Всегда развивающийся муравьиный лес

  Эволюция зачастую ассоциируется с эгоизмом: особь любого вида сражается с конкурентами своего и других видов, а также с внешними угрозами. К примеру, термин «дарвиновский» означает «безжалостный», «беспощадный». Может показаться, что эволюционный процесс – не что иное как одиночная гонка, в которой каждый сам за себя. Так или иначе, очень часто забывается или игнорируется важность сотрудничества в игре жизни.

  По правде говоря, эволюция – гораздо более сложный процесс, чем описанный выше, с выживанием «сильнейшего». Адаптация может появиться не только в борьбе за приспособление к окружающей среде, не только в избегании хищников, погоне за добычей или в конкуренции, но и в отсутствие жёсткого селективного давления – поэтому одной из наиболее успешных стратегий для живого существа по снижению этого самого давления является кооперация. Организмы, которые собираются вместе, чтобы вовремя заметить опасность, отбиться от врагов или растить потомство, могут получить больше, чем если бы они боролись за выживание в одиночку.

  Когда жизнь сотрудничает, интенсивность естественного отбора на организм снижается. Совместное использование доступных ресурсов вместо борьбы за них, сотрудничество в поисках скудной пищи на более обширной территории и совместное согревание – всё это является примерами ситуаций, которые смягчают селективное давление и позволяют случайным мутациям, увеличивающим генетическое разнообразие, получить больше возможностей закрепиться в виде, чем если бы эти животные существовали поодиночке, без выработанной системы безопасности. Простые лабораторные опыты на мышах хорошо демонстрируют это: антисоциальные мыши, которые не собираются в кучки и не делятся теплом тела с другими, менее генетически разнообразны, чем их социальные собратья, поскольку им необходимо постоянно поддерживать метаболизм. Они менее терпимы к перепадам температур и должны больше есть, добывая пищу в течение дня и ночи, чтобы поддерживать постоянную температуру тела, а вот мыши, отличающиеся лишь одной, но фундаментальной чертой – они, наоборот, любят собираться в кучки по ночам для сохранения тепла – в значительной степени свободны от этого. Особи в таких популяциях легче выживают, из чего следует, что в социальных популяциях легче, чем в одиночных, накапливать новые мутации. В свою очередь, это позволяет социальным мышам сохранять «спящие» гены на случай, если окружающая среда внезапно изменится, в то время как мыши-одиночки, постоянно живущие на острие ножа, могут попросту погибнуть. В более широком масштабе сотрудничество может позволить некоторым видам и даже целым сообществам процветать там, где виды-одиночки потерпели бы неудачу. На Земле примеры кооперативных систем, выживающих там, где не могут одиночные, встречаются повсеместно, в широком диапазоне сложности от внутривидового до экосистемного. К ним относятся императорские пингвины, которым только благодаря сотрудничеству удаётся высидеть яйца во время полярной зимы, и гиеновидные собаки, кормящие раненых особей, позволяя им залечить раны и продолжить вносить вклад в генофонд популяции. Более широкие системы включают экосистемы, построенные коралловыми рифами, которые поддерживают процветающие природные сообщества в пустынях открытого моря, и почти все наземные растения, которые выживают только благодаря симбиотическим отношениям с грибами, живущими среди их корней и расщепляющими минеральные вещества, снабжая ими растения в обмен на органические вещества; если бы подобные грибы первыми не колонизировали бы землю, то наземные растения не развились бы в современные формы.

  По мере того, как жизнь в целом развивалась с течением времени, она имела тенденцию к усложнению. Отдельные животные были склонны к развитию более сложного мозга и, как следствие, более сложного поведения, а экосистемы в то же время становились более взаимозависимыми. Опыление растений было ранней социальной революцией в природных сообществах, возникновением раннего партнёрства, которое позволило обеим группам достичь того уровня успеха, который был бы недоступен им в одиночку. На Серине в раннем ультимоцене это получило дальнейшее развитие благодаря продолжающемуся успеху муравьиных лесов в умеренном климате, которые в настоящее время являются одной из наиболее сложных и взаимосвязанных экосистем из когда-либо существовавших.

