Книга: Самое грандиозное шоу на Земле

Бег на месте

Бег на месте

Пять лучших бегунов среди млекопитающих — это гепарды, вилороги (иногда называемые антилопами, но в действительности не их родственники), антилопы гну (настоящие антилопы, хотя по виду не скажешь), львы и газели Томпсона (также настоящие антилопы)[175]. Обратите внимание, что в этой пятерке и хищники, и их жертвы. Это, по-моему, не случайно.

Считается, что гепарды способны разгоняться с места до 60 км/ч за три секунды (результат, сопоставимый с «Феррари», «Порше» и «Теслой»[176]). Львы также разгоняются быстрее газелей. Но газели выносливее и увертливее. В целом тело крупных кошек прекрасно подходит для спринта и напрыгивания на неосторожную добычу. Псовые — гиеновые собаки и волки — загоняют жертву, превосходя ее в выносливости. Газелям и антилопам приходится подстраиваться под оба типа хищников и, следовательно, искать компромисс. Они ускоряются не так быстро, как большие кошки, но зато они выносливее. Иногда газель, уклоняясь и прыгая из стороны в сторону, может сбить гепарда с бега, переводя погоню из оптимального для гепарда разгона к неудобным для него уверткам, утомляя его, и тогда сказывается недостаточная выносливость кошек. Удачная для гепарда охота заканчивается почти сразу же: они берут скоростью и скрытностью. Неудачная охота кончается так же быстро: гепард, не добившись успеха сразу, прекращает преследование, чтобы сэкономить силы.

Итак, среди лучших бегунов есть те, кто охотится, и те, на кого охотятся. Естественный отбор толкает хищников к выработке новых приспособлений, которые позволят еще лучше ловить добычу. Он же заставляет жертву вырабатывать новые приемы спасения от хищника. Хищники и жертвы втянуты в бесконечную «гонку вооружений», разворачивающуюся в эволюционном времени. Результатом этой гонки является устойчивый рост объема экономических ресурсов, которые тратят обе стороны, за счет других «отраслей». Охотники и жертвы постоянно совершенствуют оснащение для того, чтобы обогнать (обхитрить, застать врасплох) другую сторону. Заметим, однако, что новое такое приспособление не обязательно позволит обогнать (или убежать) просто потому, что противник тем временем также совершенствуется. Таковы свойства любой гонки вооружений. Мы можем только согласиться с Королевой из «Алисы в Зазеркалье»: «Приходится бежать со всех ног, чтобы только остаться на том же месте».

Об эволюционной «гонке вооружений» было прекрасно известно Дарвину, хотя он не употреблял этот термин. В 1979 году Джон Кребс и я опубликовали статью[177], посвященную этому вопросу, в которой сослались в качестве первоисточника термина на книгу британского биолога Хью Котта. Может быть, не случайно Котт выпустил свою «Приспособительную окраску животных» в 1940 году[178], во время Второй мировой войны:

Отметим, что гонка вооружений протекает в эволюционном времени. Не следует ее путать с преследованием определенным гепардом определенной газели. Гонка в эволюционном времени — это соревнование за лучшее снаряжение в гонках во времени реальном. На самом деле это означает, что гены, позволяющие обогнать или обмануть врага, накапливаются в генофондах обеих сторон. Кроме того, как было известно и во времена Дарвина, оснащение для быстрого бега позволяет обогнать соперников своего вида, убегающих от того же хищника. (Здесь очень к месту известная шутка про медведя и кроссовки[181].) Если гепард преследует стадо газелей, каждой газели важнее обогнать сородичей, а не гепарда.

Теперь, вооружившись терминологией, вернемся в лес и увидим, что деревья также вовлечены в своеобразную гонку. Они гонятся за фотонами и поэтому тянутся к солнцу, пытаясь обогнать соседей. Особенно острой гонка становится после смерти старого дерева, которая освобождает свободное место в пологе. Треск ломающегося сухого дерева сродни звуку стартового пистолета в гонке, которая идет в реальном времени (хотя и существенно более медленном, чем время, к которому привыкли животные, в том числе мы). С высокой вероятностью выиграет хорошо подготовленное дерево, обладающее генами, процветавшими в прошлых раундах и позволившими своим обладателям вырасти быстро и высоко.

