В 1989 году Билл Маккиббен выпустил знаменитую, провидческую и резонансную книгу «Конец природы» (The End of Nature). То был горячий призыв к борьбе ради будущего нашей планеты. Выход этой работы подтолкнул социальное движение, нацеленное на защиту природы и противодействие климатическим изменениям. За ней последовал ряд похожих книг, среди которых, например, «Необитаемая Земля» Дэвида Уоллеса-Уэллса*. Все эти книги важны и полезны, но вместе с тем излагаемые в них оценки не во всем верны.
Ошибки авторов заключались не в том, что под воздействием человечества условия жизни на Земле меняются все быстрее, что грядущие изменения приведут к трагедиям невиданного масштаба или что подобные перемены повлекут за собой утрату все большего количества экологических ниш и поставят под угрозу земные экосистемы с их дикими видами, а также основополагающие функции, которые они выполняют в интересах человека. Все это было и остается верным. Но вот мысль о том, что все перечисленное хоть как-то связано с концом природы, ложна. Конец природы не так близок, как наш собственный. До меня это дошло в японском городе Окадзаки.
Меня пригласили туда на конференцию, посвященную вымиранию. В 2003 году я заканчивал диссертацию, а заодно взялся исследовать вымирание насекомых. В то время на этом исследовательском поле я был одинок. Я сделал несколько докладов с перечислением видов насекомых, которые предположительно вымерли за последние несколько сот лет. Я провел десятки часов, пытаясь инвентаризировать эти виды1. Я представлял свои изыскания в статьях и сделал специальный сайт о вымерших видах. Лян Пин Ко, аспирант из Сингапура, с которым мы никогда не встречались лично, вместе со мной изучал совымирание — исчезновение зависимых видов из-за утраты того вида, с которым они были неразрывно связаны (хороший пример — вши мамонтов)2. Наша с ним совместная деятельность обернулась тем, что меня, работавшего тогда в Университете Кёртина в австралийском Перте, пригласили приехать на конференцию в Японию.
Там собрались светила, занимавшиеся изучением вымирания. Всем хотелось изложить свою собственную точку зрения на общую картину. Стюарт Пимм, автор книги «Мир глазами Пимма» (The World According to Pimm), рассказал о попытках оценить глобальные масштабы вымирания3. Роберт Колуэлл объяснял, как знание того, где виды были наиболее разнообразны, может повлиять на наше понимание проблемы вымирания. Джереми Джексон рассуждал об утрате крупных морских видов; из его доклада следовало, что каждое новое поколение людей расценивает чуть меньший набор видов как «крупные», выдавая чуть урезанную природу за прежнюю. Расселл Лэнд говорил о сокращении небольших популяций редких видов. Если от всех этих докладов и возникало какое-то общее ощущение, то оно сводилось примерно к следующему: мы не в состоянии точно оценить темпы или масштабы вымирания, но ясно, что мир в большой беде. Сама природа в беде. В то время такая тональность не казалось удивительной. Но, слушая из доклада в доклад о проблемах диких видов, просто нельзя было не впасть в уныние. А потом на трибуну поднялся Шон Ни.
Этот специалист был тогда профессором в Оксфорде. Несмотря на молодость, он успел заработать в среде эволюционных биологов репутацию умного борца с предрассудками. Он подмечал и выносил на всеобщее обозрение то, что другие упускали. Иногда он показывал суть вещей сквозь линзу математики. Иногда просто со вниманием указывал на нее. В точности как на нашей японской конференции.
Насколько я помню, Ни начал выступление с демонстрации эволюционного древа жизни — в сущности, генеалогического древа всех видов Земли. Оно не слишком походило на аналогичные деревья из учебников, которые обычно сфокусированы на тех или иных группах организмов. Скажем, можно без труда встретить эволюционное древо людей, обезьян и наших вымерших предков или эволюционное древо дубов (древо деревьев). Но большинство людей, включая основную массу эволюционных биологов, редко видит эволюционное дерево большего масштаба, на котором присутствовали бы не только приматы, млекопитающие или даже позвоночные, но также грибы , острицы и все древние линии одноклеточных организмов. И на то есть причины.