  Сотрудничество между животными и растениями, впервые появившееся на Земле, сейчас доминирует в экосистемах Серины, где деревьям (к этому времени в основном широколиственным потомкам подсолнечника) достаточно воды для роста, и оно даже прогрессировало от простого опыления до полной и абсолютной зависимости друг от друга. Насекомые, тысячи видов муравьёв, служат внешней иммунной системой для своих деревьев-хозяев, защищая их от угроз в обмен на жильё и пищу. Деревья полагаются на насекомых для распространения потомства: высаживающие семена насекомые найдут подходящее место и будут ухаживать за саженцем по мере роста, однако они в равной степени нуждаются в ростке для дальнейшего процветания, поскольку он будет служить домом их колонии в течение многих лет после посадки. Муравьи собирают органические вещества вокруг дерева в качестве удобрений, а также удаляют сорняки, конкурирующие с их хозяином. Муравьи стали садовниками во всех смыслах этого слова, хотя они не доминируют в этих отношениях – это истинная созависимость, выкованная за много миллионов лет партнёрства.

  Со временем в систему оказались вовлечены более крупные животные. Что интересно, изначально подобное могло быть вовсе не сотрудничеством. Зачастую животные, становящиеся важной частью кооперативного симбиоза со временем, начинают эти отношения в качестве паразитов, активно вредя системе, а не принося ей пользу. В муравьином лесу таким примером являются молодонты, изначально бывшие вредителями, но с тех пор ставшие важными компонентами данного лесного сообщества.

  Когда муравьиные деревья потеряли съедобные семена в пользу живых саженцев, чтобы помешать поедающим семена молодонтам, некоторые молодонты перешли на более интенсивное питание растительностью; некоторые из них переместились на землю и эволюционировали в циркуагодонтов, оставаясь вредителями, и притом, возможно, даже более плохими, поедая не только потомство дерева, но и само дерево. Циркуагодонты, по мере их приспособления к лесной среде с луговой, уже были словно специально созданными древесными триммерами: их челюсти могли идеально обрезать ветви, поэтому эти животные стали разрушительными, когда вернулись с равнин в леса. Хотя поначалу так и было, и различные травоядные молодонты питались эгоистично, без разбора, как большинство травоядных, повреждая предпочитаемые растения, со временем агрессивная защита муравьиных колоний на деревьях начала препятствовать наиболее разрушительно питающимся растительноядным, усиливая селективное давление в пользу тех, кто легко обрезали края растения, где наносили небольшой ущерб, позволяя дереву с лёгкостью расти дальше. Кроме того мощные режущие челюсти циркуагодонтов также могли выполнить одну важную функцию, которая невыполнима для других животных: обрезка отмерших и больных ветвей. Делая так, циркуагодонты стали выполнять роль по поддержанию здоровья лесных массивов, от которых они зависели. С тех пор начало формироваться и их пищевое поведение, ныне включающее прореживание здоровых, но скученных ветвей по мере роста деревьев, позволяя свету достигать нижних ветвей и даже молодых саженцев в лесной подстилке, в итоге выращивая более здоровое дерево и повышая шансы выживания невзрослых деревьев.

  В ультимоцене эти леса становятся чудом взаимозависимости и кооперации, поскольку насекомые, растения и крупные животные работают вместе для достижения общей цели: поддержания нужной им среды обитания. Делая это сообща, а не борясь за собственную жизнь в одиночку, они улучшают здоровье и производительность экосистемы в целом. Прореживая ветви, чтобы увеличить освещение на всех уровнях, и удаляя больные, циркуагодонты, некогда бывшие вредителями, поедавшими семена, лишь ухудшая качество жизни деревьев, стали арбористами муравьиных лесов, не только обеспечивая здоровье своих пищевых запасов, но и улучшая благополучие деревьев. Впервые доминирующие травоядные лесного сообщества стали представлять собой не угрозу, которая существует за пределами партнёрства, а важного члена большой социальной системы, охватывающей множество слоёв жизни. Однако эта система не является кодексом чести: она должна поддерживаться правилами – симбиотические муравьи всё так же будут препятствовать чрезмерному броузингу, который может предпринять животное, уверенное в том, что это сойдёт ему с рук, но, тем не менее, конечным результатом является более стабильная, более здоровая и менее стрессовая экосистема, чем если бы в лесу не было бы сотрудничества.

  Муравьиные леса раннего ультимоцена в настоящее время являются очень своеобразными местами обитания благодаря изменению, которое было внесено циркуагодонтами и листоядными молодонтами – симбиотическими броузерами. Древесные молодонты прореживают кроны деревьев, на которых питаются, увеличивая количество проникающего к листве света; они обрезают ветви в направлении кроны, открывая пространство между листвой. Циркуагодонты, будучи неспособными к лазанию, как правило, ухаживают за деревьями так, чтобы увеличить количество листвы, доступной на уровне земли, поощряя рост коротких новых побегов вместо длинных старых ветвей регулярной обрезкой, поэтому в лесах, где циркуагодонты являются доминирующими броузерами, деревья обычно имеют компактный размер, их ветви начинают расти близко к земле.