Гонка между видами в лесу симметрична. Все деревья пытаются добиться одного и того же — места под солнцем. Гонка с участием хищника и жертвы асимметрична: средства нападения соревнуются со средствами защиты. Это же справедливо и для гонки вооружений между паразитом и его хозяином. Более того, как бы странно это ни звучало, идет гонка вооружений между самцами и самками внутри вида, даже между родителями и потомством[182].

Апологетов креационизма должна серьезно беспокоить одна особенность таких гонок. Они, как правило, бессмысленны. Если мы представим себе проектировщика, создававшего гепарда, у нас не останется сомнений в том, что он желал заполучить идеальную машину для убийства (достаточно одного взгляда на этого прекрасного охотника и бегуна). Более того, если говорить о дизайне, то гепард наилучшим образом «сконструирован» для охоты на газелей. Однако тот же конструктор зачем-то снабдил газелей всем необходимым для того, чтобы избежать смерти в когтях гепарда. Черт возьми, на чьей же тогда стороне этот загадочный проектировщик? Стоит посмотреть на роскошные мышцы и подвижный позвоночник гепарда, чтобы понять: Творец ставил на гепарда. Но — один взгляд на легкую и ловкую газель, и складывается обратное мнение.

Выходит, левая рука этого проектировщика не ведает, что творит правая? Или же он — садист, которому просто нравится любоваться погоней, и поэтому он непрерывно повышает ставки? Он ли Тот, Кто сотворил Агнца?

Или же, в соответствии с божественным замыслом, «барс будет лежать вместе с козленком», а «лев, как вол, будет есть солому»? Но тогда зачем этим хищникам клыки и когти? Зачем зебрам и антилопам поражающая воображение скорость и способность уходить от преследования? Эволюционное объяснение происходящего, напротив, лишено этих изъянов. Каждая из сторон пытается победить, поскольку особи, которым это удастся, передадут потомкам гены, приведшие их к успеху. Мысли о «бесполезности» и «пустой трате энергии» приходят нам в голову потому, что мы, люди, способны оценить благо целой экосистемы. А естественный отбор заботится только о сохранении и репродукции генов особи. И больше ни о чем.

В лесу мы видим то же самое. Если дерево тратит всю энергию на ствол, ему не хватает на плоды и листья. У гепардов и газелей собственная «экономика». Способность быстро бегать обходится недешево, причем требует не только расхода энергии (которая в конечном счете поступает от Солнца), но и материалов, которые необходимы для строительства мышц, костей и связок — аппарата, обеспечивающего скорость и ускорение. Газель способна съесть ограниченную массу травы. Следовательно, любые дополнительные материалы, которые будут потрачены на быстрый бег и маневренность, придется заимствовать откуда-то еще, например у департамента фертильности, на которую животное должно тратить большую часть ресурсов. Настоящий свод тонких компромиссов. Не зная всех подробностей, мы тем не менее можем сказать, что всегда есть возможность потратить на какой-то отдел тела слишком много (это непреложный закон экономики), отбирая, таким образом, ресурсы у других отделов. Животное, которое вложило в способность быстро бегать больше, чем нужно, может спасти свою шкуру. Однако в результате эволюционные перспективы этого животного могут оказаться хуже, чем у другой особи, которая бегает медленнее (и, стало быть, сильнее рискует быть съеденной), но зато поддерживает энергетический баланс и в конечном счете имеет больше потомков, способных репродуцировать гены.

Помимо энергии и материалов в уравнение следует включить еще один хорошо известный экономистам параметр — риск. Длинные и тонкие ноги быстро бегут. Но, к сожалению, они еще и легко ломаются. Нередко скаковые лошади ломают ноги прямо во время гонки и заканчивают жизнь на живодерне. Вспомните главу 3 — причина этого дефекта проста: их выводили специально для того, чтобы быстро бегать, в ущерб всему остальному. Газели и гепарды также отбирались на скорость, однако естественным путем, и, переусердствуй природа в погоне за скоростью, их ноги были бы столь же непрочны. Но природа никогда не переусердствует: она всегда стремится к равновесию. В мире много генов, приводящих к равновесию — именно потому они и уцелели! Это означает, что особи, обладающие более длинными и тонкими ногами, безусловно весьма пригодными для быстрого бега, в среднем с меньшей вероятностью передадут свои гены потомству, чем особи, менее подверженные переломам. Пусть это всего лишь гипотетический пример сотен и тысяч компромиссов, на которые идут все животные и растения. Эволюция, по сути, и есть нахождение экономических компромиссов. Конечно, этим занимаются не отдельные особи: сам естественный отбор управляет балансом, контролируя соотношения альтернативных вариантов генов в генофонде.