На рисунке 1 представлена версия большого эволюционного древа жизни. Если бы все ветви были поименованы, то вы быстро заметили бы, что почти ни одна вам не знакома. Среди крупных ветвей древа жизни можно обнаружить, например, микрархеи, виртбактерии, фирмикуты, хлорофлексии или еще более загадочные RBX1, локиархеи и торархеи. Если вы попытаетесь разыскать ветвь, на которой располагаются люди, то это будет не так-то легко. И здесь нет никакой ошибки: это всего лишь отражение нашего места на общем полотне жизни. Это эволюционное древо, как и то, что демонстрировал Шон Ни, показывает, что большинство ветвей на эволюционном древе жизни планеты Земля отводится разнообразным микроорганизмам.
Мы, млекопитающие, можем найти себя на ветви эукариот, в правой нижней части древа в виде крошечного бутона на веточке опистоконтов. Наше своеобразие невыразительно, а наша веточка тонка и непримечательна.
В биологическом плане доклад Шона Ни не содержал ничего принципиально нового: почти все древние ветви древа жизни — группы микроскопических, одноклеточных организмов. Ученые уже давно об этом знали; такова одна из граней эрвиновской революции**, описанной в главе 1. Представление об этом начало утверждаться с открытия микробиолога Карла Вёзе, разработавшего новый способ исследования окружающей нас жизни. Предложенная им методика позволила сопоставлять различные формы жизни по одному и тому же критерию, исходя из букв их генетического кода. В прежние времена живые организмы сопоставляли, как правило, на основании внешнего вида (морфологии) или их потенциальных возможностей (например, «растет в условиях кислотности»). Когда Вёзе начал применять свой новаторский метод, его ждал сюрприз.
Среди образцов, которые исследовал Вёзе, был вид бактерий, похожий на другие бактерии и живший, подобно многим другим, в коровах. Однако, рассмотрев этот вид бактерий в генетическом разрезе, ученый обнаружил, что он не похож на другие. Генетически он отличался от всех ранее изученных бактерий в большей степени, чем все эти бактерии, вместе взятые, отличались от остальных форм жизни. Дальнейшие изыскания привели Вёзе к выводу о том, что он имеет дело вообще не с бактериями: то был принципиально новый вид организмов — археи. На рисунке 1 археи располагаются на той же длинной ветви, что и мы. Вёзе понял, что археи, несмотря на внешнее сходство с бактериями, на самом деле ближе не к ним, а к людям. Кроме того, микробиологам, включая и Вёзе, вскоре предстояло осознать, что многие из самых древних и особенных групп организмов процветают в условиях, настолько необычных для нас, что надо будет разбираться, как выращивать их в лаборатории. Линии организмов, отмеченных на рисунке 1 черной*** точкой, содержат виды, которые никогда не культивировались в лабораториях. Мы знаем об их существовании, потому что обнаружили и расшифровали их ДНК, но мы не знаем, что им нужно. Эти организмы едва ли хоть как-то зависят от нас, но нам еще придется выяснять, что вообще им требуется для существования. Одним нужны чрезвычайно высокие температуры, другим — высокая кислотность, третьим — химические вещества, выделяющиеся при вулканической деятельности. Многие из них, вероятно, растут столь медленно, что главное, в чем они нуждаются, — это время: их метаболизм может оказаться настолько медленным, что его не удастся проанализировать за годы, отведенные на среднюю научную карьеру.
Шон Ни выстраивал свои доводы, основываясь на работах Вёзе и его последователей-микробиологов. Представителям микробиологического сообщества его аргументы показались бы вполне очевидными, но для специалистов по охране природы они таковыми не были. Профессор Ни обратился к микробиологии на природоохранном форуме и, сделав это, сумел привлечь внимание к одному из следствий, вытекающих из устройства эволюционного древа, — а именно к тому, что если разнообразие жизни на Земле оценивать исходя из разных способов существования, способности переваривать определенные вещества или даже просто уникальности генов, то почти вся жизнь окажется представлена микробами4. И наоборот, млекопитающие, птицы , лягушки, змеи, черви, моллюски, растения, грибы и другие многоклеточные виды, даже вместе взятые, в этой картине предстанут довольно малозначимыми.
