Помоги проекту - поделись книгой:
Взять хотя бы первое животное, которое мы одомашнили, – собаку. Генетические данные говорят нам, что собак одомашнили в Европе или Азии не позднее 15 000 лет назад, а возможно, и гораздо раньше. Однако никакому охотнику ледникового периода не пришло бы в голову привести в хижину волка, пустить его спать к себе в постель и греть об него ноги. Превращение волка в собаку началось случайно, когда серые хищники, устроившие логово неподалеку от человеческих поселений, стали рассматривать человека как источник пищи. Нет, людей они, естественно, не ели, иначе бы наши предки их перебили и вся эта история с «лучшим другом человека» не состоялась бы. Волки попросту все подчищали – кормились тем, что люди выбрасывали, да к тому же ловили и ели другие виды, представители которых тоже кормились отходами. Первоначально отношения людей с волками строились не на взаимной основе, а на выгоде для волков: волкам лучше жилось поблизости от людей, а люди могли не обращать на это внимания.
Однако со временем сложились условия для того, чтобы это взаимодействие стало более интенсивным. Волки старались держаться поближе к человеческим поселениям, а люди, жившие в поселениях, поняли, что присутствие этих зверей им выгодно. Во-первых, волки съедали пищевые отходы, что избавляло от грызунов и мух, а во-вторых, заблаговременно предупреждали людей о появлении более опасных хищников, которых боялись сами. Вдобавок волчата, возможно, были очень умильными – с биологической точки зрения. По мере укрепления отношений волки и люди постепенно переставали опасаться друг друга, и выгода стала взаимной. Люди кормили и разводили тех волков, которые проявляли меньше агрессии и не были склонны убегать. В дальнейшем эти волки эволюционировали в собак и люди начали считать их надежными помощниками и спутниками.
Собаки стали первым, но не единственным видом, пришедшим к одомашниванию через выгоду для себя. Кошек, которые оказались среди первых одомашненных видов, тоже привлек мусор возле человеческих поселений. А точнее – мыши и крысы, полюбившие побочные продукты раннего земледелия (мусор). Кошки, в отличие от собак, во время перехода из дикого в домашнее состояние не претерпели особых физических изменений, зато по сравнению со своими дикими предками стали значительно миролюбивее. Как и собаки, кошки эволюционировали так, чтобы тонко чувствовать социальные сигналы человека. Одни кошки явно знают свое имя и реагируют на него, другие следуют невербальным сигналам, когда, например, им предлагается выбрать из нескольких предметов и они выбирают именно тот, на который указывает хозяин. Если, конечно, считают это нужным.
Собаки и кошки как наши друзья занимают привилегированное положение в человеческом обществе (начнем с того, что мы их, как правило, не едим), однако не всем домашним животным, которые избрали путь выгоды, достались столь же приятные роли. В Китае дикие птицы – обитатели джунглей, – привлеченные объедками, эволюционировали в домашних кур. В наши дни домашние куры составляют 23 из 30 миллиардов сухопутных животных, живущих на фермах по всему миру, и иногда ютятся в настолько тесных клетках, что не могут толком двигаться. Дикие индюки были одомашнены в современной Мексике и на юго-западе США, а поскольку люди предпочитают индюшек с большими грудками, мы вывели породы с настолько массивным «бюстом», что они не могут ни ходить, ни самостоятельно размножаться. А свиней, которые, как полагают, тоже вступили во взаимоотношения с нами в качестве пожирателей мусора в Юго-Восточной и Восточной Азии, сегодня разводят на мясо, держат как домашних любимцев, пускают на запчасти для человека и высмеивают в разных культурах по всей планете, поскольку приписывают им стереотипные черты, причем почти всегда отрицательные.
Большинство видов, которые мы считаем домашним скотом – коровы, овцы, козы, верблюды, буйволы и так далее, – были одомашнены иначе: изначально мы на них охотились. Путь добычи похож на путь выгоды тем, что все начинается случайно, хотя первая стадия пути добычи – это попытки человека управлять дикими животными. Потребность в этом, вероятно, была вызвана локальным уменьшением поголовья дичи – либо из-за перемен климата, либо из-за выбивания, либо из-за того и другого одновременно. А может быть, необходимость управлять животными возникла, когда люди экспериментировали с охотничьими стратегиями, чтобы повысить численность и предсказуемость добычи. Так или иначе, но разработанные стратегии – например, истребление только особей, уже не способных размножаться, или самцов, а не самок – помогали поддерживать и даже увеличивать популяции добычи и обеспечивать надежный источник пищи. В дальнейшем некоторые управляемые виды добычи были кооптированы в человеческое общество. Люди начали контролировать, куда и как они перемещаются, чем питаются и как размножаются.
Когда эти животные отказались от дикой жизни в пользу жизни под нашим контролем, эволюция стала применять к ним другой набор требований. В неволе оказалось, что рога не просто не нужны для защиты или конкуренции за брачных партнеров, но и требуют неоправданных энергетических затрат на то, чтобы их отращивать и таскать на себе. Но главным был темперамент. Агрессивное животное в неволе представляло опасность и для людей, и для других животных, и мириться с этим было нельзя. Но и пугливое животное, которое то и дело норовило сбежать, тоже не должно было вносить свой вклад в следующее поколение. Со временем люди решили отбирать на приплод самых смирных и послушных животных и начали создавать стада, которых пастухи больше не боялись и даже могли рассчитывать на их предсказуемое поведение. Сегодня некоторые ученые полагают, что не связанные на первый взгляд физические особенности, распространенные среди одомашненных животных, – в том числе пегий окрас, мелкие зубы, висячие хвосты и уши, маленький мозг и не зависящие от сезонов периоды эструса – вызваны влияющими на развитие мозга генетическими изменениями, которые обусловлены отрицательным отбором агрессивных черт.
Хотя оба пути – и выгоды, и добычи – начались с непреднамеренных шагов, с определенного момента решения принимаются уже осознанно. За несколько первых поколений жизни в неволе рога могут стать меньше, а отдельные особи послушнее, поскольку животные с такими чертами более приспособлены к неволе. Однако как только скотовод решает, что предпочитает животных того или иного размера или окраса, либо задумывает создать животное, которое хорошо тянет плуг или дает много молока, он переступает черту. Переход от случайности к преднамеренности отличает одомашнивание от других разновидностей мутуализма – и отличает нас от других животных.
Разновидности мутуализма, напоминающие одомашнивание, распространены на самых разных ветвях древа жизни. Самые любопытные примеры мы наблюдаем у муравьев. Тропические муравьи-листорезы ходят по лесу по протоптанным тропам, и каждая особь тащит кусок листа во много раз больше себя самой. Листья предназначены не в пищу самим муравьям, а в качестве удобрения для гигантских плантаций грибов, которые муравьи разводят у себя в колониях. В рамках этого мутуализма муравьи ведут себя совсем как люди-земледельцы. Они подкармливают и расчищают свои грибные сады и поддерживают их здоровье, устраняя грибы-паразиты и прочих вредителей. Они даже распознают (при помощи химических сигналов), что то или иное растение ядовито для грибов, и перестают его доставлять. Грибам выгодно, что им обеспечивают безопасную подземную среду обитания, не доступную другим грибам, не вовлеченным в мутуализм. Мутуализм передается следующему поколению благодаря еще одной поразительной особенности муравьев-листорезов. Иногда в ничем не примечательный день тысячи крылатых муравьев единой массой взлетают в небо. В воздухе они несколько раз спариваются, после чего сбрасывают крылья и падают на землю, словно черные снежинки с лапками и усиками. Этот кошмар (который я однажды видела своими глазами, когда аспиранткой работала в джунглях Панамы) – не какая-то чума двадцать первого века, а просто брачный вылет муравьев-листорезов. При чем тут грибы? Во время всех этих полетов, утех и падений каждая будущая царица следующего поколения умудряется держать и не отпускать кусочек гриба из своей старой колонии. Если она выживет, то вырастит из этого гриба свой собственный грибной сад и передаст мутуализм дальше.
У некоторых муравьев мутуализм больше похож на животноводство, чем на земледелие. Желтые земляные муравьи
Встречаются в мире животных и мутуализмы, напоминающие отношения хозяина с питомцем. Гигантские ядовитые тарантулы
На первый взгляд эти мутуализмы очень похожи на одомашнивание: земледелие, скотоводство, даже содержание питомцев. Но тут есть одно важнейшее отличие. Одомашнивание должно быть преднамеренным. Муравьи, пауки и лягушки вступили в эти отношения случайно. Тысячи поколений их предков адаптировались к сосуществованию, и в конце концов мутуализм стал им необходим для выживания. В ходе эволюции таких отношений ни один из видов не заметил, что включился в мутуализм. Ни один из видов не остановился и не задумался над иными сценариями будущего, в которых мутуализм можно улучшить, если поощрять какую-то особенно полезную черту. Ни один из видов не пытался целенаправленно изменить другой.