Оптимального компромисса для любого набора требований и уступок быть в принципе не может. Равновесие между скоростью бега и прочими потребностями тела у газелей будет смещаться в зависимости от численности хищников в районе обитания. Эта ситуация по существу та же, что и разобранная нами в главе 5 история гуппи. Если вокруг мало хищников, оптимальная длина ног газелей будет уменьшаться: наиболее успешными будут особи, гены которых перераспределяют часть энергии и материалов, предназначающихся для ног, в другие части тела, например, в репродуктивную систему или накопление жира на зиму. Эти особи, кстати, будут реже страдать от переломов. Верно и обратное: если количество хищников возрастет, оптимум сместится в сторону более длинных конечностей, большей опасности переломов, меньшего количества энергии и материалов на отделы тела, не связанные с быстрым бегом.

Аналогичные соотношения для хищника будут определяться точно так же. Гепард, сломавший ногу, безусловно умрет от голода, как и его потомство. Но тем не менее приходится уравновешивать риски: если добычу трудно найти и поймать, то пусть уж лучше другим органам достанется меньше, ноги будут более уязвимы, но зато догонят самую быструю жертву.

Хищник и жертва попали в ловушку гонки вооружений: каждая из сторон неосознанно заставляет другую оптимизировать экономические затраты и взвешивать риск. Получается, что обе стороны вынуждены балансировать между риском остаться голодным (либо, напротив, стать обедом), но сберечь ноги и направить ресурсы на другие нужды, или же насытиться (либо, напротив, спасти шкуру), но пренебречь крепостью ног. Таким образом, противоборствующие стороны беспощадно вынуждают друг друга развиваться в одном и том же направлении, и получается folie deux — взаимное помешательство.

Смысл не совсем точен: речь идет не столько о безумии, сколько о смерти. Проигравший съедается (если речь идет о жертве) или умирает от голода (если о хищнике). А слово «взаимное» вполне уместно, ведь если бы эти двое безумцев могли договориться, то оба оказались бы в выигрыше. Как и в случае нашего Леса дружбы, легко увидеть, насколько плодотворным для обеих сторон оказалось бы соглашение о прекращении гонки. Она настолько же бессмысленна и тщетна, насколько и соревнование среди деревьев. Хищники учатся ловить все успешнее, жертвам приходится становиться ловчее, хищники вынуждены еще ускоряться… Обе стороны совершенствуют свое снаряжение для выживания, но ни одной из сторон, тем не менее, это снаряжение не дает преимущества — и все из-за недремлющего эволюционного противника.

С другой стороны, легко увидеть, как главный разработчик, запланировавший благополучие всей системы, может устроить добрососедское соглашение для обитателей Леса дружбы. Пусть все конкурирующие стороны сдадут оружие и обратят усилия на другие стороны жизни. Всем от этого станет лучше. То же самое, что и в нашей, человеческой гонке вооружений. Мы избавимся от истребителей, а вы — от бомбардировщиков. Вам не нужны будут ракеты, если мы ликвидируем свои. Все только выиграют, если мы разом уполовиним расходы на оборону и вложим их, например, в сельское хозяйство. А затем, свыкнувшись с половинным военным бюджетом и достигнув стабильности экономики, сократим его еще вдвое. Эта процедура должна проводиться синхронно, так, чтобы уровень вооружения в государствах-конкурентах даже при сокращении военных расходов оставался примерно на одинаковом уровне. И вся суть этого процесса — в планировании. Да, именно в планировании, а этого как раз так не хватает эволюции. Вот и деревья в лесу неизбежно включаются в гонку и продолжают ее до тех пор, пока отдельное дерево не перестает получать выгоду от участия в ней. У разумного разработчика всегда имеется возможность остановиться и подумать, нет ли лучшего решения, устраивающего всех участников кампании. Эволюция, в отличие от такого разработчика, не останавливается, а напротив, разгоняется, и в результате каждый участник получает личное преимущество, которое немедленно нейтрализуется преимуществами, достигнутыми противником.

