Эпическая коэволюционная борьба

Наглядной иллюстрацией коэволюционных принципов служат отношения между гнездовыми паразитами и их неудачливыми хозяевами, особенно у птиц, но также и у муравьев. Около 1 % птиц всех видов (чаще кукушки и воловьи птицы, но также некоторые виды уток) полностью перекладывает воспитание своего потомства на представителей других видов. Естественно, это невыгодно «родителю», который вынужден воспитывать лишних особей вместе со своими птенцами, а то и вместо них. Этот особый вид отношений паразит/хозяин был изучен весьма подробно. Первые упоминания о нем встречаются в индийских трактатах четырехтысячелетней давности, затем о них писал Аристотель. Недавно эти отношения стали темой очень интересных «полевых» экспериментов, позволивших подробно изучить явление.

Первым шагом является откладывание паразитом одного из яиц в гнездо жертвы. Естественный отбор способствует развитию у жертвы умения распознавать странно выглядящее яйцо и выбрасывать его. В свою очередь, это провоцирует развитие мимикрирующей окраски яиц – яйца паразита имеют тот же цвет и рисунок, что и яйца хозяина. Некоторые виды гнездовых паразитов откладывают яйца в гнезда нескольких видов птиц, каждое имеет индивидуальную окраску, напоминающую окраску яиц хозяина. Теперь птицам-хозяевам приходится учиться считать общее количество яиц в кладке и замечать изменения. Это особенно полезно, если птенец паразита вылупляется раньше птенцов хозяина и выталкивает из гнезда остальные яйца, тем самым монополизируя заботу приемных родителей и лишая их собственного потомства. Хозяева учатся считать количество яиц, а паразиты учатся выбрасывать из гнезда одно яйцо так, чтобы общее количество оставалось неизменным (яйцо уносится на некоторое расстояние от гнезда или съедается).

И вот птенец вылупляется. Опять же естественный отбор способствует изменению окраса клюва птенцов паразитов – теперь он имитирует окрас клюва птенцов хозяина, так как родители больше кормят птенцов с соответствующим окрасом. Обычно в пределах вида более здоровые птенцы имеют более яркий окрас клюва, поэтому и окрас клюва паразитов становится очень ярким.

Птенец-паразит начинает отталкивать других птенцов, пытаясь монополизировать поступление корма, но родители обычно распределяют принесенный корм между всеми птенцами в равных долях. И что мы видим? Один-единственный птенец кукушки начинает имитировать крики нескольких птенцов хозяина. Еще удивительнее: на крыльях птенцов обитающей в Японии ястребиной кукушки, гнездового паразита, есть пятна, напоминающие раскрытые клювы птенцов. Когда птенец этой птицы просит есть, он раскрывает крылья и имитирует внешним видом сразу трех птенцов. Родители даже иногда «подкармливают» крылья птенца! Чем не пример убедительнейшего обмана?

Очень важным фактором отбора являются ошибки в узнавании своих собственных птенцов, неизбежные в любой системе дискриминирования (см. спам/антиспам в главе 8). При слабой способности к дискриминированию птица-хозяин редко отвергает своих собственных птенцов, но ее легче «дурачат» представители птиц-паразитов. Сильное дискриминирование помогает успешно распознавать обман паразитов, но и ведет к значительным потерям в рядах птенцов-хозяев, так как хозяева часто не признают своих собственных птенцов.

Тростниковые камышовки руководствуются окрасом своих яиц и периодически выбрасывают некоторое количество странно выглядящих яиц. Если на их гнезда паразиты совершают налеты в 30 % случаев, то такое поведение имеет для них определенный эволюционный смысл, но если случаи паразитирования редки, то цена разрушения своей собственной кладки слишком велика.

В Соединенном Королевстве налеты паразитов на гнезда камышовки происходят с частотой 6 %, при этом птицы не выбрасывают новые яйца (только если не замечают рядом с гнездом кукушку), тем самым подталкивая паразитов к увеличению процентного соотношения. В пределах одной популяции частота паразитирования может упасть с 20 до 4 %, что сопровождается уменьшением на одну треть частоты разрушения собственной кладки. Это явление проявляется слишком быстро, чтобы быть генетически обусловленным. Вывод таков: тростниковые камышовки регулируют степень дискриминирования в зависимости от частоты случаев паразитирования.

Заметьте, что здесь проявляется эффект частотной обусловленности. Когда все яйца камышовки принадлежат ей, то повышенное дискриминирование приведет к разрушению некоторого количества собственных яиц – скажем, 10 % – с небольшой пользой для вида. Но при 30 % паразитировании риск вреда своему виду составит всего 7 %, таким образом, повышенное дискриминирование будет весьма выгодным. При небольшой частоте паразитирования слишком жесткие меры неоправданны.

В действии всей этой системы есть одна поразительная особенность. Птицы с завидным упорством не могут научиться отличать птенцов-паразитов от своих, хотя те ничем не напоминают «родных», кроме окраса клюва и криков. Птенец кукушки зачастую в шесть раз больше птенца хозяина, так что даже приемному родителю приходится взбираться на его плечо, чтобы покормить его.