А люди и экспериментируют, и проектируют. Причем быстро. На протяжении одной жизни человек, решивший держать диких туров в загоне, может попробовать несколько разных методов. Обнаружив, что выбранная им стратегия не приводит к успеху, такой экспериментатор способен признать свою ошибку и мгновенно переключиться на другую стратегию, которую затем попробует отточить на основании своих знаний о поведении и естественной истории туров. А когда он нащупает действенную стратегию, ему не придется ждать, пока эволюция передаст эту инновацию его детям, а потом внукам. Он просто расскажет своим потомкам, чему научился. А также, возможно, поделится опытом с родителями, друзьями и соседями – и те начнут экспериментировать с того места, где он остановился.
Когда наши прародители более 10 000 лет назад начали манипулировать со средой своего обитания и с другими видами, тоже жившими в этой среде, они не собирались ничего и никого одомашнивать. Однако цель у них все-таки была. Они экспериментировали с охотничьими стратегиями, которые сохранили бы численность стада, и со стратегиями размножения, которые повышали бы урожайность растений, поскольку мечтали о будущем, где ресурсы станут более «предсказуемыми» и на их добывание будет уходить меньше сил. Именно стремление воплотить эти мечты в жизнь и двигало нашими предками, когда они, манипулируя видами, меняли их все более и более целенаправленно. Люди строили ограды, которые преграждали путь дичи, и создавали ирригационные системы, орошавшие посевы. А поскольку они умели быстро соображать и по ходу дела менять стратегию и намерения, а также рассказывать родным и близким о своих открытиях, то им удалось занять доминирующую позицию при дележе власти в отношениях со всеми этими видами.
Одомашнивание никак не повлияло на законы эволюции. Как и у диких видов, приспособленность домашнего вида измеряется количеством жизнеспособного потомства. Как и у диких видов, успешное выращивание потомства в неволе требует доступа к ресурсам и к половым партнерам. Как и у диких видов, эволюционные требования среды, в которой живут одомашненные особи, определяют, какие именно черты обеспечат этот доступ в максимальной степени. Однако для одомашненных видов эволюционные требования – это мы.
Стоило нашим предкам понять, что растениями и животными можно манипулировать, как им захотелось большего: больше разных растений, чтобы есть и изготавливать одежду, орудия и строительные материалы, и больше разных животных для еды, работы и перемещения грузов. Вооруженные новыми знаниями о культивации растений и разведении скота, люди открыли более действенные способы изменять одомашненные виды в соответствии со своими предпочтениями и совершенствовать виды, которыми человек уже умел управлять. Одомашнивание стало расцениваться как удачная возможность.
Виды, одомашненные путем выгоды и добычи, обычно обладали чертами, которые делали их пригодными для человеческого контроля. Такие животные жили большими группами с выраженной иерархией доминирования, где у каждого была своя роль (и человек мог встроиться в эту иерархию). Они практиковали сексуальный промискуитет и были неприхотливы в пище, следовательно, человек мог принимать соответствующие решения за них. А еще в присутствии человека их было трудно напугать. Однако у некоторых видов подобная предрасположенность отсутствовала. Чтобы одомашнить эти виды, требовался третий путь – направленный.
Среди первых животных, прирученных направленным путем, была лошадь. Самые ранние свидетельства контроля над лошадьми обнаружены у ботайской культуры в Центральной Азии – на севере Казахстана. Там археологи нашли лошадиные кости возрастом 5500 лет с повреждениями зубов от удил (это значит, что лошадь укрощали и взнуздывали), а также следы молочного белка на керамической посуде, свидетельствующие о том, что люди пили или обрабатывали кобылье молоко. Поскольку поселяне вряд ли доили диких кобылиц, это достаточно надежное доказательство того, что в ботайской культуре лошади были одомашнены.
Людовик Орландо, исследователь древней ДНК, живущий и работающий в Лионе и специализирующийся на одомашнивании лошадей, более десяти лет возглавлял международную рабочую группу (в которую вхожу и я), задача которой – выяснить, где, когда и как одомашнивали лошадей. Когда наша группа выделила древнюю ДНК ботайских лошадей и сравнила с ДНК современных лошадей, мы ожидали увидеть, что ботайские лошади – прямые предки современных домашних. Однако, к нашему удивлению, оказалось, что это не так. Ботайские лошади генетически были предками современной лошади Пржевальского, которую принято считать последней сохранившейся дикой лошадью. В остальном ДНК ботайской лошади исчезла из лошадиного генофонда. Археологические данные ясно показывают, что представители ботайской культуры одомашнили лошадей, но линия, которую они одомашнили, не сохранилась.
В 2019 году в надежде понять, из какого источника произошли все современные домашние лошади, наша команда сравнила ДНК примерно 300 древних лошадей, найденных по всему Северному полушарию, с ДНК ныне живущих домашних лошадей. По нашим данным, люди, помимо ботайских, одомашнили еще по меньшей мере две другие группы лошадей, обе – около 4000 лет назад. Это произошло в Северо-Восточной Европе и в Северной Азии. Но, как и в случае ботайских лошадей, ни одна из этих линий не сохранилась. Признаться, мы до сих пор не понимаем, где и когда люди одомашнили линию лошадей, известную нам сегодня.
Почему же люди из разных культур так часто одомашнивали лошадей? Принято считать, что культуры, первыми приручившие лошадей, сделали это, чтобы удобнее было охотиться на других лошадей. А когда лошади оказались под контролем человека, выяснилось, что они годятся не только на мясо и шкуры. Лошадей, как и коров и коз, можно доить, причем лошади довольствуются кормом куда более низкого качества, чем крупный рогатый скот. Но главное – на лошадях можно ездить.
Верховая езда дает множество преимуществ. Во-первых, загонять диких и домашних животных верхом гораздо проще и быстрее, чем пешком. Во-вторых, всадник становится выше, отчего ему проще доминировать над другими людьми. К тому же лошади выносливы, ступают уверенно и могут покрывать большие расстояния по пересеченной местности.
Верховая езда преобразила азиатские степные культуры (которые первыми ввели ее в обиход), а затем и другие человеческие общества по всему миру. Например, кочевники ямной культуры прибыли в Европу верхом примерно 5000 лет назад и привезли с собой полные телеги (недавно изобретенные) оружия и орудий, характерных для их культуры: это были колеса, медные молотки и… язык, который, как полагают некоторые лингвисты, стал предком всех современных индоевропейских языков. Попав в Европу, представители ямной культуры встретили оседлых земледельцев, перебравшихся на север из Плодородного полумесяца за 4000 лет до этого. Так лошади свели вместе культуры, которые сообща ускорили переход от европейского неолита в бронзовый век.
Люди и сегодня берут дикие виды и пытаются превратить их во что-то не столь дикое. Некоторым из нас вполне достаточно держать дома кошек или собак, но кое-кто предпочитает более оригинальных питомцев. В средние века состоятельным людям наскучило прибегать к помощи заурядных кошек, чтобы обороняться от грызунов, и они начали заводить виверр – это маленькие африканские хищники, похожие на смесь лемура, гепарда, хорька и котенка. Виверры не очень ласковые, зато уж точно экзотичные, и сейчас они снова набирают популярность в Азии и в США. Все более модными в качестве питомцев становятся и капибары – крупные грызуны, чья родина – Центральная и Южная Америка. Разведение в неволе позволило создать породы капибар, более пригодные для жизни с людьми, но держать капибар можно только парами; к тому же у них должен быть доступ к плавательным бассейнам и возможность принимать грязевые ванны и много бывать на солнце, что не так-то просто обеспечить в большинстве городских и даже пригородных домов.
Направленное одомашнивание применяется еще и для создания новых типов пищи. Самая быстрорастущая индустрия одомашнивания в наши дни – это, пожалуй, аквакультура: с начала XX века удалось одомашнить почти 500 морских и пресноводных видов. Индустрия экзотического мяса стремится одомашнить (или по крайней мере содержать в неволе) диких животных, от аллигаторов и страусов до северных оленей, – с переменным успехом. Один из примеров – американские бизоны, которых в последнее время можно часто встретить на ранчо в США и других странах. Разводимые на ранчо бизоны – история успешного одомашнивания, они, в частности, не такие агрессивные и меньше склонны паниковать в присутствии человека, чем их дикие сородичи. Такая предрасположенность к одомашниванию вызвана межпородным скрещиванием с коровами. Индустрия разрешает и даже поощряет межпородное скрещивание, и бизон, выращенный на ранчо, может иметь 37,5 % коровьей наследственности и при этом идти на продажу как «чистокровный». Чтобы помочь владельцам ранчо найти равновесие между межпородным скрещиванием ради послушания и сохранением достаточной доли бизоньей генетики, разработаны геномные тесты, позволяющие вычислять точную долю ДНК коровы у бизона или бизонихи, отбираемых на приплод.
