Глава 3. На арене – Абсолютный Хищник
Нахлобучив на нос очки в некрасивой роговой оправе, пытливый читатель отправится в удивительное ментальное путешествие, разглядывая фрагменты тривиальной пищевой цепочки в природе. Это глава о том, что кто-то кого-то постоянно и банально ест и при этом растет. Чем больше успел съесть – тем стал более внушительных размеров, а значит, и более успешным. В момент, однако, когда все съедено, привычный мир рушится: или приходится меньше есть, или, если случай клинический, то сразу в морг. Но в любом случае становится очевидным, что как только меняются правила игры – мир меняется. Некрасивость роговой оправы перестает беспокоить кого-либо. Все начинают беспокоиться о том, чтобы лучше разглядеть мелкую и крупную «еду» и дотянуться до нее.
Из этой главы также станет известно, из-за каких «вредных» живых субъектов в природе прекратилось благополучное превращение мертвой древесины в каменный уголь. А ведь его могло бы быть значительно больше! Ах, если бы они не так быстро появились на эволюционной сцене! Правда, если бы это случилось именно так, то нас вообще еще могло бы и не быть. А природа продолжала бы копить свои богатства для какой-нибудь разумности другого типа.
Наша собственная история, как вида, и история всей биосферы планеты Земля просто-таки пестрит примерами безумных взлетов, ярких расцветов и еще более катастрофически-ослепительных падений видов, «оседлавших эволюционную волну», но потом в какой-то момент потерявших драйв и соскользнувших в пучину безвременья. И многие из этих сюжетов подскажут нам, что и как может произойти с нами в ближайшем будущем. Вопрос лишь увидеть в прошлом такие примеры и правильно понять эти невольные аналогии.
И, сидя летом на завалинке обычного сельского дворика на берегу какой-нибудь реки, мы вполне можем увидеть всех героев этого миллиардолетнего рассказа. А некоторые из героев, пусть и невидимые невооруженным глазом, миллионными стаями будут плавать в водах той самой реки, которая будет течь мимо деревенской хаты, сарая и прибрежного тростника или рогоза.
[19]
И для того чтобы понять, что же произошло с аборигенами Австралии и что может произойти сейчас с нами, как с цивилизацией «нефти и урана», нам стоит уйти еще дальше вниз по шкале времени и рассказать об Абсолютных Хищниках.
Поговорим о циклопе, стрекозе и курице. И это не шутка.
Ведь история всей биосферы – это и наша Большая История. А в прицеле нашего внимания – Абсолютный Хищник своего времени, властитель древних морей Его Величество Циклоп. Ну не сам, конечно, а лишь его далекий, деградировавший потомок. Слабая тень, фантом и призрак прошлого величия.
Вам нужны пояснения? Их есть у меня.
Началась эта история давным-давно, когда планктон был маленький-премаленький…
Сейчас циклопы – просто тривиальная часть пищевой цепи. Циклопы едят маленьких одноклеточных из состава планктона – инфузорий и водорослей, а сами служат вкусной пищей для рыб. Однако в морях докембрия, странного и непривычного геологического периода, отстоящего от нас на долгие 600 миллионов лет в прошлое, циклоп был вершиной пищевой пирамиды. Размер циклопа в несколько миллиметров позволял ему совершенно спокойно есть все, что было меньше его. А размер в паре «хищник-жертва», к сожалению, имеет очень большое значение – это только люди научились столь эффективно убивать животных намного крупнее самих себя. Ну а все жертвы циклопа в докембрии были явно меньше его самого, что погубило сначала их, ну а потом – и самого циклопа.
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.
[21]
И тут, в середине каменноугольного периода, какому-то неизвестному древнему жуку пришло в голову, что взрослому насекомому линять не к лицу. И тогда крылья смогли «усохнуть», стать более легкими и жесткими. На арену эволюции снова вышел Абсолютный Хищник – стрекоза. Да-да, эта красивая и безобидная ныне букашка. Стрекозы, не встречая ни сопротивления, ни обмана, ни удачных побегов своих жертв, съели практически все, что шевелилось или было приблизительно их размера. Прямо как циклопы в свое время. И это при том, что ее крылья, по современным меркам, примитивны и не складываются.
Как и любой другой Абсолютный Хищник, которым, кстати, как вы поняли из рассказа об Австралии, можно назвать и человека, стрекозы создали экологическую катастрофу. Мир насекомых, каким мы его видим сейчас, да и вообще весь мир, стоящий выше их по пищевой цепи, возник во многом благодаря стрекозам. Часть насекомых, как те же поденки, эволюционные ровесницы стрекоз, поняла, что «светиться» на воздухе опасно и теперь живет лишь день – исключительно чтобы встретиться, размножиться и отложить яйца, из которых вылупятся потом живущие уже по нескольку лет под землей личинки. Часть насекомых полностью ушла под землю, под кору, под пни, превратив одну пару крыльев в панцирь или же лишившись крыльев вообще.
