Эволюция красоты. Как дарвиновская теория полового отбора объясняет животный мир – и нас самих - Ричард Прам

С другой стороны, в дело мог вступить механизм «красоты просто так», когда произвольные брачные демонстрации и предпочтения эволюционируют совместно в отсутствие естественного отбора. Согласно этой гипотезе стридуляционное пение красношапочного королькового манакина представляет собой всего лишь еще одно очаровательное и неожиданное явление, порожденное удивительной эстетической радиацией манакинов.

Если исходить из гипотезы «красоты просто так», то признаки, имеющие отношение к брачным демонстрациям, не должны в обязательном порядке способствовать выживанию – напротив, их приобретение может оказаться довольно затратным для обладающих ими особей. Если рассуждать логически, то каждое брачное украшение должно эволюционировать в равновесии между преимуществами в половом отборе, которое оно дает, и его ценой для выживания, при этом равновесие может достигаться далеко от точки оптимума, предусмотренной естественным отбором только для выживания и плодовитости самцов. Преимущества в привлечении половых партнеров могут перевешивать преимущества адаптивности, способствующей выживанию. Иначе говоря, красивый, беспечный и рисковый, умерший молодым актер и гонщик Джеймс Дин имел шансы оставить значительно больше потомков, чем спокойный и рассудительный библиотекарь, благополучно доживший до восьмидесяти.

Как далеко может зайти красота и предпочтение ее, чтобы обеспечить преимущество в половом отборе? Оказывается, весьма далеко. В ходе своих дальнейших исследований брачного поведения красношапочного королькового манакина Ким Боствик нашла окончательный научный ответ[130] на один бессмертный вопрос. Она доказала, что красота может быть не только внешней, и ее открытие во многом помогает понять, как именно работает эстетическая эволюция.

Для того чтобы издавать столь необычные звуки, требуются не только измененные перья и особые движения. Для этого нужны более глубокие эволюционные изменения в форме и строении костей крыла, а также в размере и креплении управляющих крыльями мышц. Скелет и мускулатура крыла птиц обладают удивительно малой изменчивостью. Птичий полет предъявляет настолько жесткие функциональные требования к строению крыла, что практически вся мировая фауна птиц допускает лишь незначительные отступления от отточенной эволюцией базовой конструкции.

При этом птицы разве что немного усовершенствовали[131] весьма функциональный образец, возникший еще 135 миллионов лет назад, когда мезозойские птицы впервые приобрели способность к современному машущему полету.

Обнаруженные Боствик изменения в анатомии крыла красношапочного королькового манакина по сравнению с другими птицами поистине поразительны. У всех прочих манакинов локтевая кость представляет собой простую полую трубчатую кость. Однако у самцов красношапочного королькового манакина она изменена настолько, что в ней даже трудно опознать этот элемент скелета. Она немного короче, чем у других манакинов, но при этом в четыре раза шире и в три раза больше по объему. Кроме того, на ее верхней стороне имеется широкий продольный выступ с рельефными бороздками и гребнями для крепления сухожилий, соединенных с вибрирующими второстепенными маховыми перьями. Ничего подобного нет ни у одной другой птицы в мире. При этом, что еще удивительнее, локтевая кость красношапочного королькового манакина не имеет внутренней полости, и отложения кальция в этой кости в два-три раза плотнее, чем в костях крыльев других манакинов. Напротив, у остальных манакинов более половины объема локтевой кости приходится на внутреннюю полость. Фактически все остальные виды птиц на планете имеют полые локтевые кости. И даже тероподные динозавры, такие как Tyrannosaurus rex и Velociraptor, тоже имели полые локтевые кости! Таким образом, чтобы петь свои песни крыльями, самцы красношапочного королькового манакина коренным образом изменили анатомию птичьего крыла, которая успешно сохранялась в эволюции на протяжении более 150 миллионов лет. Половой отбор на инновационное пение крыльями вынудил самца красношапочного королькового манакина отказаться от устройства скелета крыла, которое даже старше самого полета птиц.

Рентгеновская томография локтевой кости манакинов: слева – самца белоголовой пипры (Dixiphia pipra), в центре – самца красношапочного королькового манакина; справа – самки красношапочного королькового манакина. Масштабная линейка 2 мм

Ким Боствик предположила, что расширенная, плотная локтевая кость с ее сложным поверхностным рельефом, к которому крепятся перьевые связки, имеет двоякое назначение: она усиливает стридуляционную генерацию звука, создавая более надежную, прочную основу для крепления перьев, и одновременно усиливает резонанс и сопряженные колебания между второстепенными маховыми перьями крыла.

Очевидно, что крылья у самца красношапочного королькового манакина эволюционировали таким образом, чтобы служить двум совершенно разным целям: обеспечивать полет и генерацию тонального звука. По-видимому, кости крыла не могут выполнять обе эти функции одинаково хорошо, если сохраняют традиционную анатомическую структуру, общую для всех прочих летающих птиц (и даже некоторых их нелетающих предков). В таком случае необходим определенный анатомический компромисс. Однако компромиссная морфология крыла, позволяющая издавать стридуляционные звуки, с большой вероятностью влечет за собой дополнительный рост энергетических затрат и снижение шансов на выживание самца. При полевых наблюдениях несложно заметить, что самцы красношапочного королькового манакина летают довольно неуклюже. Правда, пока у нас нет объективных данных, каким образом причудливая морфология локтевой кости[132] самца этого вида влияет на механику и энергетику его полета. Однако практически невозможно представить себе, чтобы множественные морфологические изменения маховых перьев, скелета крыла и летательной мускулатуры с целью генерации звуков не снизили при этом скорость, маневренность и энергетическую эффективность полета.

Всеобъемлющее единообразие анатомии крыла[133] у летающих птиц само по себе является веским доказательством того, что именно такая морфология поддерживается естественным отбором и что крылья и оперение самца красношапочного королькового манакина в своей эволюции значительно отошли от адаптивного оптимума эффективности полета. Если предположить, что подобные уклоняющиеся анатомические признаки не имеют определенной функции или не снижают приспособленность самца красношапочного королькового манакина, то можно было бы ожидать, что такие же отклонения в морфологии крыла возникнут и у многих других птиц. Но ничего подобного мы не видим.