Самое грандиозное шоу на Земле: доказательства эволюции
Шрифт:
То же самое верно в отношении большинства из знакомых нам цветов - возможно, всех цветов, которые окрашены иначе, чем в зеленый цвет, и чей запах - нечто большее, чем просто неопределенно растительный. Не вся работа была сделана насекомыми - для некоторых цветов опылителями, которые производили начальную селекцию, были колибри, летучие мыши, даже лягушки - но принцип тот же самый. Садовые цветы были еще в дальнейшем улучшены нами, но дикие цветы, с которых начинали мы, изначально разве что привлекли бы наше внимание, и в силу того, что насекомые и другие селективные агенты существовали до нас. Поколения предков цветов были отбирались поколениями предков насекомых, или колибри, или других природных опылителей. Это являет собой превосходный пример селекции, с той небольшой разницей, что селекционерами выступали не люди, а насекомые и колибри. В конце концов, думаю, разница не принципиальна. И если вы до сих пор со мной не согласны, у меня есть еще кое-что для разогрева.
Что склоняет нас думать, что эти различия существенны? С одной стороны, люди вполне осознанно выводят, скажем, как можно более темную пурпурную розу для собственного эстетического удовлетворения, или потому, что думают, что другие люди заплатят за нее деньги. Насекомые производят селекцию, конечно, не из эстетических соображений, но по причинам... Хорошо, тут мы должны немного отступить, и взглянуть в целом на проблему взаимоотношений цветов и их опылителей. И вот от чего мы можем оттолкнуться в наших рассуждениях. По причинам, в которые я не буду вдаваться в настоящее время, суть полового размножения в том, что вы не должны оплодотворять сами себя. Если вы бы делали это, в конце концов, не было бы смысла возиться с половым размножением изначально. Пыльца должна как-то попасть с одного растения на другое. Растения-гермафродиты, у которых есть женские и мужские органы в одном цветке, часто изощряются, чтобы не допустить самоопыления мужскими частями цветка женских частей. Сам Дарвин изучал изобретательный способ, которым это достигается в первоцветах.
Принимая необходимость перекрестного опыления как данность, каким образом цветы умудряются доставить пыльцу через физический промежуток, который отделяет их от других цветов того же вида? Самый очевидный способ — ветер, и множество растений, используют его. Пыльца - мелкий, легкий порошок. Если Вы выпускаете достаточно пыльцы при легком ветерке, одному или двум зернам, возможно, повезет приземлиться в нужном месте на цветке нужного вида. Но опыление ветром расточительно. Необходимо производство огромного количества пыльцы, как известно страдающим сенной лихорадкой. Большая часть пыльцы приземляется где-то в другом месте, чем должна была, и вся энергия и ценные материалы оказываются потраченными впустую. Гораздо более эффективно сделать процесс опыления целенаправленным.
Почему же растения, подобно животным, не решат перемещаться в пространстве в поисках другого растения того же вида, чтобы спариться с ним? Это гораздо более сложный для понимания вопрос, чем может показаться на первый взгляд. Будет порочным кругом просто утверждать, что растения не ходят, но боюсь, мне придется пока этим ограничиться. Факт в том, что растения не ходят. А животные ходят. И животные летают, и у них есть нервные системы, способные направить их к особым целям с искомыми формами и цветами. Так что, если бы можно было каким-то образом убедить животных посыпать себя пыльцой, а затем пойти или желательно полететь на другое растение правильного вида...
Ну, ответ ни для кого не секрет: именно это и происходит. История в некоторых случаях очень сложна и во всех случаях увлекательна.
Многие цветы используют взятку в виде пищи, как правило, нектар. Возможно, взятка - слово с неправильным подтекстом. "Оплата за оказанные услуги" если вам будет угодно? Меня удовлетворит и то и другое, пока мы не поймем их в ошибочно человеческом смысле слов. Нектар - сладкий сироп, и он изготавливается растениями специально, и только для оплаты и заправки пчел и бабочек, колибри, летучих мышей и другого наемного транспорта. Его производство - дорогостоящее дело, забирающее долю энергии солнца, захваченную листьями - панелями солнечных батарей растения. С точки зрения пчел и колибри, это - высокоэнергетическое авиационное топливо. Энергию, заключенную в сахаре нектара, можно было бы использовать в других "секторах экономики" растения, возможно, отрастить корни, или заполнить подземные хранилища, которые мы называем клубнями и луковицами, или даже сделать огромное количество пыльцы, чтобы предать ее четырем ветрам. Очевидно, что для большого числа видов растений компромисс достигается в пользу оплаты крылатых насекомых и птиц для заправки их летательных мышц сахаром. Однако это не всецело подавляющее преимущество, и некоторые растения действительно используют опыление ветром, по-видимому, потому что обстоятельства их экономических условий смещают их баланс в эту сторону. У растений есть энергетическая экономика и, как и в случае с любой экономикой, компромиссы могут благоприятствовать различным вариантам в различных обстоятельствах. Кстати, это важный урок в эволюции. Различные виды делают вещи по-разному, и мы часто не понимаем различия, до тех пор, пока не изучим всей экономики вида.
