник посетил нас в каменноугольном периоде. В том самом периоде, который оставил нам залежи… Впрочем, о залежах мы поговорим чуть позже. Вы уже и так догадались, что это за залежи, – по названию этого периода истории. Тогда же, около 350 миллионов лет тому назад, никаких залежей еще не было. Были только завалы слабогниющих растений, которые никто толком не умел есть и которые понемногу уходили под землю, унося с собой углерод, который накопили в себе стволы и листья деревьев за период их жизни.
И на фоне такого торжества тлена и бесхозяйственности и появился на исторической арене наш герой. Сейчас эта тварь спокойно порхает по берегам рек, в воде которых резвятся циклопы, но в свое время это был «страх и ужас», «крылатая бестия» и «абсолютное зло».
По-английски этот хищник называется муха-дракон. Dragonfly. Или стрекоза.
Каменноугольный период, время, когда растительность активно изымала углерод из атмосферы и генерировала кислород, был полон детективных историй.
Например, история с насекомыми. Это было время не просто «гигантских стрекоз». Это было время, когда на Земле вообще смогли появиться летающие насекомые. Ведь, представляя себе эволюцию будущего летуна, нужно понимать, что он должен быть достаточно тяжел, чтобы зачатки крыльев давали ему преимущество в затяжном прыжке с ветки на ветку. А тяжелыми насекомые могли быть только в каменноугольном периоде, так как только тогда в атмосфере было столько кислорода, чтобы пассивно дышащее трахеями насекомое не задохнулось от своих больших размеров.
И древние «летательные аппараты» – это были особые членистоногие насекомые, которые регулярно линяли даже во взрослом состоянии, как это сейчас делают только ракообразные. Спасибо за панцирь, товарищ циклоп! То есть, чтобы можно было линять, внутри хитиновых крыльев должна была находиться живая ткань. С тяжелыми неоперенными крыльями летать трудно. Можно посмотреть, как сейчас летают поденки, эти последние выжившие насекомые, крылатые особи которых еще линяют. Поденки – неумелые летуны, которые с трудом могут бороться с ветром или с потоками воздуха, предпочитая парить в воздушных струях.