Важную роль направленное одомашнивание играет и в мире съедобных растений. Сегодня сотни съедобных растений превращают в ценные в питательном отношении и пригодные для культивации (то есть дающие надежный урожай). Скажем, апиос американский – это бобовое растение, то есть оно не просто съедобно, а еще и регулирует содержание азота в почве. Его комковатые корневища кормили коренных жителей всей Северной Америки, но одомашнено оно не было. А ведь это – превосходный кандидат на одомашнивание. Корневища апиоса питательны, их легко собирать, они прекрасно растут в низкокачественных почвах, да еще и улучшают их. Апиос американский как культурное растение можно было бы сажать там, где экологическая среда ухудшилась, или в тех частях света, где, по прогнозам, перепады климата станут резче.
Те растения, которые уже окультурены, но потенциально могут давать больше питательных веществ, подвергаются еще и направленной селекции. Например, выводятся новые сорта подсолнечника с более крупными и маслянистыми семечками и новые сорта кукурузы, способные расти в засушливых регионах или невосприимчивые к болезням. Такие попытки манипулировать как дикими, так культурными растениями с целью сделать их более надежными и производительными источниками питательных веществ, вероятно, главная наша надежда прокормить население планеты, которое непрерывно растет, а климат при этом меняется.
Туры, они же
Согласно археологическим находкам, обнаруженным на стоянке Джааде в долине Среднего Евфрата в Плодородном полумесяце (сегодня это север Сирии), примерно 10 500 лет назад кости туров, добытых на охоте, резко становятся мельче. Работавшие на раскопе археологи предложили несколько объяснений таким переменам. Подобное снижение размера мог дать переход на стратегию охоты, при которой люди добывали в основном самок, поскольку самки туров в целом мельче самцов. Однако кости принадлежали и самцам, и самкам поровну, что исключало такой вариант. Измельчание добычи могло быть вызвано и тем, что люди почему-то стали охотиться только на молодняк, – но среди пойманных туров были животные всех возрастов. Уменьшение размеров взрослых особей могло объясняться ухудшением условий обитания – однако самцы измельчали значительнее самок (то есть пришлось бы отыскать некую причину, которая влияла избирательно лишь на один пол). Вдобавок других животных, судя по найденным костям, это не затронуло, как можно было бы ожидать, если бы существовала общая для всех внешняя причина. В итоге археологи заключили, что измельчание добытых туров стало результатом одомашнивания. Обитатели Джааде, из охотников ставшие скотоводами, вероятно, размножали только наименее агрессивных и самых послушных самцов. Поскольку агрессивность и размеры у крупного рогатого скота обычно связаны, такая селекция уменьшила разницу в размерах между полами и размеры вида в целом. Джааде, заключили исследователи, дает нам самые ранние доказательства, что наши предки разводили туров.
Подобные же перемены, произошедшие несколько столетий спустя, были замечены и на другой стоянке – в Чайоню, примерно в 250 километрах от Джааде, в долине верховьев Тигра, на северо-востоке сегодняшней Турции. В Чайоню археологи заметили перемены одновременно в размерах костей и в стабильных изотопах углерода и азота, а это указывает, что изменились не только размеры самцов, но и рацион туров. Они начали поедать растения, типичные не для их родных лесов, а для открытых пространств, вроде возделанных полей. При этом археологи не обнаружили подобных изменений изотопов в костях благородного оленя, на которого тоже охотились и который жил в тех же ареалах и предпочитал ту же пищу, что дикие туры. Следовательно, изменения рациона были вызваны не тенденциями местного климата, а касались конкретно туров. Как заключили археологи, туры из Чайоню перешли на образ жизни, зависящий от людей или по крайней мере приспособленный к их присутствию. Эти туры были первым крупным рогатым скотом, а точнее – быками,
Дальнейшие археологические находки, несомненно, прояснят подробности одомашнивания предков наших коров, однако Джааде и Чайоню, вероятно, были эпицентрами этого процесса. Обе стоянки расположены в относительно плоской местности по сравнению с окружающими гористыми регионами, а на равнине разводить туров было довольно удобно. Кроме того, это единственные стоянки в той области, где люди перешли на оседлый образ жизни более 11 000 лет назад, что, возможно, являлось необходимым условием для разведения туров. А еще эти стоянки расположены недалеко друг от друга, и это, вероятно, позволяло их жителям обмениваться идеями, а может быть, и животными.
Едва появившись среди археозоологических ископаемых, крупный рогатый скот начал распространяться. Его одомашнили позднее, чем коз и овец, а кроме того (по генетическим данным), одомашнено было гораздо меньше особей, что, вероятно, говорит о том, насколько сложнее оказалось их приручить. Туры были крупнее и агрессивнее коз и овец, их труднее было укрощать и держать в загонах. Однако, как только их удалось приручить, они преобразили человеческие сообщества. Крупный рогатый скот не просто кормил и одевал людей – его можно было приставить к работе. Именно быки стали нашими первыми «рабочими лошадками», которые тянули, волочили и переносили тяжелые предметы, и благодаря им земледельческие хозяйства значительно повысили свою производительность. Теперь удавалось осваивать недоступные или труднообрабатываемые участки земли. Из почвы стали получать больше питательных веществ – и перерабатывать их в новых людей. Поскольку самую трудную работу по превращению земли в поля делал скот, люди стали покидать свои деревни и распространяться, а с ними распространялись и культура, и орудия, и одомашненные животные и растения, определившие эпоху неолита.
9000 лет назад предки коров распространились по Европе – вдоль Средиземноморского побережья и по Дунаю. 8000 лет назад они попали в Африку, распространились по северу Африканского побережья, пересекли Гибралтарский пролив и еще раз попали в Европу через Иберийский полуостров. 4000 лет назад крупный рогатый скот добрался до Центрального и Северного Китая. Другие предки коров, зебу, которых одомашнили в долине Инда на территории современного Пакистана около 9000 лет назад, не позднее 4000 лет назад попали в Восточную Африку, а 3000 лет назад – в Юго-Восточную Азию. По мере распространения обеих линий они встречались с дикими турами, с уже сложившимися популяциями крупного рогатого скота и с другими родственными видами. Иногда скрещивание происходило случайно, но нередко бывало и преднамеренным: скотоводы неолита пополняли свои стада другими животными. Обмен генами привел к появлению локально адаптированных пород. Скажем, тибетские быки живут на большой высоте благодаря мутациям, унаследованным не от другого домашнего скота, а от местных яков.
Скот приспособился не только к новой среде, но и к жизни с людьми. В 2015 году группа исследователей древней ДНК из Ирландии под руководством Дэвида Макхью и Дэна Брэдли полностью секвенировала геном туров, живших на территории современной Британии до появления там домашнего скота. Затем геном туров сравнили с геномами ныне живущего рогатого скота, чтобы выявить генетические изменения, возникшие у этих животных в ходе эволюции уже после одомашнивания. Были обнаружены мутации в генах, отвечающих за развитие мозга, иммунитет и метаболизм жирных кислот, которые, возможно, дали животным преимущество при адаптации к жизни в социальных группах и к изменению рациона. Ученые нашли мутации и в генах, участвующих в процессе роста и набора мышечной массы, что, вероятно, говорит о процессах адаптации, связанных с производством мяса. Кроме того, оказалось, что у всего европейского крупного рогатого скота есть общая мутация в гене под названием
Первые археологические свидетельства того, что люди доили скот, датируются временем около 8500 лет назад, то есть спустя 2000 лет после одомашнивания крупного рогатого скота. В Анатолии (сегодняшняя Восточная Турция) – прямо скажем, довольно-таки далеко от изначального центра одомашнивания крупного рогатого скота – археологи обнаружили на стенках керамических горшков отложения молочного жира, доказывающие, что люди обрабатывали молоко нагревом. Анализ остатков молочного жира и белка на керамических находках показывает, что производство молока распространилось по Европе, по-видимому, одновременно с распространением домашнего скота.
То, что люди начали доить скот вскоре после одомашнивания, само по себе неудивительно. Молоко – первый источник сахара, жира, витаминов и белка для новорожденных млекопитающих, поэтому эволюция и сделала его таким питательным. Не нужно напрягать воображение, чтобы представить себе, каким образом скотовод делал логический вывод, что молоко коровы может быть для него и его семьи таким же полезным, как и для теленка. Единственная сложность – научиться его переваривать, точнее, делать это без мутации, сохраняющей продукцию лактазы.
Поскольку продукция лактазы позволяет людям получать калории из лактозы, разумно предположить, что распространение мутации, сохраняющей продукцию лактазы, и распространение производства молока тесно связаны. Если эта мутация появилась примерно тогда же, когда наши предки начали доить скот, либо уже присутствовала в популяции, перенявшей технологию доения, она давала своим носителям преимущество перед теми, кто не переваривал лактозу. Носители мутации получали доступ к дополнительным ресурсам из молока и благодаря этому лучше размножались (то есть делали из животного белка новых людей), поэтому частотность мутации повышалась.
