Мария Дмитриева

Студент третьего курса ФЕН НГУ уже несколько дней собирался с силами и мыслями, чтобы написать эссе по одной из глав «Происхождения видов», да только муза не была благосклонна к нашему герою. Ему очень хотелось написать что-то оригинальное, интересное, чтобы Павлу Михайловичу надолго запомнилось его эссе, и не своей космической глупостью, а слогом, изложением и, конечно же, интересными примерами. Но вдохновение наотрез отказалось посетить студента. И начало у эссе не клеилось, и как связать между собой факты было совершенно непонятно, а про заключение даже думать было страшно. Поэтому студенту пришлось отправиться на поиски вдохновения, ведь до дедлайна оставалась ровно одна ночь.

Прекрасный апрельский вечер баловал обитателей Академгородка обильным снегопадом и порывистым ветром. Наш герой в надежде, что от свежего воздуха его разуму вернется ясность, направился к торговому центру покормить голубей. В связи с прекрасной погодой улицы рано опустели, и даже рядом с продуктовым отделом было на редкость немноголюдно.

Наш друг принялся отламывать кусочек за кусочком черствой булочки, которая была непригодна в пищу даже для общежитского студента, и бросать голубям. Один из них, по-видимому, не пожелавший участвовать в общей голубиной возне за кусок хлеба, вспорхнул на руку нашему герою и стал клевать булку прямо из его рук.

- Мсье, да у Вас нет никаких рамок приличия, - покачал головой студент, однако не стал прогонять голубя. Напротив, он продолжил вести с ним беседу.

- Скажи, парень, вот чего ты здесь торчишь? У тебя есть крылья, сессию тебе сдавать не надо, взял бы, да и улетел куда-нибудь, где тепло.

Голубь лишь недовольно курлыкнул в ответ.

- Понимаю, инстинкты не говорят тебе, куда лететь. Да и вообще они тебе не говорят покидать насиженное место, верно?

Голубь продолжал клевать булку.

- А ты хоть знаешь, что такое инстинкт? Да откуда тебе знать! Я и сам не сразу разобрался. Дарвин в своих трудах определения не дал, а в интернете их слишком много. Мне только одно запомнилось хорошо: инстинкт – это совокупность сложных наследственно обусловленных актов поведения, характерных для особей данного вида при определённых условиях. Вот тебе, особь, не характерно улетать на зимовку, потому что у твоих предков этот инстинкт не образовался. А ты, наверное, спросишь меня, как же образуются инстинкты?

Голубь курлыкнул и согласно моргнул.

- А я тебе отвечу. В ходе естественного отбора слабые, быть может, даже неуловимые изменения в поведении, которые оказались полезны для их носителей, постепенно накапливались в популяции, формируя сложный инстинкт. В качестве образования инстинктов Дарвин описывал рабовладельческий инстинкт у некоторых муравьев.

Виды-рабовладельцы, такие как Polyergus rufescens, совершают набеги на колонии близкородственных видов, захватывая их куколки, а иногда и взрослых особей, чтобы затем сделать их своими рабами, представляешь? И когда особи-рабы вылупляются из куколок в муравейнике паразитического вида, то начинают выполнять всю грязную работу - выращивают потомство своих хозяев, кормят и ухаживают за паразитами, защищают муравейник от чужаков и даже участвуют в набегах на колонии своего же вида. А хозяева сами по себе настолько беспомощны, что не в состоянии себя обеспечить в отсутствии рабов.

Такой вид рабовладения называется облигатным, когда паразиты-хозяева неспособны самостоятельно существовать. А бывает рабовладение факультативное, когда паразитами извлекается выгода из рабовладения, но они могут существовать и в отсутствие рабов, как вид Formica sanguinea. У них рабы являются исключительно «домашними», практически не покидающими гнезда. Хозяева обеспечивают их пищей и даже переносят в своих челюстях при переселении из одного муравейника в другой. А у видов, которых я упомянул раньше, наоборот, рабы переносят своих хозяев к новому гнезду.

Голубь возмущенно тряхнул головой и курлыкнул.

- Понимаю твое негодование. Но справедливость, всё-таки, существует, и иногда рабы восстают против своих господ. Есть такой вид, называется Temnothorax longispinosus, который другой вид - Protomognathus americanus – периодически захватывает в рабство. Порабощенные муравьи могут устроить бунт и убить куколок хозяев, и, таким образом, они уменьшают прирост популяции паразитов и косвенным образом защищают родные колонии от набегов впоследствии.

И причем же тут образование инстинкта, скажешь ты? А дело вот в чем. Дарвин в своем труде выдвинул следующую теорию - муравьи, не имеющие рабовладельческого инстинкта, способны захватывать куколок другого вида, если те располагаются неподалеку от их гнезда. И вполне возможно, что случайно выведшиеся из куколок особи, которые захватывались исключительно для употребления в пищу, следовали своим собственным инстинктам и выполняли работу, на которую они способны. Их присутствие, вероятно, оказалось полезно для захватившего их вида – выгоднее собирать будущих рабочих, чем выводить своих, и эта привычка, благодаря естественному отбору, могла усилиться и закрепиться. Веришь?

