Существует ли веская причина для восстановления вымерших видов?

 

Возможно (и я надеюсь на это), первый вопрос, который приходит в голову большинству людей, когда они задумываются о возрождении вымерших видов, – это «почему?». Почему этот вид? Почему сейчас? Почему здесь? Как я уже указывала ранее, большинство людей выступают в поддержку видов, которые исчезли из-за человека. Возвращение этих видов каким-то образом должно смягчить наше чувство вины. Но смягчение чувства вины – это недостаточно убедительная причина для возвращения к жизни кого бы то ни было. Я могу испытывать некоторую вину за действия своих предков-индейцев, вероятно, поучаствовавших в охоте на короткомордых медведей, и за поступки своих европейских предков, скорее всего, приложивших руку к исчезновению неандертальцев. Но это не значит, что я хочу вернуть к жизни короткомордых медведей и неандертальцев. На самом деле, в обоих этих случаях возрождать вымерший вид, чтобы смягчить чувство вины, кажется невероятно эгоистичным: каково было бы жить его представителям в современном мире?[2]

Веские причины для возвращения видов к жизни скорее имеют отношение к самим этим видам и той роли, которую они могут играть в современной окружающей среде. К примеру, если биологический вид заполнял важную нишу в своей экосистеме, то его потеря, вероятно, приведет к хаотической дестабилизации этой экосистемы. Возвращение такого вида к жизни может восстановить утерянные взаимодействия между видами и вернуть экосистеме стабильность, что, в свою очередь, убережет другие виды от вымирания. Кенгуровые прыгуны, упомянутые мной ранее, – хороший пример такого ключевого вида, играющего важную стабилизирующую роль в своей экосистеме. То же можно сказать о каскадском горном волке – еще один вид, предложенный студентом моей группы. Важно, что оба этих вида вымерли совсем недавно и экосистемы, в которых они жили, могли еще не успеть адаптироваться к их потере.

Чтобы понять, какую роль могли играть каскадские горные волки в поддержании экологического баланса, рассмотрим процессы, которые протекали в Йеллоустоунском национальном парке последние 20 лет. Когда волков реинтродуцировали туда в 1995 году, многие были уверены, что это приведет к катастрофе. Опасения вызывало, что волки – хищники и, следовательно, будут охотиться на стада местных фермеров. Последних это сильно обеспокоило, поскольку они зависят от своего домашнего скота. Но основной источник питания волков – местные дикие звери, в частности лоси. К 2006 году популяция лосей в Йеллоустоунском национальном парке стала на 50 % меньше, чем к моменту возвращения волков в парк. Теперь лоси уже не уничтожали массово побеги и молодые деревья, растущие по краям лугов и на дне долин, и древесных растений в парке становилось все больше. Благодаря увеличению числа деревьев появляется больше разнообразных жилищ для мелких млекопитающих, и их популяции также начинают восстанавливаться. Волки также вытесняют койотов, популяции которых существенно увеличились после исчезновения волков из парка. Уменьшение числа койотов пошло на пользу животным, которыми они любят питаться, – лисицам, вилорогам и овцам.

Разумеется, волки – это хищники. Они будут охотиться на домашний скот, если им представится такая возможность. Но очевидно, что возвращение волков в Йеллоустоунский национальный парк сыграло ключевую роль в стабилизации его экосистемы.

Каскадский горный волк представляет собой подвид обыкновенного волка, живший в горах штатов Вашингтон, Орегон и провинции Британская Колумбия примерно до 1940 года. Судя по положительным результатам реинтродукции волков в Йеллоустоунский национальный парк, существуют убедительные экологические причины возродить этот вид и вернуть его в естественный ареал обитания.

В случае каскадского горного волка появляется еще одна любопытная проблема. Этот волк был подвидом обыкновенного волка, а не отдельным видом. Следовательно, возникает вопрос: допустимо ли выбирать для восстановления вымерший подвид?

Прежде чем попытаться ответить на него, я должна вначале объяснить различие между подвидом, видом и популяцией. С точки зрения биологии популяция – это группа особей одного вида, живущих вместе на определенной территории. Эти особи скрещиваются между собой, соревнуются за природные ресурсы и делят одно и то же пространство. Вид обычно определяют как эволюционную линию, репродуктивно изолированную от всех остальных эволюционных линий. Особи одного вида могут перемещаться между популяциями, и это особо не повлияет на вероятность их встречи с половым партнером и размножения. Особи, принадлежащие к разным видам, спариваться не могут. Или же могут, но их потомство либо не доживает до зрелого возраста, либо само по себе бесплодно.

