2. Кое-что о биосферной роли биологического вида

Если мы начнем знакомство с фауной нашей планеты, то окажется, что фаун самых разнообразных за историю Земли сменилось множество. Чуть ниже вернемся к их обсуждению. Соседние по времени фауны были очень похожи друг на друга, но чем большие интервалы их разделяли, тем сильнее оказывались различия. Ведь современное разнообразие видов на Земле совсем не похоже, например, на фауну мелового периода (70 млн. лет назад), когда по планете бродили последние динозавры. В то же время современный набор животных мало отличается от фауны предыдущего периода - плейстоцена, который начался 2 млн. лет назад. Для ориентации в древних фаунах, а главное для отслеживания пути развития человека в истории планеты, я привожу примерный и далеко не полный перечень видов млекопитающих, живших в ближайшее к нам геологическое время.

Таблица 1. Предки человека и сопутствующие им группы
высших млекопитающих на геохронологической шкале

Как вы заметили, любой вид организмов формируется в биосфере довольно долго, но продолжительность его жизни на планете может быть различной. Скорее всего, многие виды так и пропадают в процессе своего возникновения. Пока вид формировался, изменились условия, например климатические. А случается, и ресурсы закончились, на которые был он ориентирован. Мало ли что пропадает или появляется в этом подвижном, меняющимся мире. Любой из современных видов имеет долгую историю становления. Часто это происходит поэтапно. Например, одна из популяций живущего вида попадает в новые условия. Она начинает осваивать новый ресурс или переселяется в новую и необычную для себя местность. Затем в ней продолжительное время происходит направленный отбор особей, наиболее приспособленных к этим условиям. Именно такие организмы оставляют больше потомков, чем их соплеменники. Это возникшее новое множество особей со временем обзаводится многочисленными подробностями организации, облегчающими им жизнь. Подобным образом в течение тысячелетий и утверждается новый вид.

Распространение же вида на планете связано с еще одной особенностью всего живого - расширением ареала и "давлением жизни", как часто обозначают это явление в экологии. Почти у каждого вида земных обитателей имеется потенциальная возможность, размножившись, захватить всю поверхность планеты. Особенно сильно развито это свойство у микроскопических планктонных жителей Мирового океана, а также у водорослей, простейших, бактерий. Из крупных организмов такое расширение ареала характерно для некоторых высших растений. То же явление наблюдается у отдельных высших животных - птиц, серых крыс, человека. Наиболее энергичен, в этом отношении бывает молодой формирующийся и поэтому очень пластичный вид.

Каковы же обычные, но не единственные особенности при появлении и становлении любого нового вида? Случайно появившийся вид распространяется на большие территории, это одна из вероятностей. А возможно, что новичок сразу разделяется на целую группу таковых, и они осваивают еще никем не занятую среду обитания (адаптивная радиация). В конечном итоге на данном отрезке истории новый вид состоялся и выполняет свою "работу" в биосфере. Если же его "работа" оказалась настолько краткосрочной, что вид не успел сформироваться, то мы о нем никогда и не узнаем. Исходя из приведенных рассуждений, сформулируем следующее экологическое предположение:

Каждый вид появляется на арене жизни только тогда, когда в нем возникает необходимость.

Роли видов

Пока нет причин для его появления, вид возникнуть не может. Что и означает его предназначенность для конкретной цели, чаще всего - для потребления специфического ресурса. Если цель достигнута и ресурс исчерпан, то у вида есть два пути. Он либо исчезнет, либо сумеет переориентироваться на реализацию новой цели. Правда, в последнем случае он, возможно, будет вынужден измениться, иногда до неузнаваемости. Предки современных китов были совершенно не похожи на нынешних океанских исполинов, а скорее на их дальних родственников - наших коров. Стало быть, при двух путях исход один - исчезновение вида как такового.