Однако любопытно, что исследования древней ДНК не обнаружили мутацию сохранения продукции лактазы в геномах первых молочных фермеров, и сегодня самая низкая частотность этой мутации в Европе наблюдается именно в той части мира, где начали доить скот. Видимо, первые скотоводы, получавшие молоко, не пили его в чистом виде, а перерабатывали – варили или сквашивали, готовили сыр или кислый йогурт, чтобы убрать вредные неусвояемые сахара.
Если люди могут потреблять молочные продукты, не обладая геном сохранения продукции лактазы (то есть переносимости лактозы), должны быть другие объяснения, почему мутация сегодня так распространена. Переносимость лактозы встречается очень часто, и этого нельзя не заметить. Почти треть из нас способна переваривать лактозу, и для этого возникло не меньше пяти разных мутаций, причем все – на одном и том же участке в интроне 13 гена
Самая прямолинейная гипотеза гласит, что да, сохранение продукции лактазы приводит к усвоению лактозы – сахара, который обеспечивает около 30 % калорий в молоке. Эти калории могут усвоить только те, у кого сохранилась продукция лактазы, а между тем они могут играть важнейшую роль во время голода, засухи и эпидемий. Кроме того, молоко может служить важным источником чистой воды, которой в тяжелые периоды тоже часто не хватает.
Другая гипотеза состоит в том, что при питье молока мы, помимо лактозы, получаем еще кальций и витамин D, способствующий усвоению кальция. Это может быть полезно конкретным популяциям, которым недостает солнечного света, поскольку ультрафиолетовое излучение Солнца необходимо для выработки витамина D в организме. Однако это объясняет лишь высокую частотность переносимости лактозы в местах вроде Северной Европы, но ничего не говорит о том, откуда эти мутации взялись у популяций, живущих в относительно солнечных местах, скажем, в некоторых областях Африки и на Ближнем Востоке, где переносимость лактозы тоже встречается очень часто. Ни эта гипотеза, ни предыдущая, прямолинейная, не в силах объяснить, почему сохранение продукции лактазы настолько большая редкость в тех областях Средней Азии и Монголии, где скотоводство, пастушество и молочное хозяйство практикуются тысячелетиями. Итак, пока что неясно, почему переносимость лактозы так часто встречается в настолько разных регионах планеты и так редко в некоторых из тех регионов, где молочное хозяйство играет важную роль в экономике и культуре. Вердикт еще не вынесен. Присяжные совещаются.
Исследования древней ДНК пролили некоторый свет на то, когда и где мутации, способствующие переносимости лактозы, возникли и распространились в Европе. На донеолитических стоянках, экономика которых зиждилась на охоте и собирательстве, не найдено никаких останков с мутацией переносимости лактозы. Этой мутации не было ни у кого из древних европейцев в ранних земледельческих популяциях Южной и Центральной Европы (то есть среди людей, произошедших, как считают, от земледельцев, распространившихся по Европе из Анатолии). Самое раннее свидетельство мутации переносимости лактозы в Европе обнаружилось у человека, жившего в Центральной Европе 4350 лет назад. Примерно тогда же эта мутация была опять же у одного человека, жившего на территории современной Швеции; еще ее нашли на двух стоянках на севере Испании. Данных очень мало, однако их датировка совпадает с другим крупным культурным переворотом в Европе, а именно – с прибытием пастухов ямной культуры из Азии. Возможно, представители ямной культуры принесли с собой не только лошадей, колесо и новый язык, но и особый талант переваривать молоко.
Загадка переносимости лактозы у людей заставляет обратить внимание на сложные взаимосвязи между генами, средой и культурой. Когда частотность мутации переносимости лактозы повысилась в первый раз – у кого бы ни возникла данная мутация, – это, возможно, произошло случайно. Например, когда представители ямной культуры пришли в Европу, их «сопровождала» инфекционная болезнь, а конкретнее – чума, выкосившая коренное население Европы. В малых популяциях мутации быстро достигают высокой частотности независимо от того, много ли преимуществ они дают. Если мутация переносимости лактозы к тому моменту, когда появилась чума и размеры популяций резко сократились, уже возникла, следы ее первичного распространения, вероятно, просто стерлись. А когда популяции восстановились, молочное хозяйство было уже распространено повсеместно, и носители мутации сразу получили от нее непосредственную пользу. Одомашнив скот и развив технологии переработки молока, наши предки создали условия, изменившие ход их собственной эволюции.
Мы и сегодня живем и эволюционируем в этой рукотворной нише. В 2018 году наше глобальное сообщество произвело 830 миллионов тонн молока, 82 % из которых дал крупный рогатый скот. Остальное мы получили от длинного списка других видов, одомашненных людьми за последние 10 000 лет. Коз и овец, дающих совместно около 3 % мирового производства молока, стали разводить в Европе ради их молока примерно тогда же, когда начали доить крупный рогатый скот. Буйволы были одомашнены в долине Инда 4500 лет назад и сегодня обеспечивают около 14 % мирового производства. Верблюды, одомашненные в Средней Азии 5000 лет назад, дают около 0,3 % мирового производства молока. Кроме того, люди пьют молоко лошадей, которых 5500 лет назад начали доить представители ботайской культуры, молоко яков, которых одомашнили в Тибете 4500 лет назад, молоко ослов, одомашненных в Аравии или Восточной Африке 6000 лет назад, и молоко северных оленей, все еще находящихся в процессе одомашнивания. И это лишь самые распространенные виды молока. Сегодня можно купить и попробовать молоко и молочные продукты, полученные от более экзотических животных, – от лосей, альпак, лам. Ходят даже слухи, что Эдвард Ли из телешоу
Отношения людей с крупным рогатым скотом менялись, а с ними менялось и эволюционное давление, которое оказывали на животных наши предки. Поначалу люди просто хотели получить скот, которым было легче управлять и который было легче сохранять в живых. Эти предпочтения привели к уменьшению размеров скота (и, предположительно, к снижению его агрессивности); так продолжалось вплоть до средних веков, когда тенденция стала обратной. Некоторые историки предполагали, что это отражает изменение приоритетов во времена процветания. Как только скотоводы избавились от бремени забот о следующем приеме пищи, они начали экспериментировать с улучшением не только живучести, но и других черт. К XVII веку скотоводы оптимизировали крупный рогатый скот в соответствии с особенностями местной природы и вкусов – выводили породы, устойчивые к холоду, уверенно передвигающиеся по гористой местности и, наконец, просто красивые, отобранные за окрас шкуры и форму рогов.
Но не думайте, что с тех пор жизнь полнилась лишь солнечным светом и цветущим клевером. Распространившись по Европе, коровы съели все ресурсы континента. Леса и степи превратились в пастбища, а виды, обитавшие в этих диких ареалах, вымерли. Среди видов, вытесненных коровами, были и туры, их дикие предки; последние туры умерли в 1627 году в королевских охотничьих угодьях нынешней Польши. Популяции крупного рогатого скота росли, а качество корма и пастбищ соответственно снижалось. Стада стали более скученными и менее здоровыми. Начались эпидемии чумы крупного рогатого скота, вызывавшие в человеческом сообществе голод и хаос.
Скотоводы, отчаянно искавшие выход из положения, снова задействовали свои инженерные навыки. Они обнаружили, что некоторые коровы относительно устойчивы к болезни, и решили присовокупить эту устойчивость к тем чертам, которые в их краях считались полезными и привлекательными. Ставки были высоки, поэтому заводчики завели официальные родословные и принялись систематически оценивать результаты скрещивания стад. Такой методический подход к разведению крупного рогатого скота в итоге привел к появлению огромного числа известных нам пород – самых разных размеров, сложения и масти.
Экспериментами по разведению коров занимались не только европейские заводчики. В 1493 году, во время второй экспедиции Христофора Колумба в Новый Свет, коров завезли в Америку, а в течение следующих столетий они из Испании, Португалии и Северной Африки попали на Карибы и в Центральную и Южную Америку. Глобальное расселение коров продолжалось весь XVII век – тогда англосаксы привезли некоторые породы европейских коров в Северную Америку и Австралию. В XVIII столетии из Индии в Бразилию попали зебу. Новые ареалы обитания предъявляли к коровам новые требования отбора и навязывали новые роли. Заводчики Нового Света совершенствовали свои стада, прибавляя к чертам европейских коров черты местных животных вроде американского бизона; в результате были созданы выносливые и плодовитые мясные и молочные породы, лучше своей европейской родни адаптированные к региональному климату.
К началу XX века фермеры Европы и Нового Света едва успевали удовлетворять покупательский спрос, который только увеличился с изобретением вагонов-рефрижераторов, позволявших перевозить мясо на большие расстояния. Одновременно со спросом росло и стремление получить от каждого животного максимальную прибыль. Заводчики улучшали породы на основании родословных из студбуков (племенных книг) и иногда привозили племенных быков и коров из-за океана, чтобы пополнить генофонд своего стада. Однако прогресс тормозился из-за того, что от каждого быка или коровы можно было получить лишь ограниченное количество потомства. Но к середине века на горизонте замаячили две новые технологии – искусственное осеменение и пересадка эмбрионов, – которые могли решить эту проблему и навсегда изменить картину животноводства.
