Удивительная эволюция. Биологическая история Земли в невероятных превращениях и мутациях организмов - Джонатан Б. Лосос

Недавно палеонтологи обнаружили новый вид тероподов, Gualicho shinyae, у которого было похожее слабое место в виде двухпальцевых отростков. И хоть мы не знаем истинной причины, почему этот признак развился у обоих видов, один из авторов статьи говорит: «Очевидно, имело место некое адаптивное преимущество[48], потому что мы обнаруживаем данный признак множество раз у разных видов тероподов».

Но, может быть, это не столь ясно. Конвергентная эволюция совсем не обязательно доказывает, что общий признак является результатом естественного отбора. Возможно, у тираннозавра рекса и Gualicho shinyae случайно развились уменьшенные передние конечности.

Если бы мы знали, почему эволюционировали маленькие конечности с двумя пальцами, какое преимущество они давали или почему естественный отбор благоволил им, у нас было бы основание считать, что конвергенция была адаптивной. Но в отсутствии каких-либо данных мы не можем просто допустить, что причиной является естественный отбор.

В ЗАКЛЮЧЕНИЕ хочу привести последний пример исследования, который демонстрирует несколько разных путей к эволюционной неконвергенции. Данный пример касается видов, которые питаются личинками насекомых, живущих в дереве. Всем знаком перестук, когда дятел долбит отверстие в стволе дерева, нанося удары со скоростью до двадцати ударов в секунду. Но чего многие не знают, так это того, как дятел вытягивает личинку из дерева. А делает он это, вставляя свой длинный колючий язык – такой длинный, что когда он им не пользуется, язык лежит в свернутом виде сзади в черепной полости – глубоко в отверстие, цепляя свою добычу колючками и вытаскивая ее.

Это, несомненно, весьма искусный трюк, но оказывается, что представители семейства дятловых не имеют монополии на такое добывание личинок. Дятлы распространены практически по всему свету, но они не смогли пересечь океан, а потому их нет в Австралии и на большинстве островов. В их отсутствие другие виды эволюционировали и заняли нишу охотников на древесных личинок, но никто не делал это так, как дятлы. В данном случае вместо конвергенции мы наблюдаем набор различных решений проблемы извлечения насекомых из дерева.

На Гавайских островах обитает серпоклювка, симпатичная птичка с необычным клювом. Голова у самцов желтого цвета, а у самок – оливкового. Следует отметить, что верхняя и нижняя части клюва совершенно разные. Нижняя – короткая, прочная и прямая и используется для выкапывания отверстия, в стиле дятла. Но вместо того, чтобы пользоваться языком для извлечения личинок, «акиаполаау» имеет тонкий и заметно согнутый вниз верхний клюв, который в два раза длиннее нижнего и может проникать глубоко в отверстие, чтобы выудить оттуда личинку.

В Новой Зеландии подобная многогранность не по силам любой птице, а потому гуйя разноклювая пошла другим курсом, поделив задачи между полами. Самец брал на себя основные дятловские функции: у него крепкий клюв, которым он пользовался для выдалбливания гниющего дерева в поисках личинок. У самки же обе половинки клюва, похожие на верхний клюв серпоклювки, тонкие и сильно загнуты книзу. Ими она извлекала добычу из глубоких трещин. Какое-то время считалось, что пары птиц действовали, как одна команда: самец бурит, а самка достает. Но это предположение оказалось в итоге неверным прочтением исходного научного отчета. Согласно новой версии, самцы и самки охотились по отдельности. Как это ни прискорбно, но данный вид был истреблен в прошлом веке, так что более детальные исследования уже невозможны.

Разные способы адаптации к поеданию личинок (сверху): разноклювая гуйя, серпоклювка, дятел и дятловый древесный вьюрок.

Пожалуй, самый примечательный способ птичьей адаптации к подобному образу жизни демонстрирует птица с наименее примечательным клювом. У дятлового древесного вьюрка с Галапагоса, представителя семейства дарвиновского вьюрка, абсолютно стандартный несогнутый клюв, ни особо тонкий, ни особо прочный, ни длинный, ни короткий, ни достаточно жесткий, чтобы выстукивать дерево, ни достаточно чувствительный, чтобы прощупывать поверхность. Однако это не играет никакой роли, потому что дятловый древесный вьюрок не пользуется клювом для извлечения добычи. По крайней мере, пользуется не напрямую. Он, подобно шимпанзе, что выуживают термитов из гнезда, держит в клюве веточку правильного размера, засовывая ее в отверстие или трещину и раскачивая, выманивая, прощупывая и разведывая, пока, наконец, не уговорит личинку выбраться наружу, и тогда быстро съедает ее. И точно так же, как шимпанзе (а также как вороны Новой Каледонии и, конечно же, мы), эти вьюрки не используют слепо любые веточки, которые подберут. Скорее, они внимательно выбирают орудие, иногда идеально обстругивая и приспосабливая его специально для выполнения конкретной задачи.

Вы, конечно, можете сделать вывод, что выкапывание личинок из деревьев – чисто птичья работа, и ошибетесь. На Мадагаскаре, на этом острове эволюционных чудес, животные, извлекающие личинок из дерева, могут быть самыми диковинными.

Там ниша дятла занята не птицей, а приматом. И каким приматом! Размером с домашнего кота, ведущий ночной образ жизни, ай-ай выглядит, как герой фильма ужасов. Сверкающие желтые глаза, крупные, мягкие, черные кожистые уши на светлой морде, огромный лоб с узким коротким носом, редкая серая шерсть, беспорядочно растущая сверху и сбоку головы, – животное кажется зловещим скрещением Альберта Эйнштейна и Йоды. Но, в отличие от великого физика и мастера джедай, у ай-ай имеется пара огромных, постоянно растущих резцов и свойство, порождающее ночные кошмары и объясняющее веру древних малагасийцев в магические способности этих существ – удлиненный тонкий средний палец, способный вращаться в любом направлении.

То, каким способом ай-ай достает личинку, и вправду поразительно. Он начинает с того, что простукивает ствол дерева своим длинным пальцем. Крупные уши работают, как локаторы, расшифровывающие отражение звука: так животное прислушивается к сигнальной перкуссии пустого внутреннего пространства в дереве. Как только потенциальный тоннель личинки обнаружен, ай-ай задействует свои выступающие вперед резцы, прогрызая ими дерево, чтобы добраться до внутренней пустоты.

Ай-ай

После того, как полость будет открыта, к процессу подключается длинный палец, закручивающийся сначала в одну сторону, а потом в другую до тех пор, пока ноготь не подцепит и не вытянет личинку. Зачем нужен диковинный клюв, когда длинный палец и зубы могут легко проделать эту работу?

Почему естественный отбор предлагал различные решения одной и той же проблемы? По-видимому, личинки насекомых в разных местах разные. И лучшим способом поймать материковых личинок – действовать, как дятел; в то время как галапагосских лучше всего выуживать веточками; а малагасийских проще всего найти приматам с крупными ушами. Мы не можем исключать такой наивной возможности, что у каждого вида развился свой уникальный оптимальный способ ловить местных личинок, но в данном случае более вероятными кажутся два возможных альтернативных объяснения.