Часть членистоногих резко уменьшилась в размерах и перестала быть привлекательной для крупных хищников. Часть насекомых научилась использовать «тактику селедки», образуя большие стаи, разлетающиеся в стороны в случае внезапной атаки. Часть, такие как кузнечики, научилась очень резко прыгать. Часть (такие как тараканы) разучилась летать вовсе и прячется за мебелью и в воздуховодах, несказанно радуя хозяек современных кухонь. Часть шестиногих, таких как мухи, научилась быстро летать по хитрым и непредсказуемым траекториям. Часть обзавелась ядом. Часть научилась жить семьями, как пчелы и осы.
А один из видов, которого его прямокрылые родственники – стрекозы выдавили на периферию жизни, в завалы мертвых, слабо гниющих растений, которыми были устланы леса каменноугольного периода, был вынужден попробовать на вкус невкусные слабогниющие поленья, для чего обзавелся хитрыми бактериями-симбионтами. Начав утилизировать завалы целлюлозы и возвращать, таким образом, углерод обратно в круговорот, он серьезно, вместе с другими жуками, которых мы сейчас называем вредителями, посодействовал сокращению живых лесов и их мертвых залежей. Мертвые залежи каменноугольных лесов, если кто не понял, – это и есть каменный уголь, кровь первой индустриальной революции, которая произошла в Англии. Ну а хитрый жук, который приручил для дела расщепления целлюлозы бактерий-симбионтов, – термит.
Это привело к двум неизбежным последствиям: к сокращению генерации кислорода деревьями и к возврату углерода, уже в виде углекислого газа, обратно в атмосферу из завалов мертвой древесины, которая до стрекоз и термитов спокойно превращалась в каменный уголь.
Сокращение доли кислорода в атмосфере заставило стрекоз уменьшиться до современных размеров и прекратить творить безобразия. Ведь насекомые во взрослом виде дышат трахеями, а не легкими, как мы с вами. Эффективность трахей очень зависит от содержания кислорода в воздухе: если кислорода мало, то большой и тяжелый летун начинает задыхаться. Практически, загнав термитов в подлесок и невольно заставив их расщеплять целлюлозу мертвых деревьев, стрекозы съели свое будущее. Как и аборигены Австралии. Как и циклоп.
А если бы не было стрекоз, насекомые до сих пор питались бы соками, спорами и пыльцой голосеменных растений, каменный уголь продолжал бы образовываться и до сих пор, а «пика нефти» и «пика угля», возможно бы, и не было. Ну а пестро окрашенные тараканы уютно порхали бы у вас под абажуром на кухне, а не прятались бы от приятного общения с вашим тапком.
Вот как все непросто бывает в эволюции.
Третьего героя нашего рассказа – курицу – вы, конечно же, сможете «расписать» в красках и сами. Достаточно только вспомнить, что в почетных и уважаемых «кузенах» у курицы числится такой замечательный экземпляр, как Тиранозавр рекс (Tyranosaurus rex). Ну а пошло все развиваться от такого незаметного и невзрачного существа, размером с небольшую ящерицу.
Архозавры – предки динозавров и курицы, появились в позднем пермском периоде почти одновременно со зверозубыми ящерами – нашими с вами предками. Одновременно со зверозубыми ящерами архозавры смогли выработать очень важное для быстрого передвижения положение задних конечностей – сведенное, прямое и под туловищем. Ведь, как мы понимаем, «бегать по-пластунски», с широко расставленными ногами и неудобно, и энергозатратно. А именно такое идиотское положение конечностей досталось нам от рыб и земноводных. Тритоны и саламандры до сих пор вынуждены ползать очень медленно, по сути дела, постоянно «отжимаясь» лапами от пола.
А вот дальше архозавры, вместо того чтобы возиться с преобразованием пояса передних конечностей, как это безуспешно делали наши предки – зверозубые ящеры, вообще решили отказаться от их использования для движения и выработали принципиально новый тип движения – бипедальный, или двуногое хождение.
[22]
О потенциальных скоростных возможностях такого двуногого хищника дают некоторое представление современные страусы. Двуногость тоже требует ряда серьезных анатомических перестроек, прежде всего – создания опорного таза с мощными сросшимися позвонками крестцового отдела. Однако это, как ни странно, оказалось сделать намного легче, чем решить простенькую, на первый взгляд, задачу снятия ограничений в подвижности плечевого сустава и изобретения лопаточной кости, на что нашим мезозойским предкам-мышкам пришлось потратить почти 100 миллионов лет. И, как вы помните, изобретать лопаточную кость мышкам-норушкам из мезозоя уже пришлось под жестким прессом предков современных куриц – динозавров.