При искусственном осеменении у самца забирают сперму и вводят ее в половые пути самки в период эструса, что позволяет заводчику точно контролировать, от каких двух особей он получает потомство. Но главное – собранную сперму можно замораживать, перевозить на далекие расстояния и хранить десятилетиями, на протяжении которых она не теряет своей жизнеспособности. Это усиливает генетическое влияние конкретного быка, распространяя его далеко за пределы репродуктивного возраста.
Подобным же образом пересадка эмбрионов усиливает генетическое влияние особи, в данном случае коровы. У нормальной телки от рождения около 100 000 яйцеклеток, из которых будут оплодотворены лишь единицы. Цель пересадки эмбрионов – задействовать не только эти плюс-минус десять яйцеклеток, которые можно оплодотворить за репродуктивные годы коровы, а гораздо больше. Для пересадки эмбрионов корове дают гормоны, чтобы за один раз у нее вызревало больше одной яйцеклетки. Затем ее либо спаривают (или искусственно осеменяют), чтобы получить больше одного эмбриона, либо, забрав у нее яйцеклетки, искусственно оплодотворяют их
Искусственное осеменение и пересадка эмбрионов подхлестнули процесс улучшения пород. В шестидесятые годы бельгийские заводчики при помощи искусственного осеменения усовершенствовали породу под названием бельгийская голубая, которая уже обладала мощной мускулатурой. В дальнейшем геномные анализы показали, что выдающаяся мускулатура бельгийской голубой вызвана мутацией, блокирующей выработку миостанина, – белка, который прекращает развитие мышц, когда животное достигает размеров взрослой особи. Животные с такой мутацией продолжают расти, даже достигнув этой вехи развития, в результате чего при забое дают колоссальное количество нежирной говядины. Хотя в шестидесятые этот генетический механизм еще не был известен, заводчики подозревали, что если особенно мускулистый бык оплодотворит особенно мускулистую корову, она родит еще более мускулистых телят. Искусственное осеменение позволило лучше контролировать подобные эксперименты, поскольку можно было точно знать, какой именно бык вносит свой генетический вклад в породу, и это ускорило темпы селекции.
Искусственное осеменение и пересадка эмбрионов обладают огромнейшим потенциалом для развития сельского хозяйства. Пересадка эмбрионов позволяет одной корове производить в год не одного-единственного теленка, а хоть бы даже и десять. Такое повышение репродуктивных результатов может спасать жизни в тех частях света, где вспышки болезней и частые засухи приводят к периодам дефицита продовольствия. Кроме того, эти две технологии позволяют быстро и надежно передавать нужные черты другим популяциям и породам. В 1983 году заводчики из Западноафриканского центра животноводческих инноваций пересадили эмбрионы западноафриканских коров ндама суррогатным матерям кенийской породы боран. Коровы ндама обладают врожденной сопротивляемостью трипаносомной болезни, она же африканская сонная болезнь, и целью заводчиков было передать эту черту стадам породы боран. Когда телята ндама достигли половой зрелости, они стали скрещиваться с породой боран и передавать свои гены сопротивляемости следующему поколению.
Конечно, распространение полезной черты в популяции – стратегия, которая может привести к безоговорочной победе, но если делать это через искусственное осеменение и пересадку эмбрионов, то возможны побочные эффекты. Возьмем предельный случай: если какая-нибудь необычайно породистая особь становится единственным производителем для следующего поколения, то это, в сущности, обрекает популяцию на интенсивное близкородственное скрещивание, так как все потомки единственного производителя будут или сводными, или единоутробными братьями и сестрами. Селекция привела к значительной утрате генетического разнообразия у большинства одомашненных видов. Скажем, у лошадей интенсификация селекции за последние 200 лет создала быстроногих и грациозных современных скакунов, но произошло это за счет почти пятнадцатипроцентного сокращения генетического разнообразия вида в целом. Поскольку в размножении участвует меньше особей, повышается частотность прежде редких генетических дефектов. Например, у коров породы бельгийская голубая необычайно узкие родовые пути, из-за чего 90 % их телят (зачастую с очень большим весом при рождении) появляются на свет при помощи кесарева сечения. Кроме того, у бельгийских голубых нередко бывают проблемы с дыханием и слишком большие языки, а тонкая жировая прослойка не позволяет им существовать в холодном климате. Эти животные не выживут вне условий, контролируемых человеком, и при этом прекрасно адаптированы к среде, в которой родились.
Неадаптивные черты, становящиеся побочным эффектом селекции, среди одомашненных видов очень распространены. Мало того: некоторые даже стали фирменным знаком той или иной породы. Например, у трети чистокровных бульдогов тяжелые проблемы с дыханием, а у немецких овчарок необычайно часто бывает дисплазия тазобедренного сустава. С этими генетическими дефектами можно бороться, придав породе генетического разнообразия при помощи неродственного скрещивания, которое иногда называют «генетическим спасением». Но в результате генетического спасения можно утратить другие специфические черты породы, поэтому сообщество заводчиков собак такие методы не приветствует. Дело дошло до того, что совсем недавно, в середине XX века, заводчики заклеймили генетическую спасательную операцию как «неестественную», хотя, отметим, до этого они столетиями считали «естественным» близкородственное скрещивание, которое и привело к созданию современных пород собак. К счастью, скандал с участием далматинцев заставил многих представителей сообщества заводчиков приблизиться к пониманию того, зачем нужны генетические спасательные операции.
К семидесятым годам XX века у всех чистокровных далматинцев было наследственное заболевание гиперурикозурия, при котором в почках и мочевом пузыре образуются камни, что нередко приводит к почечной недостаточности. В 1973 году Роберт Шейбл, врач-генетик и заводчик далматинцев, решил попытаться вылечить своих собак от гиперурикозурии при помощи генетической спасательной операции. Он скрестил далматинца с пойнтером, а затем, чтобы восстановить подобающие далматинцам черты породы, на протяжении пяти поколений скрещивал получившихся метисов далматинца и пойнтера с чистокровными далматинцами. Через семь лет Шейбл получил линию собак, которые при 97 % далматинской наследственности (31 из 32 предков в пяти поколениях были далматинцы) не страдали от гиперурикозурии. Доктор Шейбл обратился в Американский собаководческий клуб с просьбой зарегистрировать его собак как далматинцев. Просьбу обдумывали несколько месяцев, но в конце концов ответили согласием. Тогдашний президент Американского собаководческого клуба Уильям Стайфл заявил: «Если существует логичный научный метод избавиться от наследственных болезней, связанных с определенными чертами породы, и при этом сохранить целостность стандарта породы, обязанность Американского собаководческого клуба возглавить подобные начинания».
Однако не все в сообществе заводчиков далматинцев разделяли мнение Стайфла. Некоторые члены клуба указывали, что на самом деле проблема не решена, ибо собаки могут быть бессимптомными носителями гиперурикозурии и, соответственно, передавать склонность к этой болезни потомству. В ответ на это Американский собаководческий клуб обязал заводчиков откладывать регистрацию собак до тех пор, пока не будет доказано, что те не переносят дефектный ген; доказательством должен был служить произведенный ими на свет помет без единого случая болезни. Более простое решение было найдено в 2008 году, когда Даника Баннаш из Калифорнийского университета в Дейвисе выявила болезнетворную мутацию в гене
Генетические анализы вроде анализа на гиперурикозурию постепенно меняют подход к селекции. Глобальные проекты по секвенированию ДНК создали справочные базы данных для собак, коров, яблок, кукурузы, помидоров и десятков других одомашненных линий. На основании этих данных ученые и заводчики выясняют, какие гены соответствуют каким чертам, а подобные сведения помогают приспосабливать породы к жизни в тех или иных условиях, передавать те или иные черты между популяциями и породами и избегать распространения неадаптивных генов. Уже получены важные результаты: в выпущенном в 2019 году докладе Томаса Льюиса и Кэтрин Меллерш, связанных с Кеннел-клубом (Собаководческим клубом Великобритании), показано, что у собак, зарегистрированных в клубе, после введения генетических тестов удалось практически искоренить несколько генетических заболеваний, в числе которых коллапс, вызванный физической нагрузкой, у лабрадоров-ретриверов, ранняя катаракта у стаффордширских бультерьеров и прогрессирующая слепота у кокер-спаниелей.