Голубь закурлыкал и помотал головой.

- Понимаю, ты думаешь, что в ответ на порабощение у всех видов-рабов должен был возникнуть ответный инстинкт по защите своего вида, подобно реакции Temnothorax longispinosus. А что, если виды-рабы имеют какую-либо выгоду от таких взаимоотношений, о которых нам до сих пор неизвестно?

Вот взять тех же муравьев и их отношения с тлей – Дарвин полагал, что инстинкт тли выделять приманивающий муравьев секрет куда более полезен для муравьев, чем для самой тли. Но сегодня мы понимаем, что это не совсем так. Это симбиотические отношения, в которых выгоду извлекают оба вида. Муравьи обеспечивают себя питанием, а тли же получают защиту от таких хищников, как божьи коровки, а также от эпидемий – муравьи избавляют популяцию от больных особей. Кроме того, членистоногие фермеры переносят тлей на новые места кормежки, устраивают их на зимовку в своем муравейнике. Поэтому у популяции тли, находящейся в симбиозе с популяцией муравьев, гораздо больше шансов на выживание, чем у популяции, не имеющих таких могущественных покровителей. А на первый взгляд муравьи просто используют тлей для получения корма. Я не берусь судить, извлекают ли виды-рабы какую-либо пользу, но согласись, такая точка зрения имеет место?

Голубь нахохлился и угрюмо промолчал.

- Вот, тебе совершенно нечего ответить! Думаешь, это всё? О, нет, приятель, я тебе еще больше приведу примеров!

Ты наверняка знаком с такими птицами, как кукушки. Эти хитрые существа обеспечили себе выживаемость тем, что подбрасывают свои яйца в гнезда к другим птицам. Кукушка откладывает более десяти яиц с интервалом в несколько дней, а это значит, что высиживай она все яйца самостоятельно, у нее могли возникнуть некоторые проблемы, такие как разница в возрасте птенцов и физическая невозможность прокормить всё потомство. Можно было бы просто откладывать меньше яиц, скажешь ты, но это эволюционно невыгодно, ведь чем больше будет произведено потомков, тем больше шанс, что хотя бы один из них окажется успешным, выживет и оставит потомство, передав свои гены следующим поколениям. И кукушки «нашли» куда более интересное решение, а именно стали практиковать гнездовой паразитизм.

Это явление, при котором животное-паразит использует животное-хозяина для выращивания своего потомства. Гнездовой паразитизм может быть как внутривидовым, так и межвидовым, а еще облигатным или факультативным. А возникал он в ходе эволюции не раз, причем не только у птиц, но и у рыб с насекомыми. Есть такое семейство роющих ос, которые, обычно сами делают норки в земле и запасают там пищу для своих отпрысков. Но если этим насекомым удается обнаружить уже заготовленную другой осой нору, она с большим удовольствием займет ее.

Вообще, удивителен сам процесс изготовления нор у различных ос. У рода эумены семейства настоящих ос самки после спаривания изготавливают некое подобие иглу из собственной слюны, мелких камушков и различной пыли. На вершине иглу осы делают вход, по форме напоминающий горлышко вазы. Самки завершают приготовления домика для будущих детей тем, что украшают его маленькими камушками. После этого осы начинают ловить различных личинок и помещают их в гнездо. Но они не убивают их, а вводят в тела жертв такую порцию яда, чтобы просто парализовать. Так пища для будущего потомства останется свежей в течение некоторого времени. После того, как запасы обеспечены, мать-оса откладывает яйца. Ты, верно, думаешь, как же она это делает? Ведь домик заполнен пусть и частично обездвиженными, но живыми личинками, которые своими движениями могут уничтожить хрупкие яйца осы. Но всё продумано. Мать подвешивает яйца на тонкой, но прочной нити, которую изготавливает из своей слюны, так, чтобы они не касались личинок, заготовленных в пищу, которые могут шевелиться и повредить яйца. После того, как личинка осы появится на свет, эта нить будет также служить эвакуационным ходом в случае, если кормовые личинки будут слишком активно двигаться и будут способны нанести вред неокрепшим осятам. Каково, а? Но я немного увлекся и ушел от темы гнездового паразитизма.

Так вот, большинство гнездовых паразитов выкидывают яйца хозяина из гнезда, когда откладывают свое, а могут предоставить эту работу своим птенцам. Так как период инкубации у видов-паразитов, как правило, короче, чем у вида-хозяина, раньше вылупившиеся кукушата выталкивают своих сводных братьев и сестер из гнезда или разрушают скорлупу яиц с помощью острых крючочков на клюве, а могут и убить подобным образом уже вылупившихся птенцов. Кукушата отличаются еще и тем, что быстрее растут и набирают массу, чем многие птенцы вида-хозяина, и поэтому более маленькие и слабые птенчики не выдерживают конкуренции за корм с упитанным кукушонком и погибают от голода.