Почему птицы никак не научатся замечать такие разительные различия в размере? Определенного ответа нет, но есть несколько предположений. Неспособность различать размеры птенцов встречается преимущественно у тех птиц, яйца которых выбрасываются птенцом-паразитом еще до вылупления «родных» птенцов. Одно дело, если родитель посредством импринтинга[4] 4
Импринтинг (от англ. imprint – оставлять след, запечатлевать, фиксировать) – фиксация в памяти признаков объектов при формировании или коррекции врожденных поведенческих актов. – Примеч. ред.

[Закрыть] запоминает размер своего птенца, но если это будет птенец-паразит? Хозяин подвергнется первичному импринтингу и будет «узнавать» только птенцов-паразитов, а своих птенцов – выбрасывать. Вся дальнейшая деятельность по производству потомства у этой птицы будет сведена на нет.

Некоторые черты птенцов-паразитов являются весьма выгодными. Замечено, что птицы проявляют большую заботу о птенцах, которые больше по размеру и, следовательно, являются более сильными, здоровыми и способными дать хорошее потомство. Таким образом, приемные родители становятся чувствительными к размерам птенцов (чем больше, тем лучше). По этой же причине некоторые птенцы паразитов, имитируя крики птенцов хозяина, издают гораздо более громкие звуки, а их клювы ярче окрашены.

Есть также и другое объяснение такой родительской слепоты птиц-хозяев: боязнь последствий. Некоторым видам птиц свойственно «мафиозное» поведение: птица-паразит (кукушки, воловьи птицы) может наказать хозяев, которые обнаружили и выбросили ее яйцо, – она разрушает все их гнездо. Получается, что птицы платят что-то вроде «налога» в виде воспитания птенцов-паразитов. Есть свидетельства того, что принятие такого «налога» приводит к большему репродуктивному успеху, чем борьба с ним и потеря в результате всей кладки.

Недавние исследования в этой сфере показали, что у птиц существует нечто вроде культурной передачи знаний о гнездовых паразитах. Например, тростниковые камышовки склонны собираться стаей и издавать громкие звуки при виде врага. Такие звуки привлекают сородичей, они слетаются на них, чтобы посмотреть, в чем дело. Если шум произошел по причине обнаружения поблизости кукушки, они быстро учатся распознавать кукушек и на своей территории. Такое «социальное обучение» позволяет делиться методами защиты от паразитов гораздо эффективнее, чем генетические изменения. В свою очередь, паразиты тоже эволюционируют и становятся похожими на местных птиц, что уменьшает риск их обнаружения.

Птицы – не единственный вид живых существ, подверженный атаке паразитов. Муравьи тратят огромное количество времени и сил на постройку целых «яслей» для своего потомства, что очень привлекает другие виды насекомых. Существует такое же количество видов насекомых, паразитирующих на муравьях, сколько самих видов муравьев (около десяти тысяч).

Даже при том, что муравьиные гнезда имеют мощнейшую защиту, паразиты учатся проникать внутрь, имитируя один из способов общения муравьев. Например, гусеница одного из видов бабочек пролезает в муравьиное гнездо, свернувшись в клубок и источая запах муравьиной личинки. Муравьи сами переносят ее в гнездо, где гусеница начинает издавать звуки, подобно муравьиной королеве. Звуки побуждают муравьев кормить и защищать свою королеву. Если еды не хватает, рабочие муравьи скармливают псевдокоролеве молодых личинок, а если гнездо потревожено, спасают ее вместо настоящих личинок. Иногда муравьиная королева даже принимает такую гусеницу за свою соперницу – наглядный пример «слишком эффективного» обмана. И таких видов бабочек десятки.

Суммируя вышесказанное, отмечу: каждый эволюционный шаг влечет за собой ответный шаг, что приводит к возникновению эволюционной борьбы, длящейся уже миллионы лет. Это особенно касается отношений между разными видами, но иногда применимо и к внутривидовым контактам. К примеру, отношения двух полов всегда полны взаимодействий и конфликтов. Они предпринимают ответные эволюционные шаги, что создает между ними тесные частотно обусловленные отношения, направленные на уравнивание числа представителей обоего пола (см. главу 5).

Обман может быть сложным и очень занятным. Но также и болезненным. Быть жертвой систематического обмана на протяжении всей жизни – ужасно. Даже наблюдать за тем, как другие подвергаются обману, не слишком приятно.

Каждой весной на Ямайке я вижу голубей, строящих гнезда в деревьях неподалеку и пытающихся разводить птенцов. Мне нравится смотреть на этих птиц, мне так хочется, чтобы у них все получилось. Неожиданно появляются кукушки-ани – большие, черные, страшные птицы, которые кормятся у чужих гнездовий, пожирая птенцов. Обычно эти шумные, быстрые птицы перемещаются группами от 6 до 12 особей. Одна из кукушек издает громкий писклявый звук, имитирующий жалобный крик голодного птенца. Птенец-жертва слышит этот звук и тоже подает голос; он пищит в надежде перекричать других птенцов и получить корм. Кукушка камнем падает в гнездо, где сидит несчастный птенец, и пожирает его вместе с братьями.

Конечно, мое сердце на стороне наивной глупой жертвы. Конечно, я страдаю, наблюдая, как погибают невинные беззащитные птенцы, которым не повезло находиться в одном гнезде с «глупцом». Однажды я провел целый вечер, кидаясь камнями в кукушек, обнаруживших гнездо и готовых сожрать птенцов. Всю ночь кукушки были где-то поблизости, и утром они, конечно же, первым делом слопали все содержимое гнезда.