Сегодняшние домашние животные – это памятники человеческой изобретательности и инженерной хватке, и они есть повсюду. По данным Всемирной переписи поголовья скота (да-да, она проводится, и ее данные публикует сайт
Однако же нам все мало. Мы хотим, чтобы скот стал лучше, чтобы он давал более качественные мясо и молоко. Хотим новых, более экзотичных питомцев. Хотим новые виды более вкусной пищи. Хотим, чтобы у нас были помощники, работники, проводники, ищейки. Но одновременно мы, в отличие от наших предков, осознаем, к каким последствиям приведет удовлетворение этих желаний. Мы понимаем, что темпы вымирания неодомашненных видов во много раз выше, чем фоновый темп согласно археологическим данным, и потому хотим скот, который дает больше белка, но при этом требует меньше ресурсов и занимает меньше места. Мы знаем, что сельскохозяйственная промышленность загрязняет воздух и воду, и потому хотим, чтобы наш скот давал меньше загрязнений, а наши посевы обладали естественным иммунитетом от болезней, вредителей и прочих напастей. Мы видим, что некоторые животные, чью жизнь мы взяли под контроль, страдают генетическими расстройствами, распространяющимися из-за близкородственного скрещивания, и потому хотим искоренить вредные мутации, не жертвуя чертами, которые мы создали своими инженерными методами. И еще мы хотим и дальше совершенствовать домашних животных, чтобы улучшить собственную жизнь, – скажем, вывести гипоаллергенных кошек или коров, чье молоко смогут пить даже те, кто не обладает мутацией сохранения продукции лактазы.
Все эти цели XXI века стали достижимы благодаря технологиям XXI века. Стратегии селекции, которые разработали наши предки в эпоху неолита и которые затем оттачивались тысячелетиями, подчинялись ограничениям эволюции – случайностям генетической рекомбинации и оплодотворения, медленной смене поколений. Сегодняшние технологии секвенирования ДНК позволяют выявить конкретные гены, обеспечивающие желаемый фенотип, но селекция – процесс настолько неточный, что нет возможности воспользоваться этими данными. Повышению точности наших экспериментов поспособствуют новое семейство технологий под очень общим названием «генная инженерия» и новая отрасль исследований – синтетическая биология, пользующаяся технологиями генной инженерии.
На основе технологий генной инженерии заводчики собак могут исправлять болезнетворные мутации, не жертвуя характерными чертами породы, а заводчики крупного рогатого скота – передавать от породы к породе невосприимчивость к болезням, не создавая фенотипы, плохо приспособленные к местным условиям. Кроме того, синтетическая биология расширяет горизонты наших экспериментов. Мы можем передавать черты одного вида другому – притом что в естественной среде эти виды никогда не стали бы спариваться. Мы даже можем дополнить виды чертами, которые целиком и полностью создали люди.
Технологии генной инженерии существуют почти столько же, сколько и искусственное осеменение и пересадка эмбрионов, и я подробно расскажу о них во второй половине книги. Но сначала вернемся в начало XX века, когда успехи наших предков в создании домашних растений и животных калечили человеческое общество и грозили мировой экосистеме загрязнением, вырубкой лесов и отравлением атмосферы парниковыми газами. Именно в разгар этой катастрофы и родилась парадоксальная идея: чтобы сохранить оставшиеся дикие места, их, возможно, надо сделать менее дикими.
Глава пятая
Бекон из озерной коровы
КОНГРЕСС США 61 СОЗЫВА, ВТОРАЯ СЕССИЯ,
ПАЛАТА ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ, РЕЗОЛЮЦИЯ № 23261
«О ВВОЗЕ В США ДИКИХ И ДОМАШНИХ ЖИВОТНЫХ».
К концу марта 1910 года жители США утратили душевный покой и погрузились в коллективное отчаяние. За предыдущие полвека население страны утроилось и достигло почти ста миллионов человек. Вырубались леса, срывались горы, сдвигались границы фронтира, так что назвать его неизмеримым было уже нельзя. Бизоны и странствующие голуби, которых недавно были миллиарды, оказались на грани вымирания, а рынок требовал все больше и больше – больше шкур на одежду, больше перьев на украшение шляпок и больше говядины. Хозяева ранчо пытались множить свои стада, но пастбища были истощены и индустрии грозил крах. С каждым сезоном на рынок поступало на несколько миллионов меньше голов скота. Люди голодали и тревожились. Пошли разговоры, что кое-где уже едят собак.
А в болотистых юго-восточных штатах, где подножный корм не годился для крупного рогатого скота, назревала другая катастрофа. Японская делегация привезла на Всемирную выставку 1884 года в подарок Новому Орлеану, где она проходила, водяной гиацинт
Конгрессмен от Луизианы Роберт Бруссард по прозвищу «Кузен Боб» придумал план, позволявший решить обе проблемы разом. Он представил в конгресс проект резолюции Палаты представителей № 23261, который позволил бы выделить 250 000 долларов – около 6,5 миллиона долларов по сегодняшнему курсу – на то, чтобы ввезти в страну и поселить в луизианских речных рукавах бегемотов. Бегемоты будут есть гиацинт и расчищать водные пути, одновременно перерабатывая сорняк в тонны вкуснейшего бегемотьего мяса.
Мысль завезти в США африканских животных возникала и до Бруссарда. Четырьмя годами ранее майор Фредерик Рассел Бёрнхем, разведчик, искатель приключений и вдохновитель американского бойскаутского движения, предложил своим друзьям, принадлежавшим к политической элите США, импортировать антилоп, жирафов и других африканских животных, чтобы запустить их на недавно освоенные земли Дикого Запада. Бёрнхем провел немало лет на юге Африки, и личный опыт и здравый смысл подсказывали ему, что поселить таких великолепных и к тому же съедобных зверей в Соединенных Штатах – это отличная идея. Ему было очевидно, что экзотические животные не только решат пресловутый Мясной Вопрос, но и поспособствуют поддержке природоохранного движения – в частности, со стороны любителей спортивной охоты. Этот-то замысел и нашел воплощение в виде проекта резолюции Палаты представителей № 23261.
Чтобы продвинуть резолюцию № 23261, Бруссард и Бёрнхем заручились помощью двух неожиданных союзников. Первым из них был Уильям Ньютон Ирвин из Управления по растениеводству при Министерстве сельского хозяйства США. Вообще-то Ирвин занимался улучшением фруктовых садов, но при этом он был буквально одержим решением Мясного Вопроса. Ирвин полагал, что продвигать скотоводство на Запад, где земли либо заняты, либо уже истощены чрезмерным выпасом, нет никакого смысла, и искал новые места, где можно выращивать скот на мясо. Услышав о плане с бегемотами, он решил, что лучше ничего и не придумаешь: бегемоты привыкли жить в болотистых местах (в Африке южнее Сахары), день-деньской лежат в воде (то есть не путаются под ногами), а пасутся только по ночам да к тому же потребляют ежедневно по 40 килограммов травы. Один бегемот, рассуждал Ирвин, может съесть очень много водяного гиацинта и накормить очень много голодных людей. Поэтому Ирвин с радостью примкнул к команде.
Вторым союзником и четвертым членом команды стал Фредерик Дюкейн по прозвищу «Черная пантера». Дюкейн, как и Бёрнхем, был профессиональным разведчиком, мало того – оказалось, что во время Второй бурской войны их двоих наняли устранить друг друга. Однако Дюкейн был еще и мошенником, которому случалось подрабатывать и сутенером, и немецким шпионом, и фотографом, и ботаником, и бродячим циркачом, и мнимым паралитиком. Бруссард наткнулся на него, когда Дюкейн странствовал по стране с шоу «Капитан Фриц Дюкейн, легендарный охотник и знаток африканской дичи». Выступление Дюкейна, отчасти, вероятно, основанное на его реальных заслугах и способностях, убедило Бруссарда пригласить того в свой экспертный совет.
Когда команда Бруссарда выступала в Конгрессе в поддержку резолюции № 23261, комитет задал им очевидные вопросы: опасны ли бегемоты? Будут ли они есть водяной гиацинт? Можно ли их одомашнить? Насколько быстро растет их популяция, могут ли они размножиться настолько, чтобы вызвать сложности? Докладчики отвечали в меру своих сил. Ирвин предостерег комиссию, что вырвавшийся на волю бегемот может быть опасен. Дюкейн безо всякой доказательной базы возразил, что бегемоты от природы существа кроткие и мирные, что их можно поить молоком из бутылочки, словно малых детишек, и водить на поводке – они, мол, это обожают. Все четверо дружно заверили конгрессменов, что бегемотье мясо необычайно вкусно (нечто среднее между говядиной и первосортной свининой), а на вопрос, почему же тогда оно до сих пор не вошло в человеческий рацион, ответили, что просто еще никто не подсказал, что его можно есть. Как было очевидно по тону расспросов, практически все присутствующие были заранее уверены, что бегемоты и в самом деле и решат Мясной Вопрос, и избавят Соединенные Штаты от водяного гиацинта.