Когда Ни указал на это обстоятельство, до публики начало доходить, к чему он клонит. Присутствующие затихли в ожидании. А потом профессор заговорил о том, что если представить себе все самое худшее, что мы можем сделать с Землей, — ядерную войну, изменение климата, масштабное загрязнение, утрату экологических ниш и прочее в том же роде, — то все это отразится исключительно на многоклеточных видах вроде нас самих, но вряд ли приведет к вымиранию большинства крупных групп, обозначенных на эволюционном древе. Более того, столкнувшись с наихудшими для нас угрозами, многие из самых необычных организмов, скорее всего, начнут процветать. В первый день конференции нам довелось услышать, насколько редкими стали панды, в какой беде оказались пальмы и как катастрофически падает численность популяций различных видов, которым вряд ли удастся восстановиться. Это было похоже на конец природы; но вот теперь перед нами стоял Шон Ни, который утверждал, по сути, обратное.
Некоторых из участников все сказанное раздосадовало, но в каком-то смысле Ни был прав. Природе как таковой ничто не угрожает. В обозримом будущем — то есть в ближайшие сотни миллионов лет — она никуда не денется. По крайней мере, если считать природой всю совокупность жизни на Земле, разнообразие всех древних видов или способность жизни к бесконечной эволюции. Под угрозой же оказались лишь те формы жизни, с которыми мы соотносим себя в наибольшей степени и которые нужнее всего для нашего выживания: именно их кончину возвестил Билл Маккиббен. Под угрозой — те виды, которые мы любим и в которых нуждаемся. Кому-то может показаться, что дело тут лишь в терминологии, но это не так.
Ни в действительности утверждал две вещи. Он указал на нашу (и видов вроде нас) относительную незначительность на фоне общего великолепия жизни, что видно на рисунке 1. Другими словами, он высказался в поддержку эрвиновской революции. И одновременно он отметил, что условия, которые предпочтительны для нас, людей, и прочих многоклеточных, лишь узкий сегмент условий, в которых селятся виды живых организмов. Большая часть биологического мира предпочитает условия куда более экстремальные, чем те, что нравятся нам, или те, в которых мы способны выжить.
Гоминиды, наше семейство на древе жизни — в него входят современные и вымершие люди, а также современные и вымершие обезьяны, — появились примерно 17 млн лет назад. К началу эволюции гоминид почти все крупные ветви древа жизни существовали уже на протяжении сотен миллионов или даже миллиардов лет. Одни пережили эпохи, когда кислорода не хватало, а другие — эпохи, когда его было опасно много. Одни прошли через экстремальную жару, а другие — через экстремальные холода. Они смогли пережить и другие перемены — вызванные, например, метеоритами, вулканами и еще многим и многим — благодаря либо своей высокой толерантности, либо тому, что находили небольшие места, где сохранялись подходящие им условия. Для многих групп организмов усредненные условия, сложившиеся 17 млн лет назад, были явно враждебными — но не для наших предков, первых гоминид.
К тому моменту, когда появились первые гоминиды размером с обезьяну, уровень кислорода в окружающей среде был примерно таким же, как сейчас. Но уровень углекислого газа, а также температура были несколько выше. Для наших ранних предков эти условия вполне подходили. Ко времени выхода на сцену Homo erectus, то есть примерно 1,9 млн лет назад, концентрация кислорода и углекислого газа, а также температура почти полностью походили на современные — разве что было чуть прохладнее. Нынешнему человеку такие условия кажутся нормальными, и это не случайность. Большая часть особенностей нашего тела, связанных с умением переносить жару, способностью потеть и особенностями дыхания в целом, оформилась именно в тот период. Другими словами, мы, как и многие современные группы организмов, долго подстраивались под условия последних 1,9 млн лет, но в контексте всей долгой истории Земли их нельзя назвать сколько-нибудь типичными.
Наши тела приспосабливались к извлечению пользы из довольно необычного набора условий, который нам представляется нормой. Конечно, легко принимать эти условия как должное, но дело в том, что чем больше мы подогреваем Землю, тем меньше наши организмы оказываются приспособлены к окружающему миру. Иначе говоря, чем больше мы меняем мир, тем заметнее расширяем разрыв между условиями, необходимыми нам для процветания, и условиями, в которых нам приходится жить. А вот виды, которые приспособились к температурам, концентрациям газов и другим условиям далекого прошлого и выжили не потому, что продолжали адаптироваться, а потому, что нашли для себя изолированные ниши нужных условий, — такие виды на фоне дальнейшего нагревания Земли и загрязнения ее сверх пределов нашей нормы потенциально способны не только устоять, но и процветать.
Многие древние организмы предпочитают условия, в которых, с нашей точки зрения, жить невозможно. Некоторые бактерии существуют в жерлах океанических вулканов при невероятно высоком давлении, потребляя энергию горячих газов, выходящих из чрева Земли. Они живут там уже миллиарды лет. Один из этих бактериальных видов, Pyrolobus fumarri, — самый термально-выносливый на Земле. Он способен выдержать температуру до 112°C. На поверхности планеты такие бактерии гибнут: они не терпят ни обычного атмосферного давления, ни солнечного света, ни кислорода, ни холода. Одни бактерии живут в кристаллах соли или в облаках. Другие обосновались глубоко под землей и питаются нефтью. Бактерии вида Deinococcus radiodurans выживают при уровне радиации, при котором плавится стекло. Атомные бомбы, сброшенные во Вторую мировую войну на Хиросиму и Нагасаки, производили около 1000 рад радиации. Для людей такая доза смертельна. Но Deinococcus radiodurans способны выдержать около 2 млн рад. Почти все (или, пожалуй, вообще все) экстремальные условия на Земле, сотворенные нами, соответствуют тому или иному набору условий из прошлого — и, следовательно, какому-то набору видов, способных в подобных условиях выживать. Поэтому любой футуристический кошмар человека для каких-то видов станет всего лишь описанием идеальных условий — особенно если у этого кошмара есть аналоги в далеком прошлом.
Но мы крайне мало знаем о тех видах, которым предстоит процветать в «новых старых» условиях. За редким исключением, экологи ими не интересовались. Как я уже отмечал в начале книги, эти специалисты чересчур сосредоточились на видах, похожих на нас, — крупнотелых и большеглазых млекопитающих и птицах, для которых спровоцированные нами трансформации представляют большую угрозу. Кроме того, экологи сфокусировались на тех экосистемах и видах, которые приходят в упадок, а не на тех, что могут разрастись. Экологи обожают изучать тропические леса, древние пастбища и острова. Они ненавидят работать на свалках токсичных отходов и на ядерных полигонах, даже если такие объекты расположены близко и доступны. Но кто их упрекнет? Самые суровые пустыни на Земле далеки и суровы; туда люди отправляются в изгнание, а не слетаются с радостью, когда заканчивается учебный семестр. Такие места тоже изучаются редко. В итоге выходит, что мы почти полностью игнорируем экологию тех экосистем, которые быстрее всего развиваются, — мы слепы к крайностям, которыми будет отличаться будущее. В этом я и сам не исключение.
Мне довелось осознать этот пробел в наших познаниях несколько лет назад, когда я пытался разобраться, сколько видов муравьев и какие именно сумеют пережить изменение климата. Одним из инструментов, которые при этом использовались, стала простая диаграмма, называющаяся схемой биомов Уиттакера. Эколог Роберт Уиттакер имел привычку чертить графики температуры и влажности; похоже, он перенял ее у немецкого, а позже американского эколога Хельмута Лита. По его мысли, двух этих переменных вполне достаточно, чтобы описать почти все биомы планеты. Жарко и влажно — тропический лес, жарко и сухо — пустыня, и так далее. Взаимосвязь между климатом и основными биомами до того устойчива, что эколог Джон Лоутон назвал ее «одним из самых полезных обобщений экологии».
