Волшебная эволюция
Шрифт:
Одним из преимуществ грудного вскармливания является то, что снабжение потомства питанием становится более предсказуемым. Разумеется, матери требуется пища, чтобы она могла производить молоко, но если в день рождения детеныша матери не удалось поесть, новорожденный в любом случае сразу получает необходимую порцию питательных веществ, поскольку выработка молока происходит более или менее постоянно. К тому же это позволяет детенышу привыкнуть к внешней среде прежде, чем ему придется самостоятельно добывать пропитание. Грудное вскармливание особенно важно для животных, чьи источники питания нестабильны или чья техника охоты требует опыта. Оба этих фактора имеют значение для таких пауков-скакунчиков, как Toxeus magnus. Вместо того чтобы плести паутину, они активно охотятся, а значит, зависят
В природе существует множество других видов пауков, насекомых, птиц и рыб, зависящих от нестабильных источников пропитания и сложных техник охоты. Почему же не все выкармливают свое потомство молоком? Вполне вероятно, что вскармливание молокообразной жидкостью распространено среди гораздо большего количества видов, чем нам известно. Не приходится сомневаться, что животные готовы прикладывать усилия, чтобы их отпрыски выжили и повзрослели, а значит, смогли передать генетический материал следующим поколениям. Я уверена, что нам еще предстоит обнаружить многочисленные новые виды, которые являются самоотверженными и творческими родителями.
Часть III
Взаимодействие с окружающими
Глава 10
Помощники
Казалось бы, со всеми основополагающими функциями животных мы разобрались — выживание, поиск партнера, размножение и взращивание потомства. Тем не менее у животных есть и другие задачи, ведь все они существуют в сообществе себе подобных. В этой части книги мы поговорим об отношениях животных с теми, кто не входит в круг их ближайших родственников, то есть с теми, кто готов с ними сотрудничать, кто намерен использовать их в своих целях и кто хочет их, в конце концов, съесть.
Помогать своим детям логично, ведь они носители копий наших собственных генов. Однако в природе мы находим примеры животных, мыслящих куда шире: они готовы помогать не только своим собственным детям. К примеру, рабочие муравьи-листорезы сами никогда не становятся родителями, но они обеспечивают всех остальных членов колонии. Может показаться, что бескорыстное, альтруистичное поведение идет вразрез с эволюционными принципами, однако у животных, как правило, есть все основания жертвовать собственными ресурсами на благо окружающих.
В африканской саванне обитает маленькая птичка яркой окраски — белолобая щурка. Норвежское название вида пишется в одно слово — hvitpannebieter — и переводится как «белолобый пожиратель пчел». В норвежском языке сложные названия птиц зачастую пишутся слитно, так что при чтении просто язык сломаешь: filippinerflaggermuspapegeye (филиппинский висячий попугайчик), pupurnakkeedderkoppjeger (сине-затылочная нектарница-пауколовка) и — мой фаворит — juanfernandezmeisetyrann (островной синицевый тиранчик).
Белолобая щурка отличается не только белым лбом; ее яркий наряд состоит из желтых, красных, зеленых, синих и черных перьев, а острый клюв отлично приспособлен к ловле насекомых, особенно пчел. Эта изящная птичка меньше человеческой ладони в длину.
Белолобые щурки живут большими колониями и селятся в многочисленных норах на песчаных и скалистых берегах рек. После спаривания с самцом самка откладывает яйца в норе, однако высиживают яйца, а затем кормят птенцов не только родители, им помогают другие, бездетные особи, чья задача — участвовать во взращивании чужих птенцов. Примерно у половины пар есть как минимум один «закрепленный» за их семьей помощник, а у многих их даже несколько. Если у пары есть один помощник, то из всего выводка (а изначально это пять-шесть яиц) выживает один-два птенца. Второй помощник
Чтобы найти ответ на этот вопрос, американские биологи Стивен Эмлен и Питер Редж провели масштабное исследование. Они пометили целую колонию белолобых щурок цветными кольцами на лапках, что позволило им отличать каждую отдельно взятую особь, и стали наблюдать: кто с кем спаривается, кто кому помогает, где чьи птенцы и так далее.
Ученые заметили, что почти все помощники приходятся близкой родней паре, в жизни которой они участвуют, то есть они помогают растить своих родных и двоюродных братьев и сестер, а также племянников. В случае выбора 94 % помощников отдавали предпочтение своим ближайшим родственникам.
У кровных родственников набор генов во многом похож. Если у вас родится ребенок, он унаследует примерно половину генов от вас, а другую половину — от второго родителя. Например, если у вас голубые глаза, а у вашего партнера карие, то вероятность того, что ребенок унаследует ваш цвет глаз, может варьировать от нуля до 50 %, в зависимости от генов партнера. Если у вас родится еще один ребенок, он получит новую комбинацию ваших генов и генов второго родителя, и в половине случаев второй ребенок унаследует ту же вариацию каждого гена, что и его брат или сестра. На деле это означает, что у меня примерно половина генов совпадает с моим братом. Также четверть моих генов совпадает с моей племянницей, дочерью моего брата. В эволюционной биологии это называется коэффициентом родства. Мой коэффициент родства с самой собой составляет 1, с моим братом — 0,5, с его дочерью — 0,25. Если у меня родится ребенок, мой коэффициент родства с ним также составит 0,5, как и с моим братом.
Таким образом, с эволюционной точки зрения брат или сестра имеют ту же «ценность», что и наши собственные отпрыски, тогда как «ценность» племянников вдвое меньше. Если у меня есть ген, отвечающий за помощь моим племянникам, существует 25 % вероятности того, что этот ген будет унаследован следующим поколением, поскольку мои племянники передадут дальше по наследству мои гены с той же вероятностью в 25 %. В этом смысле «выгодно» оказывать помощь своим родственникам, поскольку при взращивании племянников происходит такая же передача генного материала, как и при рождении собственных детей, просто не столь эффективная. Не стоит забывать, что все живые существа приходятся друг другу родней, стоит нам лишь заглянуть достаточно глубоко в историю. Так почему же мы задумываемся над тем, участвовать ли в жизни наших дальних родственников или нет?
Попробуем решить простую арифметическую задачу. Мы уже знаем, что тот или иной признак начинает распространяться, только если его преимущества перевешивают недостатки. Когда речь заходит о помощи семье, мы вводим в наше уравнение новый элемент, а именно коэффициент родства. Помощь стоит затраченных усилий только в том случае, когда коэффициент родства, помноженный на преимущество, оказывается больше недостатка.
Посвятив долгие часы и годы наблюдению за яркой жизнью белолобых щурок (без сомнения, не обошлось без многочисленных помощников), Эмлен и Редж смогли проверить, действительно ли щурки руководствуются этой же формулой. Оказалось, что шансы птенца на выживание повышались на 44 %, если в его кормлении принимала участие его родная тетя. Если умножить это на коэффициент родства между тетей и племянником (0,25), выгода от кормления птенца для самой тети составляет 0,11; это означает, что кормление племянника повышает ее шансы на передачу генного материала на 0,11 по сравнению с ситуацией, когда она не участвует в его взращивании. Недостаток роли помощника состоит в том, что тетя теряет возможность обзавестись собственным потомством, что, в свою очередь, составило бы преимущество 0,5. То есть если бы она имела возможность произвести на свет собственных птенцов, это бы оказалось для нее куда выгоднее. Но поскольку щурки-няньки почти всегда одиноки и у них нет партнера, с которым они могли бы вывести птенцов, гораздо полезнее помогать родственникам, чем вообще ничего не делать. И всегда остается надежда, что на следующий год одинокая тетя найдет себе пару.