Когда новости об этом докладе распространились из Вашингтона по стране, газеты стали наперебой восхвалять находчивость Бруссарда и с энтузиазмом поддержали резолюцию № 23261. В
Однако Конгресс так и не утвердил резолюцию. Доклад команды Бруссарда, как выяснилось, был сделан слишком поздно, чтобы конгресс мог предпринять какие-то действия до конца сессии 1910 года. Бруссард хотел внести законопроект еще раз, хотя бы для того, чтобы о его плане не забывали; его команда основала Общество новых пищевых ресурсов, а Бёрнхем запланировал исследовательскую экспедицию в Африку. Но тут его вызвали в Мексику охранять медные копи, которые в начале Мексиканской революции оказались под угрозой, и поездку в Африку пришлось отменить. Ирвин умер, Общество новых пищевых ресурсов было распущено, а у Дюкейна началась мания преследования – он утверждал, что
Трудно сказать, был ли этот план осуществим в принципе. Бегемоты и правда едят много растений, но еще они животные очень территориальные и агрессивные. Мясо бегемотов съедобно, однако неизвестно, пришлось ли бы оно людям по вкусу. Сомнительно и то, что бегемоты пригодны для содержания в неволе. И если бы популяция бегемотов стала настолько большой, что смогла бы прокормить целую страну мясоедов, то животные, разумеется, производили бы много отходов, которые надо было бы куда-то девать.
Отчасти ответ на эти вопросы дает своего рода эксперимент, который идет в наши дни в Колумбии, где в поместье покойного колумбийского наркобарона Пабло Эскобара и в его окрестностях обитает стадо бегемотов. Эксперимент начался в восьмидесятые, когда Эскобар привез к себе в поместье четырех бегемотов. После его смерти было решено, что перевозить животных слишком трудно, и их предоставили самим себе. Сегодня популяция выросла до пятидесяти с лишним особей, что доказывает, что бегемоты способны самостоятельно жить и размножаться за пределами Африки. Стремительный рост популяции вызвал также опасения, что они могут вытеснить местные виды, а это подтверждает, что бегемоты способны превратиться в инвазионный вид. Кроме того, они опасны. В 2009 году три бегемота сбежали и убили нескольких коров, после чего одного из них застрелили, а остальных загнали обратно в поместье Эскобара. Что касается их «кроткого» нрава, то они, по-видимому, не особенно жалуют людей (а это заставляет усомниться в показаниях Дюкейна). Ради мяса на них не охотятся. Кроме того, ученые не могут однозначно решить, скорее вредны или скорее полезны они для окружающей среды. С одной стороны, бегемоты переносят питательные вещества с суши в воду и создают каналы, по которым вода перетекает по болотистой местности, а в экосистеме Колумбии этим некому было заниматься с тех пор, как вымерла туземная мегафауна. С другой стороны, бегемоты эволюционировали не в Колумбии, и их появление изменило эволюционные пути живущих там видов. Но вот чего у бегемотов не отнимешь, так это того, что они привлекают туристов и, соответственно, способствуют процветанию местной экономики.
Популярность и непрактичность проекта резолюции № 23261 – яркий пример наблюдавшегося в начале XX века раскола между желанием получить все и сразу (то есть взять еще больше мировых ресурсов и превратить их в более легкую жизнь для большего числа нас, людей) и пониманием, что природные ресурсы когда-нибудь да закончатся. Проект Бруссарда только на первый взгляд касался охраны природы: подлинным его назначением было сохранить судоходные маршруты и образ жизни. Ради повышения благосостояния нации предлагалось делать ставку на любое хоть сколько-нибудь пригодное для этого животное, пусть даже животное огромное и потенциально опасное, о котором прежде и слыхом не слыхивали. Никто не обратил внимания на то, что в страну завезут чужеродный вид, дабы он исправил ущерб, причиненный другим чужеродным видом, который завезли несколько раньше. Никто не подумал о том, какое экологическое воздействие окажут бегемоты на реки, никто не подумал о долгосрочном балансе выращивания и забоя бегемотов и распределения бегемотьего мяса. Все заслонил восторг по поводу того, что найдено избавление от постигших страну горестей.
Несмотря на очевидные недочеты, бегемотий проект Бруссарда прекрасно согласовывался с идеологией борцов за охрану природы эпохи прогресса. Землевладельцев и охотников-спортсменов возмущало, что поголовье бизонов и других крупных животных снижается, и они единым фронтом выступили против избыточной охоты и вырубки лесов. Они хотели ограничить добычу животных и деревьев, чтобы дать популяциям возможность восстановиться, но знали, что это возможно, только если заручиться поддержкой простых людей. Они мечтали о создании государственных парков, где горожане могли бы отдохнуть от суеты и шума. В этих парках было бы разрешено охотиться и рубить деревья, но так, чтобы численность добычи не падала. И эти парки можно было бы населить дикими животными, причем не только туземными, но и привезенными с других континентов, – животными, на которых публике интересно было бы смотреть. Защитники природы эпохи прогресса ценили диких зверей, однако мерилом этой ценности была польза, которую эти последние могли принести людям. Такой антропоцентрический подход кажется нам наивным, так как сейчас мы ориентированы скорее на экосистему, однако именно он был необходим, чтобы запустить процессы охраны диких земель и сохранения биологического разнообразия. Для некоторых видов это оказалось весьма своевременным.
Когда в XV веке европейцы высадились в Америке, там уже давно не было ни мамонтов, ни мастодонтов, ни гигантских ленивцев. Растительность, которую раньше эти гиганты ледникового периода удерживали в рамках, теперь находилась под контролем людей, а те применяли огонь и другие технологии, чтобы сделать землю пригодной для заселения и способствовать росту съедобных растений. На просторах североамериканских прерий паслись тучные стада бизонов и водились дикие индейки, волки и койоты. Ближе к побережью буйные леса постепенно сменялись полями, где выращивали культурные растения – кукурузу, бобы, тыкву, подсолнечник.
А надо всем этим летали голуби.
Странствующие голуби издавна были частью североамериканской экосистемы. Предки странствующих голубей ответвились в ходе эволюции от своих ближайших ныне живущих родственников, полосатохвостых голубей, не позднее 10 миллионов лет назад. Странствующие и полосатохвостые голуби пережили все перипетии ледниковых периодов по разные стороны от Скалистых гор – странствующие голуби на востоке, полосатохвостые на западе. В их рацион входили семена плодокормовых растений – желуди, буковые орешки, мелкие лесные орехи, в общем, все, что удавалось найти. Два вида голубей экологически были похожи, но у них имелось одно существенное различие: странствующие голуби жили огромными популяциями.
Прибыв в Северную Америку, европейцы обнаружили голубиные стаи буквально из миллиардов особей. Первым европейцем, увидевшим странствующего голубя, был Жак Картье, и произошло это в 1534 году. Картье, исследовавший восточное побережье Канады, заметил на острове, который сейчас называется остров Принс-Эдуард, «бессчетное множество лесных голубей»[13]. Пролет стаи странствующих голубей над поселением мог продолжаться несколько дней, и в это время «дневной свет тускнел, словно при частичном солнечном затмении», а «помет падал хлопьями, весьма напоминавшими мокрый снег»[14].
Странствующие голуби представляли собой экологическую силу, с которой приходилось считаться. Их стаи перелетали из леса в лес и сжирали все на своем пути. В местах гнездовий на одном дереве могло быть пятьсот гнезд. Когда голуби бросали гнезда – а делали они это все одновременно в конце поры гнездования, – на земле в лесу оставался толстый слой помета, а деревья стояли голые и поломанные. Странствующие голуби душили леса – и при этом перезапускали экологический цикл, оставляя на месте зрелого леса простор для молодой поросли.
Неловко признаваться, но про странствующих голубей я узнала только в аспирантуре. Мой первый исследовательский проект по древней ДНК ставил целью выяснить, был ли додо разновидностью голубя, как предполагали некоторые, или отдельной линией – близким родственником голубей. Чтобы ответить на этот вопрос, мне нужна была ДНК додо, и я рассчитывала получить разрешение отпилить крошечный кусочек кости знаменитого додо из музея естественной истории при Оксфордском университете. Для куратора зоологических коллекций Малгоси Новак-Кемп, женщины хрупкой, но темпераментной, каждый экспонат составлял предмет колоссальной гордости. Малгося, конечно, была не прочь, чтобы экспонаты послужили науке, однако ей претила мысль, что кто-то будет сверлить в них дырки. Согласившись помочь мне с исследованием, она потребовала, чтобы я, прежде чем получить разрешение буравить додо, продемонстрировала ей свое мастерство (уж какое есть) на менее ценных мертвых птицах.
