Книга: От пчелы до гориллы

Мыши против Мальтуса

По мере развития науки все больше затрудняется, общение не только между специалистами в разных областях, но даже между специалистами в одной области, если только сферы их исследований хотя бы чуть-чуть различаются. Ученые словно говорят на разных языках. Конечно, часто созываются всевозможные коллоквиумы и конференции, на которых обсуждаются многие волнующие вопросы; о них обычно узнаешь слишком поздно, а между тем присутствовать на них было бы совершенно необходимо. Когда же мы наконец реформируем нашу архаичную систему научных публикаций, когда начнем «кормить» электронную машину перфорированными карточками? Впрочем, как сказал известный английский физик, «лучше, может быть, и не станет, но уж хуже-то быть не может»…

Когда мои коллеги (Кун, Кристиан, Снайдер и Рэтклифф) начали работать в американской Академии наук, я задал себе вопрос: сознают ли они в полной мере значение своих исследований. Кажется, Кун это понял; во всяком случае, он сказал, что если только он сам не безнадежно наивен, то вполне возможно, что Кристиан и его сотрудники открыли совершенно новый путь в изучении эволюции — нечто вроде немальтузианского естественного отбора.

Это сказано достаточно сильно и, естественно, вызывает желание глубже вникнуть в суть дела.

Что же из ряда вон выходящего в исследованиях Кристиана? На этот вопрос можно ответить в нескольких словах.

Кто не слышал о теории Мальтуса? Эта теория проникла в биологию, нашла отзвук в философии. Суть ее сводится к следующему: число потребителей возрастает быстрее, чем количество благ, предназначенных для потребления, так что в конце концов эти блага превращаются в фактор, ограничивающий прирост числа потребителей. Отсюда вывод: следует регулировать рождаемость у человека; численность популяции у людей, таким образом, не имеет никакого другого механизма внутренней регуляции, кроме голода. То же, понятно, и у животных.

По мнению Кристиана, все это абсолютно неверно: механизм, регулирующий численность вида, существует, он открыт у всех животных, у которых его искали; не действует автоматически и не зависит от наличного количества пищи. Это, по моему мнению, совершенно революционный взгляд; он превосходно доказан в огромном количестве работ, выполненных всего двумя-тремя лабораториями в Америке и почти неизвестных в Европе.

Все началось, по правде сказать, уже давно. Как всегда в науке, и здесь были свои зачинатели: это Крю и Мирская (1931 год), Ветулани (1931 год) и затем Ретцлаф (май 1937 года). Все эти исследователи отмечали, что в зависимости от того, объединены мыши в группы или же они живут по отдельности, их поведение бывает различным и численность их глубоко сказывается на физиологии.

Эти ученые работали бок о бок; когда читаешь их работы, ясно чувствуешь, что школа экспериментальной «социологии животных» неизбежно должна была возникнуть. Видимо, однако, тогда время для этого еще не пришло, и я сам понял это, когда обнаружил гораздо более странное явление у мигрирующей саранчи: я убедился в том, что особи одного вида служат друг для друга неким специфическим раздражителем. Такого никак не могли вместить ученые головы в тридцатых годах. Вот она, «аллергия ко всему новому», которая всегда так или иначе проявляется в науке, тормозя ее поступательное движение.

Тем временем, правда гораздо позже, Кристиан и его сотрудники показали, что отдельно взятая пара мышей (самец и самка), помещенная в клетку, не может нормально размножаться, для этого требуется соединение нескольких пар. В противном случае одни самки не могут разродиться, у других беременность начинается, но зародыш вскоре рассасывается. Было также показано, что для нормального функционирования органов размножения у самок необходимо присутствие самца даже при условии, что он отделен от самок решеткой, так что спаривание невозможно. Недостаточно, чтобы самец побывал в клетке только для исполнения своей роли производителя, а затем был оттуда изъят; нет, нужно, чтобы самки постоянно испытывали возбуждающее действие его присутствия, быть может, чувствовали его запах.

Впрочем, это лишь один из примеров явления, носящего более общий характер. Подобных примеров существует множество. Так, например, в нашей зоотехнической лаборатории в Жуи, самой современной лаборатории Европы, группой ученых было доказано, что у свиньи не могут нормально развиваться половые железы, если она не имеет возможности услышать голос или почуять запах самца.

Но, когда в клетке содержат гораздо более многочисленную группу мышей, возникают явления совершенно иного порядка. Сначала размножение идет нормально, так как плотность популяции невысока. Однако если предоставить животным свободно размножаться, снабжая их в изобилии пищей и питьем, то постепенно смертность молодых животных будет возрастать и в какой-то момент, всегда при одной и той же плотности популяции, размножение полностью прекращается. Одновременно с этим у мышей увеличиваются надпочечники, проявляя все признаки сильно возросшей активности.

Если часть особей убрать из клетки, то мыши вновь начинают размножаться, а надпочечники уменьшаются. Подобные изменения размера надпочечников, а также некоторые другие факты показывают, что существует какой-то регулирующий механизм, приводящий путем ряда гормональных взаимодействий к весьма значительному ослаблению или даже к полному прекращению размножения. Но ведь этот факт свидетельствует против мальтузианской теории!

Удивленный читатель, конечно, не преминет возразить нам. Конечно, скажет он, если в тесную клетку посадить слишком много животных, то появление всевозможных физиологических и патологических расстройств неизбежно. Ничего загадочного здесь нет.

Отвечаем: значение термина перенаселенность в данном случае весьма относительно; оказывается, животные перестают размножаться задолго до того, как специалисты могут счесть, что животным тесно. И если вместо белой мыши, животного довольно кроткого и покладистого, взять свирепую серую мышь, то и при самой умеренной плотности популяции размножение прекратится.

Но все же, возразят нам снова, кто сказал, что всему этому причиной именно плотность популяции сама по себе?

Именно такой вопрос и поставили перед собой американские исследователи; они переводили животных, у которых уже начался процесс «групповой стерилизации», в просторные террариумы, где они явно не страдали от тесноты. Как это ни странно, оказывается, что «жизненное пространство» само по себе не играет роли: размножение по-прежнему приостановлено (несомненно, здесь сказывается то, что грызунам присуще собираться в тесные группы). Таким образом, значение жизненного пространства весьма относительно. Словом, существует некая, различная для каждого вида средняя плотность популяции, при которой неотвратимо приходит в действие таинственный регуляторный механизм, который через посредство надпочечников и гипофиза сначала подавляет, а затем полностью прекращает воспроизведение.

При таком понимании ход вещей представляется достаточно сложным, но все же поддается истолкованию. К несчастью, нам придется ввести дополнительное усложнение, так как нужно учесть еще и существование иерархии. Действительно, «орда» крыс или мышей вовсе не представляет собой ту неорганизованную массу, какую склонен видеть в ней непосвященный. Здесь всегда легко отличить животное альфа, которое можно было бы назвать вожаком; такое животное расправляется со своими собратьями, первым поедает корм, захватывает самок высшего ранга (и у самок параллельно с иерархией самцов существует своя, совершенно особая иерархия), не разрешает никому спариваться (так что спаривания происходят, только когда альфа засыпает). Ниже стоит животное бета, которое сносит взбучки только от вожака, но щедро возвращает их всем остальным. И так далее, вплоть до животного омега. Несчастная омега терпит вечные побои, кормится только украдкой, лишена возможности спариваться и часто погибает от физического истощения, если только ее не забьют до того. Вместе с тем замечено, что прирост популяции грызунов снижается, если часто производить замену особей; если, например, ввести 15 % посторонних крыс взамен 15 %; только что изъятых, то прирост популяции сразу же прекратится. Это, должно быть, связано с тем, что при подобной замене отношения господства и подчинения оказываются сильно нарушенными и восстанавливаются только по прошествии некоторого времени. Статистические исследования показали, что почти все детеныши происходят от животных, занимающих господствующее положение. Если так, скажут нам, то возможно, что те изменения в надпочечниках, о которых шла речь выше, связаны с постоянными драками, необходимыми для поддержания существующей иерархии. Нет и нет! Эти драки совсем не так уж часты; порядок устанавливается очень быстро: альфе достаточно лишь принять угрожающую позу, чтобы отогнать гамму и дельту, которые и без того держатся на почтительном расстоянии. К тому же, помещая крыс в такие условия, при которых драки возникают часто, мы тщетно пытались установить корреляцию между количеством и серьезностью ранений и изменениями в весе надпочечников. Дело тут оказалось много сложнее, чем мы могли представить себе, исходя из наших первоначальных гипотез.

Пусть так, но ведь все наши опыты в основном проводились в лабораторных условиях. Кто поручится, что в естественных условиях происходит то же самое? Именно при свете, зажженном в лаборатории, ученые смогли разглядеть в природе совершенно аналогичные явления. Вспомним, например, леммингов. Их поведение во время миграций очень долго не находило объяснения, пока наконец не решили, под влиянием работ Кристиана, изучить их надпочечники. Они оказались, как и следовало ожидать, сильно гипертрофированными, чем и объяснялось в основном поведение этих грызунов и их столь ненормальное возбуждение. Здесь, видимо, мы снова сталкиваемся с пресловутым эффектом группы.

У полевок приостановка полового созревания молодых особей начинается уже при самом небольшом увеличении плотности популяции, что можно установить путем отлова животных. Летом попадается множество неполовозрелых, хотя уже довольно старых, зверьков; в развитии самцов обнаружено больше нарушений, чем в развитии самок. Как показал Калела, в этом случае ни пища, ни климат не имеют значения. У крыс, которых в городах регулярно отлавливают работники специальной службы, что позволяет провести статистическую обработку данных, вес надпочечников уменьшается после каждого интенсивного отлова, приводящего к резкому сокращению численности популяции.

У пятнистых оленей (Cervus nippon) смертность начинает повышаться, как только плотность популяции превысит одно животное на 4000 квадратных метров; это сопровождается гипертрофией надпочечников. Однако, едва численность животных снижается до известного уровня, размер желез начинает уменьшаться. Прежде чем наступает фаза повышенной смертности, рост молодняка замедляется на 40 %. Учащаются случаи заболеваний гепатитом и гломерулонефритом, что говорит о снижении сопротивляемости организма. Возможно, в основе этого явления лежит гиперфункция надпочечников. Во всяком случае, известно, что введение большой дозы кортизона — гормона коры надпочечников — влечет за собой значительное снижение способности организма сопротивляться заболеваниям.

Возникает еще один вполне естественный вопрос: а как же обстоит дело у людей? Мой ответ, наверное, удивит читателя: не исключено, что как раз к человеку наши рассуждения неприменимы. Потому что у общественных форм влияние эффекта группы (лучше всего он пока изучен у насекомых) имеет, по-видимому, совершенно иной характер. У них даже очень высокая плотность популяции, например в улье или в муравейнике, никогда не оказывает вредного действия. Напротив, она оказывается благоприятной, как бы велико ни было — скопление насекомых на крайне ограниченном пространстве. А ведь можно сказать, что люди — это единственные действительно общественные млекопитающие. У всех прочих млекопитающих имеются лишь зачатки общественного образа жизни. Впрочем, самое достоверное здесь то, что мы еще ничего не знаем; перед вашим взором открылась нежданно-негаданно огромная область, и нам остается лишь исследовать ее.