Если опыление ветром будет на одном конце континуума методов перекрестного опыления - должны ли мы называть этот конец расточительным?
– то каков другой экстремум с другой стороны, со стороны "волшебной пули"? На очень немногих насекомых можно рассчитывать, что они полетят, как волшебная пуля, прямо от цветка, где они взяли пыльцу, к другому цветку точно того же вида. Некоторые просто перейдут к любому старому цветку, или возможно любому цветку подходящего цвета, и это - все еще вопрос удачи, будет ли он того же вида, что и цветок, который только что заплатил нектаром. Тем не менее, существуют некоторые прекрасные примеры цветов, которые в этом континууме стоят далеко в конце волшебной пули. Видное место в списке занимают орхидеи, и не удивительно, что Дарвин посвятил им целую книгу.
И Дарвин, и его сооткрыватель естественного отбора Уоллес, привлекли внимание к удивительной орхидее с Мадагаскара, Angraecum sesquipedale, и оба сделали одно и то же замечательное предсказание, которое было позже триумфально подтверждено. Эта орхидея имеет трубчатые нектарники, глубина которых достигла более чем 11 дюймов по собственной линейке Дарвина. Это составляет почти 30 сантиметров. Родственный вид Angraecum longicalcar, имеет нектарники, которые даже длиннее, вплоть до 40 сантиметров (более 15 дюймов). Дарвин, просто на основании существования Angraecum sesquipedale на Мадагаскаре, предсказал в своей книге об орхидеях 1862 года, что должна существовать "бабочка, способная вытягивать хоботок на длину от десяти до одиннадцати дюймов". Уоллес пять лет спустя (не ясно, читал ли он книгу Дарвина) упоминал несколько мотыльков, хоботки которых были достаточной длины, чтобы соответствовать требованиям.
Я тщательно измерил хоботок экземпляра Macrosila cluentius из Южной Америки в коллекции британского Музея и обнаружил, что он составляет девять дюймов с четвертью! У одного экземпляра из тропической Африки (Macrosila morganii) - семь с половиной дюймов. Виды, имеющие хоботок на два или три дюйма длиннее, уже могут достать нектар в самых крупных цветах полуторафутового ангрекума Angracum sesquipedale, длина нектарников которых варьирует от 10 до 14 дюймов. Можно безбоязненно утверждать, что такие мотыльки существуют на Мадагаскаре; и посещающие остров натуралисты должны искать их с той же уверенностью, с которой астрономы искали Нептун, - и будут так же успешны!
В 1903 году, после смерти Дарвина, но при жизни Уоллеса, был обнаружен до тех пор неизвестный подвид мотыльков, который соответствовал предсказаниям Дарвина/Уоллеса, и потому получивший видовое наименование praedicta [предсказанный]. Но даже Xanthopan morganipraedicta, "бражник Дарвина", не способен опылять A.longicalcar, и существование этого цветка вынуждает нас подозревать существование мотыльков с ещё более длинным хоботком с той же степенью уверенности, с которой Уоллес ссылался на предсказание открытия планеты Нептун. Между тем, этот маленький пример показывает ложность утверждения о том, что эволюционная наука не может делать никаких предсказаний, потому что имеет дело только с прошлым. Предсказание Дарвина/Уоллеса было полностью правомочным предсказанием, несмотря на то, что мотыльки praedicta существовали до того, как оно было сделано. Они предсказали, что в некоторый момент в будущем кто-нибудь обнаружит мотылька с хоботком достаточно длинным для того, чтобы достать нектар из A.sesquipedale.
У насекомых хорошее зрение, но видимый ими спектр сдвинут ближе к ультрафиолетовому и дальше от красного. Как и мы, они могут видеть жёлтый, зелёный, синий и фиолетовый. Но, в отличие от нас, они также видят далеко в ультрафиолетовом диапазоне; и они не видят красный в "нашей" части спектра. Если у вас в саду есть красный трубчатый цветок, то, весьма вероятно (хотя и не обязательно), в дикой природе он опыляется не насекомыми, а птицами, которые хорошо видят в красной области спектра возможно, колибри, если это растение из Нового Света, или нектарницами, если из Старого. Цветы, которые для нас выглядят довольно невзрачно, могут быть на самом деле щедро украшены точками и полосками к услугам насекомых орнаментами, которые нам не видны, потому что мы не воспринимаем ультрафиолет. Многие цветы с помощью ультрафиолетовых пигментов образуют некое подобие посадочной разметки для пчёл, не видимой человеческим глазом.