  Некоторые лесные циркуагодонты приспособились к перевариванию древесины, сделав её основой своего рациона, и в их желудках обитают перерабатывающие целлюлозу бактерии, таким образом делая их специалистами по мёртвому растительному материалу, которые едят преимущественно больные или скученные ветви, а также упавшую древесину, что имеет вторичный эффект изменения экологии подлеска: обычно гниющая древесина – это важный источник пищи для бесчисленных мелких беспозвоночных-разрушителей, но в лесах, в которых обитают циркуагодонты, этой пищи становится недостаточно, и лесная подстилка необычайно пустует. То, что когда-то было доступно питающимся детритом беспозвоночным и, в свою очередь, кормило мелких хищников, теперь накапливается в телах крупных растительноядных животных и откладывается позже в виде навоза. Хотя теоретически навоз тоже может служить источником питания для мелких беспозвоночных, в этой экосистеме даже он перерабатывается непосредственно деревьями с помощью муравьёв, которые собирают его и приносят в свои гнёзда, чтобы удобрять грибные сады, их источник пищи; в конечном счёте, в современном муравьином лесу почти всё органическое вещество, производимое деревьями, перерабатывается ими обратно, и лишь немногие организмы, не участвующие в их партнёрстве, могут получать здесь выгоду.

  Это делает муравьиные леса очень продуктивной и эффективной системой для тех видов, которые включены в неё, но это же привело к сокращению популяций тех видов, которые полагались на мёртвую древесину в качестве источника пищи или укрытия, таких как: других насекомых, червей и улиток, а также для питающихся ими птиц, что демонстрирует, что не существует системы, которая была бы эффективной для всех живых существ. Даже кооперативный муравьиный лес в конечном счёте эгоистично преследует собственные коллективные цели.

  Взаимосвязанная природа муравьиного леса особенно заметна в период роста, однако существуют и дополнительные проверки для поддержания баланса, которые не проявляются до тех пор, пока осенью деревья не сбросят листву. С наступлением холодов деревья пустеют, а муравьи впадают в спячку, поэтому, казалось бы, травоядные остаются без границ в отношении того, что они могут или не могут есть. Однако они не выедают лес до той степени, которую можно было бы ожидать без контролирующих это муравьёв, поскольку деревья развили приспособления, чтобы самостоятельно управлять питанием броузеров в это трудное время; молодые деревья попросту продолжают древнюю успешную тактику, начиная жизнь невкусными: у них могут быть большие колючки или ткани, наполненные горькими или другими неприятными на вкус веществами, чтобы отбить охоту питаться ими до того, как они вырастут достаточно, чтобы переносить это. Однако взрослые деревья, за которыми ухаживали всё лето и которые ушли в зимний покой здоровыми и сильными, делают обратное. Отчасти для того, чтобы защитить уязвимые молодые деревья, а отчасти для того чтобы обеспечить выживание броузеров, от которых они привыкли зависеть, они стали производить молодые побеги, наполненные питательным, богатым сахарами соком, которые животные очень любят. Это способствует избирательному броузингу, что защищает не только их старые ветви, которые сложнее заменить, но и их потомство – по сути, зима становится временем, когда взрослые деревья возвращают часть ресурсов, собранных в течение всего лета, обратно лесу, чтобы поддерживать здоровье броузеров и защитить уже их молодь. В течение зимы они будут питаться только этими побегами, что гарантирует, что будут повреждены только наиболее заменяемые части дерева, и оно быстро вернётся к прежней жизни весной, при возобновлении цикла. По мере потепления питательные вещества, пожертвованные ими зимой, неуклонно вернутся к ним, ведь вновь пробудятся их различные симбиотические муравьи. Некоторые будут собирать произведённый зимой навоз, принося его в грибные сады и так же питая деревья, то есть, возвращая им одолженные зимой питательные вещества, а виды-защитники вернутся к своей роли по удержанию броузеров в узде, чтобы гарантировать то, что деревья смогут возместить свои потери после этой зимы и накопить достаточный резерв для того, чтобы обеспечить выживание сообщества в течение последующей.