Эта основанная на репродуктивной изоляции концепция, известная как биологическая концепция вида, была сформулирована Эрнстом Майром в 1942 году. Но оказалось, что у нее есть некоторые недостатки. В частности, некоторые линии из тех, что мы уверенно можем назвать отдельными видами, не являются строго изолированными с репродуктивной точки зрения. К примеру, белые и бурые медведи считаются двумя разными видами. Однако детеныши, рождающиеся от скрещивания бурых медведей с белыми, выживают, находят себе пару и производят на свет потомство. Собаки, волки и койоты часто скрещиваются между собой. Домашние быки, бизоны и яки также могут скрещиваться и иметь фертильное потомство. А благодаря древней ДНК, извлеченной из костей неандертальцев, мы узнали, что представители нашего вида могли скрещиваться с неандертальцами (и делали это), и, как следствие этой гибридизации, у всех ныне живущих людей европейского и азиатского происхождения есть гены неандертальцев.

Почему же биологи продолжают придерживаться этой сбивающей с толку системы? Люди склонны распределять все вокруг по категориям. Когда мы видим хаос, нам хочется преобразовать его во что-то упорядоченное, чтобы выявить какой-то смысл. Разумеется, в эволюции нет абсолютных понятий. Животное не рождается однажды представителем совершенно нового вида, неспособного скрещиваться с представителями вида своих родителей. Видообразование – долгий процесс, в основе которого лежит множество генетических и поведенческих изменений. Популяции становятся географически изолированными друг от друга и эволюционируют в разных, независимых направлениях. Наконец, накапливается достаточно изменений, чтобы отдельные особи утратили способность скрещиваться с особями из другой популяции. Как мы видим на примере белых и бурых медведей, а также людей и неандертальцев, то, что с точки зрения здравого смысла можно назвать видовыми различиями, иногда развивается до того, как две линии становятся полностью репродуктивно изолированными друг от друга.

Чтобы навести порядок в том хаосе, который представляет собой биология, Карл Линней, шведский биолог и врач XVIII столетия, разработал систему таксонов для описания и упорядочивания всех форм жизни. Эта система содержит иерархическую классификацию всего на свете, в зависимости от его отношения ко всему остальному. Наибольшие категории подразделяют организмы на царства: животные, растения, грибы, протисты, эубактерии и археи (хотя последние два иногда объединяют в одно царство, дробянки). Волки, койоты, медведи, змеи и кролики – это животные, следовательно, они относятся к царству животных. Волки, койоты, медведи и кролики являются млекопитающими (класс млекопитающие). Волки, койоты и медведи – хищники (отряд хищные). Волки и койоты – псовые (семейство псовые). И те и другие относятся к роду «волки», но собственно волки – это Canis lupus, а койоты – это Canis latrans, где lupus и latrans — официальные латинские названия двух разных видов.

Далее все становится более запутанным. Иногда виды делят на подвиды. Но это скользкое определение. Одни систематики могут считать популяцию, которая кажется особенно сильно изолированной от прочих популяций, подвидом, в то время как другие специалисты могут решить, что эта популяция недостаточно изолирована, чтобы присудить ей такой статус. В отличие от определений вида, нет никаких четких правил, согласно которым мы можем решить, существует подвид или нет.

Какое отношение все это имеет к восстановлению вымерших видов? Огромное. Если подвид не что-то реально существующее, если это просто слегка отличающаяся версия вида, который далек от вымирания, следует ли нам тратить время и силы на его восстановление?

Иногда подвиды разделяют по географическому признаку. Это означает, что хотя у двух подвидов может не быть физических или генетических преград к скрещиванию, иногда они просто живут слишком далеко друг от друга. К примеру, маловероятно, чтобы иберийский волк завел общее потомство с мексиканским волком. Без скрещивания в этих двух популяциях накапливаются генетические отличия, благодаря которым они выглядят и ведут себя по-разному. Однако, несомненно, и те и другие являются волками. Итак, если мексиканские или иберийские волки вымрут, будет ли оправданно их возрождение?

Представим себе гипотетический сценарий, где существует два подвида, очень важных для своих экосистем (такие виды называются ключевыми), и один из них вымирает, дестабилизируя экосистему, в которой жил. Эти два подвида очень близки. На самом деле их отличает друг от друга только то, что они жили в разных местах и имеют небольшие морфологические особенности, скажем, немного разную форму ушей. Для того чтобы вернуть экосистеме стабильность, мы хотим реинтродуцировать в нее вымерший ключевой вид. Что будет лучше – возродить его с помощью науки или завезти в эту экосистему близких родственников вымершего подвида? Другими словами, насколько сильно вымершая линия должна отличаться от ныне живущих, чтобы ее возрождение было оправданно?