Несколько лет назад мы с Нейтом Сандерсом, ныне профессором Мичиганского университета, координировали работу десятков мирмекологов (специалистов по муравьям) со всего мира. Мы стремились свести воедино все исследования муравьиных колоний, какие только можно было найти, — отовсюду, где их планомерно изучали. Собрав необходимые материалы, мы при содействии нашего коллеги Клинтона Дженкинса построили график, фиксирующий температуру и влажность тех мест, где проводились исследования. За каждой точкой на графике стояли сотни часов работы какого-нибудь специалиста по муравьям. Эта подборка данных далась нелегким трудом. Но, глядя на эти точки и сопоставляя их с климатическими зонами Земли, мы довольно быстро поняли, что в нашей картине чего-то явно не хватает5.
Места, где биологи проводили исследования муравьев, в плане климатических условий не были случайной выборкой. Некоторые из самых холодных зон Земли остались вовсе неизученными — во многом из-за того, что там не водятся муравьи. Никто не будет изучать муравьев там, где их нет. Но столь же плохо были проанализированы и самые жаркие леса, а в особенности самые жаркие пустыни. Нельзя сказать, что мы совсем ничего не знаем об этих зонах, но, несомненно, наши знания о них оставляют желать лучшего. Мы подметили эту закономерность в отношении муравьев, но она наверняка прослеживается и для птиц, млекопитающих, растений и большинства других групп живых организмов. Если бы мы включили в свой анализ другие параметры, например изменчивость температуры и влажности, химические свойства среды типа pH или солености, то, скорее всего, нам открылось бы нечто похожее. Иначе говоря, чем более суровы условия с человеческой точки зрения, тем менее вероятно, что муравьи, живущие в этих условиях, станут объектом исследования.
Кто-то может возразить, что биологи не изучали сообщества муравьев в самых знойных пустынях только потому, что муравьи там, как и на Крайнем Севере, не водятся. Но это не так. Благодаря немногочисленным жаростойким биологам, в числе которых и мой друг Шим Серда, мы знаем, что некоторые виды муравьев — например, муравьиный род Cataglyphis — неплохо переносят жару. По правде говоря, муравьи Cataglyphis выдерживают температуры, которые не под силу никаким другим животным. Они добывают пищу в самое жаркое время дня в самых жарких пустынях. Cataglyphis выживают при 55 °C — это на 25 градусов больше, чем самая высокая среднегодовая температура воздуха в любой точке нашей планеты. Энтомолог Рюдигер Венер назвал их «жаролюбивыми жароискателями — настоящими термовоинами»6. В жару они собирают лепестки цветов, слизывают сахар со стеблей растений, собирают трупы других представителей животного мира, погибших от зноя.
Муравьи Cataglyphis эволюционировали в экстремальных условиях. Существует не меньше сотни их видов, а может, даже и больше; каждый из них по-своему уникален, но все в восторге от жары. В процессе эволюции они обрели ряд адаптационных приспособлений, позволяющих легче переносить высокие температуры. У них длинные ноги, которые позволяют быстро бегать, не касаясь раскаленной поверхности, а также гибкие брюшки, которые можно поднимать повыше над песком; кроме того, муравьиные тела наполнены белками теплового шока, которые постоянно ими вырабатываются, чтобы защитить клетки и особенно ферменты от ужасающего зноя7. Наконец, представители самого жаростойкого вида — Cataglyphis bombycine — покрыты плотным слоем призмоподобных волосков, которые отражают почти весь видимый и инфракрасный свет, попадающий на муравья: до его тела свет почти не доходит. Эти волоски не только спасают муравья от нагрева, но и охлаждают его тело, отводя жар8.
Очевидной помехой в изучении этих муравьев остается то, что они предпочитают температуры, опасные для других животных, включая и человека. Шим Серда исследовал этих муравьев везде, где только мог найти. Он изучал их в самых жарких областях Испании, израильской пустыне Негев, засушливых анатолийских степях Турции, марокканской Сахаре. Ему приходилось брать с собой в экспедиции много воды. Когда это не спасало, он иногда закапывался в песок, чтобы охладиться (рис. 2). Тем не менее случались дни, когда муравьи оставались бодры, а у него сил не было: у муравьев все было нормально, а его тело подводило. Сам Шим добавил бы к сказанному, что он уже не так молод, как раньше, и, что еще важнее, он-то человек, а муравьи — это муравьи. В частности, именно поэтому на схеме Уиттакера в регионах, соответствующих высоким температурам, точек совсем немного: в этих местах людям сложно вести исследования.