Среди поп-экологов было нормой мыслить в рамках такого планирования, и даже некоторые ученые-профессионалы поддавались соблазну придать природе черты проекта. Так, увлекательное рассуждение о «предусмотрительных хищниках» было выдумано не каким-нибудь остолопом, а вполне заслуженным американским экологом.

Значит это примерно вот что. Нам хорошо известно, что следует воздерживаться от чрезмерной эксплуатации важных пищевых ресурсов, например от перелова трески, иначе она может вымереть. Именно поэтому государства и различные неправительственные организации пришли к необходимости введения квот вылова и мер контроля, вот почему они регламентируют размер ячеи для орудий лова вплоть до миллиметров, вот почему патрульные катера преследуют браконьеров. Мы, люди, находясь в самом расцвете, ведем себя как «предусмотрительный хищник», если, конечно, за нами как следует присматривать. Почему бы и диким животным не проявить такую же расчетливость, как это мыслится некоторым экологам? На этот вопрос я отвечаю: нет, нет и нет! И теперь, подготовленные предыдущими рассуждениями о деревьях и неизбежном «взаимном безумии», мы можем понять этот отрицательный ответ.

Главный разработчик, желающий добра всем животным, конечно, быстро подсчитает, какой должна быть оптимальная политика эксплуатации всех ресурсов. Он, безусловно, убедит львов в правильности этой политики: можно выедать квоту каждого вида антилоп, избегать охотиться на беременных самок, не трогать молодняк с высоким репродуктивным потенциалом. Не нападать на представителей редких видов — они в изменившихся условиях могут стать новым пищевым ресурсом. Если бы все львы на свете согласились выполнять условия, которые по расчетам проектировщика удовлетворяют устойчивому развитию, было бы здорово! И весьма неглупо. Но — увы!

Да, было бы совсем неглупо, именно это предписал бы разумный разработчик, сердечно озаботившийся счастьем всего сообщества. Но естественный отбор не раздает и не выполняет предписаний (он ведь не может предвидеть, соответственно, и предписывать), и в действительности все не так. И в настоящем лесу тоже все не так! Представим на минуту, что некий дипломатический львиный трюк все же сработал и львы договорились о квотах и разумном распределении жертв. И вот в сознательном сообществе львов появляется один ген, носитель которого нарушает правила. Этот эгоист вопреки всем договоренностям эксплуатирует запасы пищи как только может, до самого их истощения. И что, естественный отбор поспешит избавиться от недисциплинированного гена? Вовсе нет! Потомство, несущее ген мятежности, прекрасно выживет и с большим успехом передаст его следующему поколению, обойдя числом и силой своих более послушных конкурентов. Через несколько поколений этот ген станет преобладать в популяции, и от прежних добрососедских отношений не останется и следа. Тот, кто получает львиную долю добычи, передает свои гены, чтобы и дальше не терять ее.

Но наш прожектер все же не соглашается: если все львы станут индивидуалистами, то вскоре они не только уничтожат всех жертв, но и сами вымрут от недоедания. В проигрыше окажутся даже самые искусные охотники. Неужели даже тогда, настаивает наш разработчик, естественный отбор не вмешается, чтобы остановить это безобразие? Увы, нет, не вмешается.

Дело в том, что естественный отбор ни во что не вмешивается, он не заглядывает вперед и не рассуждает, кто из конкурентов ему более мил. Если бы он мог выбирать, то у предусмотрительного хищника был бы шанс все устроить. Естественный отбор, как превосходно, даже яснее, чем его преемники, представлял себе Дарвин, выбирает только между конкурирующими особями в пределах существующей популяции. Даже если вся популяция стремится к вымиранию в силу растущей конкуренции между особями, естественный отбор все равно будет на стороне наиболее конкурентоспособных и будет двигать процесс до тех пор, пока не останется последний из них. А наш гипотетический плановик работает скорее как своего рода экономист, которого интересует всеобщее благо, который разрабатывает оптимальную стратегию для целой популяции или экосистемы. Если говорить об экономических аналогиях, то уместнее вспомнить о «невидимой руке рынка» по Адаму Смиту.