С технической точки зрения восстановить подвид, подобный каскадскому горному волку, намного проще, чем отдельный вид. Как я расскажу далее, сборка генома вымершего организма может быть чрезвычайно сложной, и для нее требуется использование «направляющего» генома, чтобы наложить на него короткие поврежденные участки ДНК. Геном каскадского горного волка можно собрать на основе генома обыкновенного волка, что существенно упростит этот процесс. Эмбрионы каскадского горного волка можно имплантировать самке обыкновенного волка, а стая обыкновенных волков сумеет воспитать родившихся волчат. Как следствие, возникает вопрос, чем будут отличаться предполагаемые возрожденные каскадские горные волки от волков подвида, в котором они родились? Не разумнее ли просто заселить Каскадские горы другим подвидом волков?

В то время как некоторые виды или подвиды кажутся слишком похожими на живущие ныне, чтобы их возрождение было оправданно, другие вымершие виды не имеют близких эволюционных родственников. Это аргумент как за их возрождение, поскольку оно в большей степени восстановит эволюционную новизну, так и против, поскольку это будет намного более затратно.

К примеру, моа относились к отряду моаобразные, или Dinornithiforme, подразделявшемуся на три семейства, ни одного из которых на сегодня не осталось. Ближайший живущий родственник моа – это тинаму, их последний общий предок обитал на Земле около 50 миллионов лет назад. Птицы моа прошли длинный путь независимой эволюции, и их возрождение вернуло бы в наш мир множество уникальных черт. Но отсутствие близких родственников делает чрезвычайно трудной сборку точного генома из поврежденных фрагментов ДНК, полученных из костей моа. В этом случае расхождение «направляющего» генома с древним геномом моа составит более 100 миллионов лет (эволюционная дистанция до ближайшего общего предка, умноженная на два). Так будет с любым вымершим видом, у которого нет близких родственников среди живущих видов. Для таких животных будет очень трудно подыскать подходящую суррогатную мать или яйца, в которых смогут развиться эмбрионы. У нас также практически не будет возможности узнать, каким должно быть естественное поведение этих животных, как должны заботиться о детенышах взрослые особи или как имитировать эту заботу и другие важные социальные взаимодействия. В некотором смысле эти животные могут слишком сильно отличаться от всех живущих ныне видов, чтобы мы сумели успешно их возродить.

Идеальный кандидат на возвращение должен иметь как достаточно близких родственников среди живущих видов, чтобы его возрождение можно было реализовать, так и уникальные черты или адаптационные свойства к определенной среде обитания. Например, оранжевая жаба, которую в последний раз видели во влажных тропических лесах Коста-Рики в 1989 году. Она обладала настолько необычным ярко-оранжевым окрасом, что Джей Сэвидж, описавший ее герпетолог, не мог поверить, что она настоящая, что это не какой-то фокус. Оранжевая жаба была крошечной (взрослые самцы достигали в длину чуть более 5 сантиметров), и ее можно назвать хорошим кандидатом на возрождение. Она относится к роду жабы (Bufo), включающему множество разнообразных видов, а значит, имеет большое количество живущих родственников. Однако среди всего этого разнообразия жаб только она одна могла похвастаться таким эффектным оранжевым цветом. Что, если бы белкам, отвечающим за этот оранжевый цвет, нашлось бы какое-то неизвестное применение в медицине или они имели бы психоактивные свойства? Нам не узнать, так ли это, пока кто-нибудь не лизнет оранжевую жабу, а для этого сначала нужно вернуть ее к жизни.

Наконец, идеальным кандидатом на возрождение будет вид, который вымер совсем недавно. Экосистемы постоянно находятся в движении. На них влияют как абиотические факторы, к примеру количество осадков или минимальная температура зимой, так и биотические, включая вымирание и появление новых видов. Когда вид вымирает, экосистема, в которой он жил, адаптируется к его исчезновению. Если вымирание произошло много тысяч, а то и всего несколько сотен лет назад, реинтродукция этого вида может привести к дестабилизации того равновесия, которого достигла экосистема за это время. Это не означает, что допустимо возрождать только виды, вымершие недавно. Разумеется, роль, которую некоторые животные (к примеру, крупные травоядные) играли в древних экосистемах, была настолько велика, что пустота, оставшаяся после их исчезновения, так ничем и не заполнилась. Как я расскажу далее, благодаря тщательной оценке относительных рисков и преимуществ восстановления таких видов мы можем прийти к выводу, что их также нужно возродить – поскольку они способны благотворно повлиять на современную окружающую среду.

 

Почему они вымерли?

 

Люди склонны больше интересоваться возрождением видов, вымерших из-за влияния человека. Так что вопрос «Почему они вымерли?» как будто звучит глуповато. Но на самом деле он вовсе не глупый. Люди отличаются завидной изобретательностью в том, что касается истребления живого.