Рис. 2. Иногда, когда температура поднимается выше, чем можно вынести, Шим Серда закапывается в песок (слева) и так изучает муравьев Cataglyphis. Когда же температура становится такой, что закапываться в песок уже бесполезно, он обращается к другим способам охлаждения (справа) — хотя при таком подходе собирать данные гораздо сложнее
Одно из мест, где почти наверняка живут никем не изученные муравьи Cataglyphis, — пустыня Данакиль в Эфиопии, раскинувшаяся вдоль границ Эритреи и Джибути, в северной части Афарского треугольника. Здесь находится стык трех тектонических плит — Аравийской, Сомалийской и Нубийской, которые активно разъезжаются в стороны со скоростью примерно два сантиметра в год. Афарский треугольник — место перемен: раньше там было очень зелено, среди тучных лугов росли смоковницы. В реках бродили бегемоты и плавали гигантские сомы. На холмах огромные гиены гонялись за дикими свиньями и антилопами гну. Регион напоминал маленький заповедник Серенгети. 4,4 млн лет назад в Афарском треугольнике жили древние гоминины Ardipithecus ramidus. 3–4 млн лет назад там обитали австралопитеки афарские (Australopithecus afarensis) — это знаменитая Люси и ее сородичи. Позже здесь же изготавливал свои каменные орудия, охотился, а возможно, и готовил еду Homo erectus. Наш собственный вид, Homo sapiens, присутствовал в этом регионе уже 156 000 лет назад. На протяжении всех этих тысячелетий здесь сохранялись условия, вполне вписывающиеся в нишу и древнего, и современного человека. А затем пришла — и осталась — засуха.
Сегодня в самой пустыне Данакиль мало постоянных обитателей. Во влажные сезоны афарские скотоводы пригоняют сюда животных попастись, но затем двигаются дальше. В Данакиле тяжело жить. Для европейских исследователей даже перемещаться по территории региона не легче, чем путешествовать по Антарктиде: условия предельно суровы. В одной из хроник описывается особенно трудное странствие по пустыне, в ходе которого «десять верблюдов и три мула умерли от жажды, голода и переутомления»9. В ближайшие годы климатические условия здесь, скорее всего, станут мягче. Несмотря на то что наши предки некогда считали Афарский треугольник своим домом, а палеоантропологи провели здесь много часов, раскапывая их кости и реконструируя их историю, мы крайне мало знаем о современной экологии региона. В последнее время никто не исследовал ни здешнее разнообразие животных, ни местные муравьиные виды. Большинство изысканий, посвященных здешним животным, — работы по древним, вымершим видам позвоночных, проведенные на основе ископаемых костей. И это вызывает сожаление, поскольку современные условия всего региона и пустыни Данакиль в особенности очень похожи на те, что ожидают в будущем многие пустыни нашей планеты. Тут предельно жарко и крайне сухо, хотя изредка случаются непредсказуемые потопы. Сегодня в этой пустыне почти наверняка обитает вид Cataglyphis. Но этих муравьев, которые унаследовали землю, некогда изобильно кормившую наших предков, никто еще не изучал. Возможно, когда-нибудь это сделает Шим Серда (он уже подавал заявку на грант, но она не была одобрена). А может быть, и нет.