Малгосе очень хотелось похвастаться своей коллекцией вымерших голубей, и она потащила нас с Иэном Барнсом вверх по каменной лестнице в роскошный зал, где помещались запасники (похоже, стоит мне влипнуть в неприятную историю в каком-нибудь музее – и Иэн сразу тут как тут). Зал был заставлен рядами металлических шкафов от пола до потолка. Они различались только надписями на белых карточках, приклеенных скотчем к дверцам, – там значились таксономические названия хранившихся внутри мертвых существ:
Дальнейшее навсегда запечатлелось в моей памяти. Пол запасника был неровный, плитки на нем перекосились – что совершенно неудивительно для здания, которым непрерывно пользовались с пятидесятых годов XIX века. Когда Малгося сделала очередной шаг в нашу сторону, не сводя с голубя глаз и думая только о нем, она оступилась на расшатавшейся плитке. Ей удалось сохранить равновесие, и, к счастью, обошлось без опасного падения – она лишь припала на одну ногу. Но от резкого движения чучело в ее руках дрогнуло, и мы все затаили дыхание. Голубь качнулся, потом замер… Мы вздохнули с облегчением – и тут же услышали тихое «щелк»: это треснула ветка, на которой он сидел. Мы в ужасе смотрели, как птица сначала кувырнулась вперед, а потом ударилась о подставку головой и ее лапки взметнулись кверху. Голубь, словно бы в замедленной съемке, устремился к полу, сделав по меньшей мере одно сальто-мортале, перед тем как с глухим стуком шлепнуться на спину. Мы с Иэном, не мигая, глядели на поверженного голубя: смотреть на Малгосю мы оба боялись. Но и это было еще не все. Примерно через секунду после падения голова голубя аккуратно отделилась от тела и, окончательно опозорив своего владельца, покатилась в сторону; негромкое «тук, тук, тук» отдавалось эхом в рядах шкафов каждый раз, когда клюв ударялся о каменный пол.
Но я, разумеется, все же поступила как любой уважающий себя молодой исследователь: взяла пробу тканей с подушечки лапки голубя и выделила ДНК.
Первый генетический анализ почти ничего не поведал нам о странствующих голубях. Я амплифицировала несколько маленьких фрагментов ДНК и сравнила их с последовательностями других голубей, в том числе и оксфордского додо, у которого мне чуть позже разрешили взять пробу (так что теперь мы знаем, что это тоже был вид голубей). Эти маленькие фрагменты ДНК связали странствующих голубей с той же группой, к которой принадлежит и полосатохвостый голубь, но ничего не сказали о том, почему стаи странствующих голубей были настолько огромны. Как так вышло, что популяция сократилась с нескольких миллиардов до нуля всего за несколько десятилетий? К несчастью для странствующих голубей, они были не только многочисленны, но еще и вкусны, а ловить и убивать их оказалось проще простого. Успешно охотиться на них могли даже маленькие дети – они сбивали их палками с веток или сшибали в полете картофелиной. Однако главной опасностью для странствующих голубей были не меткая рука и острый глаз. Несчастных птиц погубил научно-технический прогресс. За первую половину XIX века европейские колонисты покрыли континент обширной сетью железных дорог. Эта сеть обеспечивала быструю связь между разными концами ареала обитания странствующих голубей, а также между всеми местами гнездовий этих птиц – и ненасытными рынками Восточного побережья; ну, а поезд всегда обгонит стаю. К 1861 году межконтинентальные телеграфные линии позволили сообщать о местонахождении стай странствующих голубей всем, кто желал сесть на этот поезд. В последующие двадцать лет миллиарды странствующих голубей были обнаружены, выслежены и убиты. Их ловили сетями, стреляли, травили, душили – ставили горшки с горящей серой под деревьями, которые были усеяны гнездами. Один охотник мог за день добыть до пяти тысяч птиц. В 1878 году в течение примерно пяти месяцев близ Петоски, штат Мичиган, ежедневно убивали по 50 000 птиц – и это было последнее известное крупное гнездовье странствующих голубей. К 1890 году от всей дикой популяции осталось всего несколько тысяч особей. В 1895-м защитники природы собрали последние гнезда с яйцами диких странствующих голубей и попытались разводить их в неволе. В 1902 году охотники в Индиане застрелили последнего дикого странствующего голубя, и тогда родившуюся на свободе голубку Марту отправили в зоопарк штата Цинциннати и подселили в клетку к Джорджу, родившемуся в неволе. Но Марта и Джордж так и не спарились, а в 1910 году Джордж умер. Марта прожила еще чуть больше четырех лет – в одиночестве, последняя из своего вида. Первого сентября 1914 года она скончалась, и ее вид вместе с ней.
И все же сокращение популяции странствующих голубей выглядит на удивление стремительным, даже если учесть это неудачное совпадение – появление систем железных дорог и телеграфа и легкость, с которой странствующих голубей можно было ловить. Согласно одной из гипотез, маленькие популяции странствующих голубей не сохранились именно потому, что эти птицы могли жить только огромными стаями. Это явление называется «эффект Олли» в честь эколога Уордера Клайда Олли. В тридцатые годы прошлого века Олли обнаружил, что золотые рыбки растут быстрее не в одиночестве, а если живут в замкнутом пространстве с другими золотыми рыбками. Это противоречило ожиданиям, поскольку конкуренция за ограниченные ресурсы должна заставлять особи расти не быстрее, а медленнее. Олли предположил, что все дело в сотрудничестве. Если отдельные особи налаживают сотрудничество, скажем, при поиске пищи и защите от хищников, получается, что чем больше численность, тем лучше сотрудничество и, соответственно, тем выше приспособленность каждой особи в отдельности. Применительно к странствующим голубям эффект Олли означал, что со временем у странствующих голубей возникла эволюционная потребность в кооперации, поэтому для выживания им требовались огромные популяции.
Чтобы в ходе эволюции появилась экологическая стратегия, при которой для выживания необходима большая популяция, надо, чтобы странствующие голуби жили очень большими стаями очень долгое время. Когда мы только приступили к их изучению, многие исследователи полагали, что стаи странствующих голубей достигли таких размеров лишь недавно – либо при разрастании лесов после последнего ледникового периода, либо после того, как первые американцы начали масштабно практиковать земледелие (поскольку посевы предоставляли растущим популяциям голубей вдоволь пищи).
В 2000-м году, когда я выделила митохондриальную ДНК оксфордского безголового странствующего голубя[15], технологии секвенирования ДНК были еще недостаточно развиты и не позволяли составить целые геномы вымерших видов. Все изменилось в первое десятилетие XXI века, когда новые технологии секвенирования ДНК обеспечили доступ к самым крошечным сохранившимся фрагментам древней ДНК и дали возможность составлять из этих фрагментов целые геномы. Полный геном предоставлял значительно больше данных, помогавших понять, когда именно популяции странствующих голубей стали огромными и – возможно – почему они так быстро вымерли.
В течение следующих нескольких лет мы выделили ДНК из сотен фрагментов кожи, перьев и костей странствующих голубей в поисках образца, который сохранился бы достаточно хорошо, чтобы выделить полный геном. Наконец в 2010 году Аллан Бейкер, возглавлявший тогда отдел естественной истории Королевского музея Онтарио, дал нам разрешение взять образцы тканей 72 (!) странствующих голубей из коллекции музея; в их числе были и последние особи, которых застрелили и сохранили. Среди них мы обнаружили трех особенно хорошо сохранившихся голубей. Занявшись ими, мы выделили миллиарды крошечных фрагментов ДНК, из которых тщательно собрали геномы. Затем мы сопоставили эти геномы друг с другом и с геномами полосатохвостых голубей. Приблизительно оценив, когда популяции странствующих голубей стали такими большими, мы принялись искать мутации, которые обеспечили им успех в больших популяциях.
Результаты нас одновременно и порадовали, и огорчили. Мы узнали, что популяции странствующего голубя были велики и даже огромны не меньше 50 000 лет, а возможно, и на десятки тысяч лет больше. Это означает, что их стаи были гигантскими даже в самые холодные времена последнего ледникового периода. Мы обнаружили генетические изменения, которые повлияли у этих птиц на реакцию на стресс и помогли им бороться с болезнями, – и то, и другое неизбежно, когда живешь так скученно. Мы нашли генетические признаки того, что странствующие голуби были всеядны, – да и как же иначе: ведь им приходилось выживать в самых разных климатических режимах. Но ничто не подсказало нам, почему они так быстро вымерли.
Вероятно, привыкшие к жизни в огромных стаях птицы утратили поведенческие навыки, необходимые для одиночной жизни. (Например, в стае не нужно быть большим мастером по поиску пищи или партнеров.) Но это умозрительные выводы, они не поддерживаются генетическими данными, которые подтверждали бы, что в вымирании странствующих голубей сыграл свою роль эффект Олли, а те скудные сведения, что имеются в нашем распоряжении, говорят, что в неволе птицы размножались в группах по десять-двенадцать особей так же охотно, как в диких условиях в стомиллионных стаях. А значит, скорее всего, странствующие голуби вымерли, поскольку их истребили люди. А все наши попытки что-то исправить запоздали, и им не хватило масштаба.
Странствующие голуби ушли навсегда, но их исчезновение не осталось незамеченным. Когда стало ясно, что они вот-вот сгинут (а одновременно наблюдалось еще и снижение поголовья североамериканского бизона), это явилось стимулом для первых попыток защитить исчезающие виды законодательно. Вымирание странствующих голубей проложило путь многим природоохранным законам, правилам и установлениям, которые соблюдаются и в наши дни по всему миру.
Поделиться книгой: