Сейчас в Северной Америке живет пятьсот тысяч бизонов (плюс-минус), и их стада насчитывают от десяти до одной тысячи голов. Бизоны – животные крупные, они могут весить до тонны, у них мирный нрав и плохое зрение, и они просто чудесны. В целом бизоны спокойны, хотя способны догнать бегущую галопом лошадь, а если их вспугнуть, прыгают с места вверх почти на два метра. В местных и национальных заповедниках, где в неволе содержатся стада бизонов, рейнджеры предупреждают посетителей, что общаться с животными опасно, и все же каждый год находится несколько человек, которые пренебрегают предупреждениями и дорого – иногда даже жизнью – платят за это. Все-таки бизоны – дикие звери, а не мохнатая версия домашней коровы.
Бизоны – пример успеха охраны природы. Они едва не исчезли в конце XIX века, а сегодня их стада ведут здоровую, размеренную жизнь, их мясо, шерсть и кожа пользуются на рынке устойчивым спросом и приносят прибыль, а президент Барак Обама в 2016 году назвал их национальным млекопитающим США. Популяции бизонов в Северной Америке стабильны, и это отрадно.
Что же такое успех охраны природы, приносящий отрадную стабильность? Сегодня большинство бизонов принадлежат частным владельцам и выращиваются как домашний скот. Животных подвергают селекции, чтобы развить у них качества, облегчающие их содержание на ранчо и повышающие их рыночную прибыльность: бизоны должны быть смирными, плодовитыми и быстро расти на экономичных кормах. Во многих, а возможно, и во всех стадах наличествуют гены коров, поскольку в начале XIX века владельцы ранчо нарочно скрещивали бизонов с коровами, чтобы получить скот с коровьим темпераментом и бизоньей выносливостью. Скрещивание внутри и между стадами тщательно отслеживается, и несколько крупных некоммерческих и коммерческих организаций предлагают услуги наподобие типирования ДНК, тестирования на болезни и сопровождения купли-продажи. Эти бизоны обитают в охраняемых границах своих пастбищ и избавлены от необходимости конкурировать с другими травоядными животными. Им не нужно опасаться хищников – волков и медведей. Они не могут мигрировать в поисках качественного корма при смене времен года. Выживанию таких бизонов способствуют иные черты и гены, чем те, которые обеспечивали успех их предкам. Можно ли считать этих бизонов по-прежнему дикими?
Некоторые бизоны – примерно четыре процента от живущих ныне особей – объединены в охраняемые стада. В целом эти стада занимают менее одного процента территории, которую когда-то использовали бизоны. Бизоны из этих стад не подвергаются селекции в коммерческих целях, однако их жизнь контролируется ничуть не меньше, чем жизнь бизонов в частных стадах. Охраняемые стада, как и коммерческие, пасутся на огражденных территориях, что защищает их от болезней, хищников и других опасностей. Животных ежегодно отбраковывают, чтобы сдержать рост популяции, особей с неидеальным темпераментом удаляют из стада, а состав стада по полу и возрасту тщательно регулируют, чтобы контролировать размножение и снизить вероятность побега.
У большинства охраняемых стад тоже есть гены коров, что заставляет задуматься о проблеме сохранения вида. Например, около 50 процентов бизонов из охраняемого стада на острове Санта-Каталина у побережья Калифорнии несут в себе митохондриальную ДНК коровы – эта ДНК наследуется по материнской линии. Когда биолог Джеймс Дерр, специалист по бизонам из Техасского аграрно-технического университета, изучал стадо с острова Санта-Каталина, чтобы выяснить, влияет ли наличие ДНК коровы на бизонов, то он обнаружил, что бизоны с митохондриальной ДНК коровы меньше и ниже ростом, чем в стадах с бизоньей митохондриальной ДНК. Эти результаты показывают, что такая большая доля коров среди предков, вероятно, влияет на бизонов из стада Санта-Каталины. Могут ли эти бизоны считаться по-прежнему дикими?
Если принимать в расчет результаты, подобные полученным Дерром, то зоотехникам предстоит решить трудную задачу. Как быть – подвергать бизонов с ДНК коровы отрицательной селекции и устранять их из стада или, напротив, поощрять смешение пород, поскольку это дает возможность повысить генетическое разнообразие у вида, все особи которого генетически очень схожи из-за недавней угрозы вымирания? Тем более что все стада медленно накапливают генетические варианты, характерные для того или иного стада, – и из-за приспособления к местным условиям, что хорошо, и из-за близкородственного скрещивания, что может быть плохо. Выбор у зоотехников непрост. С одной стороны, если перемещать отдельных особей из стада в стадо, это не даст близкородственному скрещиванию сделать все стадо в целом менее приспособленным. С другой стороны, такая динамика может пересилить механизмы приспособления к местным условиям, которые позволяют животным выживать в новой, изменчивой среде. Так или иначе, именно от зоотехников зависит эволюционная судьба североамериканского бизона.
История североамериканского бизона – наглядный пример того, как представители нашего вида управляют эволюционным процессом. Почти два миллиона лет бизоны эволюционировали в отсутствие людей. Они адаптировались к наступлению и отступлению ледниковых периодов. Когда холодало, бизоны с более густым мехом, как правило, оказывались сильнее и здоровее и лучше спасались от хищников. Когда теплело, все, возможно, было наоборот. Самых старых и наименее приспособленных бизонов отбраковывали хищники, а оставшиеся бизоны давали потомство. Они распространились по Северному полушарию, и их популяции то росли, то сокращались вместе с доступными травянистыми ареалами обитания.
Потом появились люди и принесли с собой орудия, которые можно было совершенствовать и приспосабливать так быстро, что бизоны не успевали эволюционировать, чтобы спастись. Более 14 000 лет люди охотились на бизонов ради пищи и развлечения. За это время бизоны дважды оказывались на грани вымирания. Первый раз им удалось восстановиться благодаря счастливой случайности: ранний голоцен был идеальным климатом для травянистых равнин, а травоядных конкурентов у бизонов оказалось мало. Но это было лишь временно.
Когда бизоны почти исчезли во второй раз, люди решили их спасти. Там, где когда-то владычествовала эволюция, воцарились зоотехники. Теперь они решали, какие из бизонов выживут и оставят потомство, и даже скрещивали бизонов с коровами. Правительственные чиновники создали бизоньи резервации и приняли законы об их охране. Сегодня наше государство полагает каждое стадо отдельной ценной единицей и защищает его соответственно, несмотря на то, что все ныне живущие бизоны – потомки менее чем 125 особей. Одни бизоньи стада считают охраняемыми, другие нет. Зоотехники и животноводы перемещают стада между ареалами, а особей между стадами. Ученые анализируют бизоньи ДНК, чтобы помочь зоотехникам решить, какие особи станут производителями, какие гены правильные и какое количество ДНК коровы считать переизбытком ДНК коровы. Зоотехники отбраковывают бизонов, чтобы снизить нагрузку на пастбища, прививают их, чтобы избежать болезней, и держат за оградой, чтобы уберечь от хищников. А мы из своих уютных машин смотрим, как они живут за этой оградой, и радуемся тому, что нам удалось сохранить их в дикой природе. Это вселяет в нас надежду.
Эволюционная история североамериканского бизона – история, в которой человек принимал самое непосредственное участие, как, впрочем, и в истории почти всех (а возможно, и вообще всех) живых организмов, обитающих сегодня на планете. На разных этапах процесса формирования бизонов нам пришлось играть разные роли – от хищника до защитника, – но все это время мы учились управлять ими, подчиняя этих диких животных своим особым потребностям. В следующих главах я подробно проанализирую эти роли и то, как они менялись, на примерах из моих исследований и исследований других ученых, чтобы показать, как мы строим и перестраиваем эволюционные траектории видов при движении по собственному эволюционному пути.
Глава втораяОткуда мы взялись
Homo sapiens. Это мы – по крайней мере, именно таким двучленным латинским названием снабдил нас Линней в 1758 году. Оно помещает нас в род Homo и в вид sapiens. На сегодня мы остались единственными Homo на свете, но долгое время дело обстояло иначе. Наши эволюционные родственники Homo neanderthalensis жили рядом с нами, пока не вымерли около 40 000 лет назад. То есть почти вымерли: из поколения в поколение до сих пор передается много их ДНК, просто теперь она содержится в телах, которые называют не neanderthalensis, а sapiens. Что, если вдуматься, вообще-то заставляет усомниться в целесообразности деления живых существ на отдельные «виды». Но, тем не менее, мы явно отличаемся от других видов, в том числе и от наших архаических родственников. Так что же на самом деле значит – быть Homo sapiens или, выражаясь простым языком, быть человеком?
В наши дни вымерли почти все когда-то существовавшие виды. Большинство видов существует где-то от полумиллиона до десяти миллионов лет, что по масштабам истории жизни не так уж и долго. Однако расстраиваться из-за этого не стоит – потому что есть эволюция.
Едва возникнув, вид начинает меняться. Отдельные особи оставляют потомство и передают следующему поколению копии своего генома. Но процесс копирования идет со сбоями. На поверку ошибки при копировании ДНК приводят к тому, что в геноме ребенка всегда получается примерно сорок отличий от генома родителей[6]. Большинство различий – их принято называть мутациями – никак не воздействуют на своего носителя. Но некоторые влияют на внешность или поведение ребенка, выделяя его среди сверстников из того же поколения. На этих вариациях и основана эволюция. Одни мутации меняют детеныша так, что ему становится труднее найти пищу и брачных партнеров. Другие повышают его шансы выжить и оставить потомство. Мутации в геномах детенышей, добившихся наибольшего успеха (то есть, как определяет их эволюция, тех, кто сумел оставить больше всего потомства), со временем будут встречаться у представителей этого вида все чаще и чаще.