Пески пустыни Данакиль, по которым снуют муравьи Cataglyphis, — своеобразное окно в суровый климат, который в будущем, скорее всего, будет распространяться все шире; нам еще предстоит заглянуть в него более предметно. Кстати, это еще не самые жесткие условия. В одном из наиболее жарких и засушливых уголков пустыни Данакиль расположена геотермальная зона Даллол — ее поверхность испещрена горячими источниками. Источники появляются из-за того, что морская вода, просачиваясь под землю, соприкасается с магмой, истекающей из недр планеты. А затем вода устремляется обратно к поверхности и образует источники типа тех, что можно увидеть в Йеллоустонском национальном парке. Температура воды, выходящей на поверхность, — почти 100°C. И в придачу она соленая. В зависимости от пород, сквозь которые проходит ее путь наверх, она также может быть сернистой или сернисто-кислой. В некоторых местах pH воды — 0. На Земле очень мало мест, где встречается подобная кислотность. Более того, воздух вокруг источников настолько насыщен углекислым газом, что животные, подходящие к ним слишком близко, погибают. Вокруг источников находят кости птиц и ящериц, которые задохнулись от углекислого газа или приняли источники за оазис свежей воды и погибли от кислоты. В некоторых местах в воздухе фиксируется опасно высокая концентрация хлора. Земля в источниках и вокруг них окрашена в зеленый, желтый и белый цвета. Она неприятна на вид. Она отталкивающе пахнет. Раскинувшаяся вокруг пустыня — самая жаркая пустыня на свете — по сравнению с этими местами кажется уютной. Но источники враждебны не ко всем видам. На самом деле в них изобилует жизнь.
Фелипе Гомес и его коллеги из испанского Центра астробиологии недавно обнаружили примерно дюжину видов архей — организмов, открытых Вёзе, — которые лучше всего растут в горячей, кислотной, соленой среде источников. Их виды эволюционно более разнообразны, чем все позвоночные Земли, вместе взятые. Возможно, эти одноклеточные организмы — самые экстремальные формы жизни на нашей планете. Они процветают в таких суровых условиях, какие встречаются на Земле крайне редко10. Гомес изучает эти виды отчасти для того, чтобы понять, какие формы жизни можно было бы найти на других небесных телах Солнечной системы, например на Марсе или Европе, втором спутнике Юпитера. Микробы горячих источников Даллола — из числа тех, что сумели бы выжить, если бы ветры увлекли их в стратосферу и выше11. Марсоходы могли бы случайно занести (или уже занесли) их на Красную планету. А мы могли бы как-то воспользоваться этими микробами, чтобы сделать жизнь более пригодной для себя — на Марсе либо где-нибудь еще. Но, помимо того, эти микробы показывают нам, на что может походить жизнь в тех жесточайших условиях, которые мы невольно создаем на Земле. Подобные виды с нетерпением ждут, чтобы мы сделали Землю еще жарче, почву — еще солонее, воду — еще кислотнее, чтобы они могли процветать, а таких мест, где им хорошо, стало бы больше12.
* Уоллес-Уэллс Д. Необитаемая Земля. Жизнь после глобального потепления. — М.: Individuum, 2020.
** Термин ввел сам Роб Данн во введении к данной книге: «Десять лет назад я написал книгу «Все живое» (Every Living Thing), посвященную нынешнему разнообразию форм жизни, а также тому, что еще предстоит открыть. В этой книге я утверждал, что жизнь намного более многолика и вездесуща, чем мы себе представляем. Фактически книга была пространным рассуждением на тему, которую я называю «законом Эрвина».
Ученые много раз объявляли о конце науки (или о приближении такового) и о том, что открытия новых видов или новых ее пределов больше не будет. Как правило, в подобных случаях они отводили себе главенствующую роль в обобщении целостной картины: «Теперь, когда я довел все до конца, мы достигли финиша. Только посмотрите, как много мне известно!» Но после подобных заявлений очередные открытия снова и снова показывали, насколько масштабнее жизнь в сопоставлении с нашими представлениями и до какой степени непознанной она остается. Закон Эрвина отражает тот факт, что большая часть всего живого еще не поименована и тем более не изучена. Он был назван в честь Терри Эрвина, биолога и специалиста по жукам, который одним-единственным исследованием, проведенным в джунглях Панамы, изменил наше видение многомерности жизни. Эрвин запустил такую революцию в нашем понимании жизни, которую можно уподобить космологии Коперника. Коперниканский переворот завершился после того, как ученые достигли согласия по вопросу вращения Земли и других планет вокруг Солнца. Эрвиновская революция закончится лишь тогда, когда мы твердо усвоим, что мир живого намного более обширен и намного менее исследован, чем нам кажется». — прим. «Элементов».
*** Сайт позволяет вставлять цветной вариант иллюстрации, здесь точки красные. — прим. «Элементов».
1 Dunn, Robert R., «Modern Insect Extinctions, the Neglected Majority,» Conservation Biology 19, no. 4 (2005): 1030–1036.