Так в триасе возникла жизненная форма высокоскоростного двуногого существа; именно «двуногость» открыла динозаврам путь к 130-миллионолетнему владычеству над сушей. Среди наземных хищников в крупном размерном классе эта жизненная форма стала вообще единственной и, единожды сформировавшись, практически не менялась на протяжении всего мезозоя. Главный персонаж «Парка юрского периода» – позднемеловой динозавр Tyranosaurus rex – внешне мало чем отличается от крупного триасового динозавра, жившего за 100 миллионов лет до него. Более того: впоследствии именно двуногое хождение, освободившее передние конечности от работы, позволило двум линиям архозавров – птерозаврам и птицам – независимо преобразовать переднюю конечность в машущее крыло и освоить активный полет. Впрочем, «это уже совсем другая история», которая, собственно говоря, и приводит нас к скромной курице на нашем заднем скотном дворе. И не думайте о курице свысока. Ее предки, подобно стрекозам каменноугольного периода, держали наших пращуров буквально «под плинтусом» тогдашнего мира, давая им возможность высовываться во внешний мир только по ночам. Но наши предки отплатили динозаврам в конце мезозоя, развив теплокровность, хорошее обоняние и заботу о потомстве. И это тоже «другая история», которая погубила динозавров и сделала курятину теперь просто дешевым и вкусным мясом для нас с вами.
Ну и совсем другая история – это история еще одного двуногого хищника, возникшего в неогене, последнем геологическом периоде, начавшемся около 2 миллионов лет тому назад. Этот хищник, вдобавок к двуногости, которая позволила ему быстро бегать, еще и научился очень эффективно использовать свой головной мозг. Мозг у него гипертрофировался и начал выполнять очень много дополнительных интересных функций, которые он сам назвал «разумом» и «сознанием». Впрочем, эволюция еще должна будет разобраться, насколько «разумен» и «сознателен» этот новый Абсолютный Хищник.
И пусть наш далекий предок Человек Умелый и выглядит обезьяна обезьяной, но именно он в Олдувайском ущелье в Африке первым среди видов рода Homo, встал на путь использования мозга для сознательного управления потоками энергии. Он вначале робко, а потом все быстрее и быстрее пошел вверх по пути создания порядка из хаоса, который был связан со все более сложными социальными структурами – семьей, племенем, народом, государством, империей, цивилизацией. Именно он не стал растить себе мощные зубы и челюстную мускулатуру в ущерб мозгам, а сделал первые каменные орудия, которые поставили его на путь Абсолютного Хищника, которым мы и идем до сих пор. Первая галька из ущелья Олдувай годна лишь на то, чтобы соскоблить остатки мяса с брошенной львом кости, но именно она лежит в начале нашего с вами пути наверх. Именно этот путь создал и первый лук в пещере Сибуду, и первый ядерный реактор в подмосковном Обнинске. Мы оказались в итоге гораздо успешнее циклопов, стрекоз и предков куриц. Пока успешнее…
Как далеко заведет нас этот путь?
Никто не знает, даже фантасты теряются в сомнениях.
Одно ясно точно: простым этот путь не будет никогда. Простой путь – это циклоп в реке, стрекоза на ветке, курица на скотном дворе или австралийский абориген. Бывшие Абсолютные Хищники бывших времен. Как у американского фантаста Брюса Стерлинга в его рассказе «Рой», который я настоятельно рекомендую прочитать как иллюстрацию к этой главе. Настоящая эволюция никогда не заканчивается – она всегда приводит к переформатированию мира и к появлению все новых и новых Абсолютных Хищников. Новых типов упорядоченных структур, все более успешных, чем их предшественники. Структур, которые могут поспевать за своей Красной Королевой и которые готовы вместе с ней прыгать вверх, когда ей вздумается это сделать.
Выиграет ли человечество в этой вечной гонке со временем, с ресурсами и с собственными ленью и равнодушием? Вопрос открыт. Вопрос всегда открыт. Ведь мы – Абсолютные Хищники своего времени. Мы проедаем биосферу насквозь. И начали это делать уже давным-давно. Еще в последнем геологическом периоде нашей Земли – неогене – последний, маленький отрезок которого в нашу честь назвали «временем человека» – антропогеном.
Ну а Абсолютный Хищник природы – это всегда кризис – рано или поздно. Ведь если ты успешен – ты будешь размножаться, будешь оставлять плодовитое потомство и будешь все больше и больше менять природу под себя. А на графике твоего развития нарисуется интересная кривая, которая называется экспонентой. Вот она.
Рис. 7. График экспоненциальной кривой роста численности населения на планете
Она всем хороша. Сегодня мы успешнее, чем вчера, а завтра мы будем успешнее, чем сегодня. А послезавтра… А послезавтра у нас на графике бесконечность! А мир-то конечен, точнее конечны его ресурсы.
Итак, посмотрим еще раз на куриц. Как-то они ведь дошли до такой жизни, в которой мы их воспринимаем только как филе и «ножки Буша»? А ведь вначале они были ничуть не хуже нас – успешный, прогрессивный вид. Просто они не вписались в очередной крутой поворот Большой Истории. Так всегда происходит с экспонентой. Она, как и Красная Королева, бежит вперед. Причем делает это все быстрее и быстрее.
Вот такая история у Абсолютного Хищника. Стоишь на месте – кризис. Бежишь слишком быстро – кризис. Бежишь так же, как и бежит Красная Королева, – и снова кризис. Все по Пригожину. Побежали?
Ключевые слова: баланс, кризис, Абсолютный Хищник.
Ключевые смыслы: всему свое время; медленно, но верно; стрекозы съели свое будущее; кризис везде.