Многие гнездовые паразиты специализируются на одном или нескольких близкородственных видах, в то время, как кукушка представляет собой любопытный случай, паразитируя на большом количестве хозяев.

Вероятно, при паразитировании на разных хозяевах в ходе эволюции кукушками были «подобраны» такие виды, которые не умеют отличать свои яйца от чужих, даже если те совершенно непохожи. Однако существуют виды, которые научились препятствовать гнездовым паразитам.

Американские лысухи, например, неплохо научились определять подкидышей. Что любопытно, у лысух практикуется факультативный внутривидовой паразитизм, а это значит, что вылупившиеся птенцы визуально не отличаются друг от друга. Тебе, наверное, интересно, как же лысухи отделяют своих птенцов от чужих?

Голубь, вдоволь наклевавшийся хлеба, зажмурился и благосклонно слушал студента.

- Так вот, лысухи используют импринтинг. Суть его заключается в том, что птица принимает за своих птенцов тех, кто вылупился первее, и они становятся образцом, с которым сравниваются все последующие потомки. Птенцы, которые вылупились последними, скорее всего, погибнут от недокорма или будут выбракованы родителями. Последними, к слову, могут вылупиться как родные, так и подброшенные птенчики. Но нужно понимать, что данный механизм не закрепился бы отбором, если бы первыми вылуплялись подкинутые птенцы. Было установлено, что в естественных условиях в первый день в более чем 80% гнезд вылупляются только свои птенцы, примерно в 16% - одновременно, а в 3% первыми вылупляются подкидыши.

Кукушки прекрасно смогли приспособиться к импринтингу, ведь, как я уже говорил, кукушата вылупляются чаще всего раньше, чем птенцы вида-хозяина. А это значит, что импринтинг не только не спасает птенцов вида-жертвы, но и вредит, и потому данный механизм у некоторых видов-хозяев должен ослабевать в ходе естественного отбора.

Многие виды-хозяева способны определять подкинутые яйца по характерной окраске и размеру или с помощью импринтинга. Импринтинг работает тогда, когда хозяева все-таки успевают отложить яйца быстрее паразитов. Что же касается окраски скорлупы и размеров, то даже тут виды-паразиты научились выживать, откладывая яйца, схожие по внешнему виду с яйцами вида-хозяина, то есть, мимикрируя. Но, как известно, на каждое действие есть противодействие, и виды-жертвы отвечают на хитрые уловки паразитов. Так, некоторые пересмешники в ходе естественного отбора научились распознавать окраску своих яиц не только в видимом, но и ультрафиолетовом спектре, что является надежным механизмом определения подкидышей.

Есть и другие выходы для видов-жертв, как избежать паразитирования. Для этого птицы гнездятся в труднодоступных местах или совместно с другими парами на одной территории, охраняя гнезда от непрошенных гостей. Также в выигрышном положении оказываются те виды, у которых сроки гнездования не совпадают со сроками гнездования видов-паразитов, или же те, чей срок инкубации собственных яиц значительно короче срока инкубации подкинутых.

Ты, видимо, совсем потерял нить повествования? А я напомню, к чему я веду. Я выдвинул идею, что виды-рабы у муравьев как-то могут извлекать выгоду из своего рабства, и ты не согласился. И вот сейчас я привел пример, казалось бы, не имеющий никаких положительных сторон для видов-хозяев. Их птенцов уничтожают, и они вынуждены участвовать в мощнейшей гонке вооружений, опережая коварных паразитов, чтобы спасти свое потомство. Но так ли всё плохо? Вот, например, хохлатая кукушка специализируется на сороках и черной вороне, подбрасывает им свои яйца. И пока сороки активно избавляются от яиц и птенцов кукушек, вороны же принимают подкидышей как родных. Зачем? Как оказалось, кукушата выделяют своеобразное пахучее вещество, содержащее производные фенола и другие химические соединения, которое отгоняет хищников от гнезда и, таким образом, защищает потомство ворон. Ну, что, теперь ты мне веришь?

Голубь похлопал крыльями и недовольно взъерошился.

- Нет, вы только посмотрите! Ты просто упрямец! А ну, кыш отсюда!

Студент тряхнул рукой и голубь взмыл в небо, оставив на рукаве куртки неприятный сюрприз для нашего героя.

- Вот и занимайся ликбезом, - вздохнул студент.

А тем временем стало смеркаться. Снег перестал валить стеной, а ветер стих. Улица вновь наполнилась людьми, праздно гуляющими, спешащими в магазин и теми, кто ранее решил переждать непогоду в уютных кафе. А наш герой шел домой в хорошем настроении, несмотря на испорченную куртку. Ведь благодаря пернатой, хотя упрямой и несговорчивой музе, он теперь точно знал, что успеет написать свое эссе в срок.

Конец.