2 Koh, Lian Pin, Robert R. Dunn, Navjot S. Sodhi, Robert K. Colwell, Heather C. Proctor, and Vincent S. Smith, «Species Coextinctions and the Biodiversity Crisis,» Science 305, no. 5690 (2004): 1632— 1634. См. также более новый обзор этого подхода в Dunn, Robert R., Nyeema C. Harris, Robert K. Colwell, Lian Pin Koh, and Navjot S. Sodhi, «The Sixth Mass Coextinction: Are Most Endangered Species Parasites and Mutualists?,» Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 276, no. 1670 (2009): 3037–3045.
3 Pimm, Stuart L., The World According to Pimm: A Scientist Audits the Earth (McGraw-Hill, 2001).
4 Как позднее выразился Ни в главе книги, основанной на этом выступлении, крупные виды «скачут повсюду и наводят шуму», но они «отражают довольно малую часть биологического разнообразия». Под крупными он имел в виду существ размером с клеща и больше — от клещей до лосей. Nee, Sean, «Phylogenetic Futures After the Latest Mass Extinction,» in Phylogeny and Conservation, ed. Purvis, Andrew, John L. Gittleman, and Thomas Brooks (Cambridge University Press, 2005), 387–399.
5 Jenkins, Clinton N., et al., «Global Diversity in Light of Climate Change: The Case of Ants,» Diversity and Distributions 17, no. 4 (2011): 652–662.
6 Wehner, Rudiger, Desert Navigator: The Journey of an Ant (Harvard University Press, 2020), 25.
7 Willot, Quentin, Cyril Gueydan, and Serge Aron, «Proteome Stability, Heat Hardening and Heat-Shock Protein Expression Profiles in Cataglyphis Desert Ants,» Journal of Experimental Biology 220, no. 9 (2017): 1721–1728.
8 Perez, Remy, and Serge Aron, «Adaptations to Thermal Stress in Social Insects: Recent Advances and Future Directions,» Biological Reviews 95, no. 6 (2020): 1535–1553.
9 Nesbitt, Lewis Mariano, Hell-Hole of Creation: The Exploration of Abyssinian Danakil (Knopf, 1935), 8.
10 Gomez, Felipe, Barbara Cavalazzi, Nuria Rodriguez, Ricardo Amils, Gian Gabriele Ori, Karen Olsson- Francis, Cristina Escudero, Jose M. Martinez, and Hagos Miruts, «Ultra-Small Microorganisms in the Polyextreme Conditions of the Dallol Volcano, Northern Afar, Ethiopia,» Scientifi c Reports 9, no. 1 (2019): 1–9.
11 Cavalazzi, B., et al., «The Dallol Geothermal Area, Northern Afar (Ethiopia) — An Exceptional Planetary Field Analog on Earth,» Astrobiology 19, no. 4 (2019): 553–578.
12 Я благодарен Фелипе Гомесу, Барбаре Кавалацци, Роберту Колуэллу, Мэри Швайцер, Расселлу Лэнду, Джейми Шриву, Сержу Эрону, Шиму Серде, Кэт Карделус, Клинтону Дженкинсу, Ляну Пин Ко и Шону Ни, которые прочли эту главу и сделали ценные замечания. И спасибо Лоре Хаг за прекрасную филогенетику.
Рис. 1. Эволюционное древо жизни, включающее все основные ветви жизни (но не все виды!). На этом древе, напоминающем скорее куст, каждое ответвление — крупная линия живых организмов. Все виды с ядрами в клетках принадлежат к ветви эукариот, похожей на метлу и размещенной в нижней части древа справа. Среди эукариот — малярийные паразиты, водоросли, растения и животные, а также иные формы жизни. Опистоконты (заднежгутиковые) — небольшое ответвление эукариот, куда входят животные и грибы. Животные, если вглядеться попристальнее, составляют лишь тоненькую веточку опистоконтов. В столь широкой перспективе позвоночным на этом дереве не достается отдельной ветки. Они лишь крохотный бутон. А млекопитающие лишь одна клетка этого бутона. Человечество же, если продолжать метафору, даже меньше клетки