 

Рис. 3. Мигрирующая стая странствующих голубей. Рисунок из журнала The Illustrated Sporting and Dramatic News, 3 июля 1875 года. © The Archives and Manuscripts Department, John B. Cade Library, Southern University and A&M College

 

Множество видов мы уничтожили просто грубой силой. В XIX веке мы поймали и убили миллиарды странствующих голубей, что в конечном итоге привело к их вымиранию (рис. 3). Когда европейцы прибыли в Северную Америку, странствующие голуби составляли, как считалось, 25–40 % всех птиц на востоке Соединенных Штатов. В 1866 году была описана стая странствующих голубей, насчитывающая более 3,5 миллиарда особей, – они пролетали над Огайо в течение более 14 часов. А 1 сентября 1914 года, в час дня, в зоопарке Цинциннати умерла последняя самка странствующего голубя по имени Марта (ил. 1[3]).

Вымирание животных вследствие чрезмерной охоты – привычное явление в нашей истории, с которым мы все еще пытаемся бороться. Стеллерова корова (рис. 4) была огромным (девять метров в длину и до десяти тонн весом) морским млекопитающим, ее ближайший живущий родственник – дюгонь. Когда-то стеллеровы коровы водились в изобилии в северной части Тихого океана, но в XVIII веке люди истребили их, вскоре после того как впервые обнаружили. Избыточная охота также привела к исчезновению бескрылой гагарки, привлекавшей людей своим жиром, перьями и мясом. Сегодня мы продолжаем чрезмерно эксплуатировать виды, от которых зависим. В докладе «Состояния мирового рыболовства и аквакультуры» за 2012 год говорится о том, что 30 % рыбохозяйственных организаций превышают нормы рыбной ловли, и для того, чтобы они смогли работать и дальше, нужен строгий контроль над этими предприятиями.

Но мы уничтожаем животных не только грубой силой. Непрямое воздействие роста человеческой популяции – превращение естественной среды обитания животных в мегаполисы, города и сельскохозяйственные угодья, вырубка лесов, ведение монокультурного хозяйства, а также строительство дорог и автомагистралей, соединяющих все эти объекты, – изменяет естественную среду обитания животных, разрушая и дестабилизируя экосистемы, что приводит к вымиранию видов. Птицы особенно восприимчивы к разрушению их среды обитания. Одна только постепенная вырубка лесов ради освобождения пространства для людей и их посевов на островах Тихого океана привела к исчезновению тысяч видов птиц. Именно из-за разрушения естественной среды обитания обрели свой охранный статус более половины видов птиц, находящихся под угрозой исчезновения.

 

Рис. 4. Стеллерова (морская) корова, Hydrodamalis gigas. Иллюстрация Дж. Ф. Брандта, 1846 год. Это изображение было опубликовано в книге Э. Р. Ланкестера «Вымершие животные» (Extinct Animals, London: A. Constable, 1905)

 

Кроме того, мы путешествуем по миру и привозим кое-что с собой, как специально, так и по случайности. Мы интродуцируем паразитов, хищников и соперников в экосистемы, где они ранее не жили, что приводит к вымиранию видов. Птицы, живущие на островах, опять-таки, особенно чувствительны к новым хищникам, особенно крысам, кошкам и змеям – «экспертам» в обнаружении и поедании яиц. Именно крысы и кошки привели к вымиранию таитянского песочника и улиетанского какарики на Островах Общества, маврикийского дронта и дронта-отшельника, реюньонского розового голубя, родригесского скворца и рыжего маврикийского пастушка на Маскаренских островах, а также улиетанского какарики, белокрылого песочника и помареи с острова Маупити (Pomarea pomarea), обитавших во Французской Полинезии, и это только несколько примеров. Помимо хищников люди завозили в эти новые места болезни, передававшиеся от домашних животных диким и также приводившие к вымиранию видов.

Кроме того, мы загрязняем мир вокруг нас промышленными и сельскохозяйственными отходами. Китайский речной дельфин – это пример того, как загрязнение в сочетании с разрушением естественной среды обитания может привести к исчезновению вида. Не так давно признали вымершим видом мадейрскую капустницу, исчезновение которой связывают с разрушением ее среды обитания и загрязнением почвы удобрениями.

В некоторых случаях, даже когда ясно, что именно люди виновны в исчезновении какого-либо вида, все же очень трудно определить, каковы были непосредственные причины. Если причина первоначального вымирания вида до конца не ясна, откуда нам знать, что он вскоре не исчезнет снова? Аналогичным образом, определенные виды, непосредственные причины вымирания которых нам известны, будут плохими кандидатами на возрождение. К примеру, несмотря на привлекательность идеи восстановления дронтов с эмоциональной точки зрения, если мы возродим этих птиц и вернем обратно на Маврикий, их яйца вскоре будут с жадностью съедены огромными популяциями крыс и кошек, в изобилии расплодившихся на острове в наши дни.