Когда-то в средних широтах появился новый вид хищников - волк обыкновенный. Он пришел сюда из тропиков. Обитавшие здесь во множестве на богатых травах и веточном корме копытные животные нуждались в специальном хищнике, который бы помогал им регулировать численность, защищал их от перенаселенности и бескормицы, препятствовал возникновению среди них заразных массовых болезней. Крупный хищник - бурый медведь не мог справиться с такой задачей. Он не был способен пасти быстро передвигающиеся стада. Большая кошка - рысь обыкновенная тоже не была к этому приспособлена. Нужен был особенный "пастух" - гонный хищник. И появился волк, отвечающий всем нужным требованиям. Он прекрасный бегун. При необходимости он образует стаи, чтобы сладить даже с очень крупным животным - лосем или лошадью. Работа волка вполне специфична - выборочное поедание копытных. Этим достигаются регуляция их численности, обеспечение их здоровья, процветания и распределения по планете. Чем лучше делает свою работу волк, тем больше становится крупных копытных, тем шире они распространяются. Иными словами, чем лучше делает свою работу волк, тем лучше условия он создает и для волков, для размножения и процветания собственного вида. Для такой работы у хищника есть приспособления: а) своеобразное строение тела; б) особые способы охоты; в) сопротивляемость болезням своих жертв; г) особенности передачи охотничьей информации и многое другое.

Как же появился серый волк на арене жизни? Не нужно думать, что как только возникла экологическая необходимость, так сразу же, как чертик из табакерки, выпрыгнул нужный вид. Происходит это обычно долго. Например, еще в плиоцене, около 3 млн. лет назад, появилось примерно 6 древних видов волков. Они населяли различные ландшафты и выполняли свою работу. По мере изменения условий некоторые из этих видов исчезли, и произошло это уже через 1,5 млн. лет, в раннем плейстоцене. Остальные виды продолжали свою деятельность и дожили до позднего плейстоцена, то есть их можно было встретить еще 100 тысяч лет назад. В раннем же плейстоцене, примерно 800 тысяч лет назад, среди них уже появился современный вид - волк. Он сосуществовал со своими доживающими век древними родственниками, пережил их и живет на планете до сих пор.

Если крупные копытные пропадут в степях и лесостепях Евразии, то, скорее всего, исчезнет здесь и волк. Конечно, в данной местности для волка могло бы найтись множество других видов корма. Однако у каждого такого корма уже имеется свой специалист. Волку же не удастся видоизмениться так, чтобы можно было отобрать корм у конкурентов. Посудите сами. Различных грызунов лучше волка ловят многочисленные виды норных охотников из семейства куньих, неплохо с этой работой справляются и некоторые виды лисиц. У зайцев-беляков тоже есть свой пастух (рысь). Бегуну волку в лесу трудно охотиться, а именно там и проживает заяц-беляк. Рысь же, как скрадывающий хищник, промышляющий в сумеречные часы, как раз во время активности зайца, охотится вполне успешно. Она сторожит косого, сидя на ветке над его тропой.

А вот другой гонный хищник, но уже из семейства кошачьих - гепард. Эти кошки появились на планете относительно недавно - примерно 700-900 тысяч лет тому назад (ранний плейстоцен). Образовалось их в Азии и Африке несколько видов, из которых в ископаемых остатках известно не менее восьми. Кроме них встречаются кости и более древних гепардов, живших 4-7 млн. лет назад, в раннем и среднем плиоцене. Возраст современных гепардов невелик, появились они в плейстоцене, примерно 100 тысяч лет назад. Можно предположить, что это уже третья и самая небольшая по количеству видов группа таких кошек.

В Средней Азии, где паслись стада джейранов и куланов, в наше время заметно изменилась экологическая обстановка, и число копытных там значительно сократилось. Естественный "пастух" копытных - азиатский гепард был когда-то очень широко распространен, и это означало, что он хорошо выполнял свою работу. Однако здесь появился человек, занялся хозяйственной деятельностью, добычей полезных ископаемых и, осваивая просторы этой страны, истребил практически всех равнинных копытных, тем самым оставив азиатского гепарда без работы. В итоге прекрасный охотник на антилоп практически исчез на планете и остался лишь в немногих зоопарках. Его ближний родственник - африканский гепард пока имеет ресурсы - местных копытных, и его роль на нашей Земле еще не кончилась.

Удобная аналогия процессов очередности видообразования и утраты видов в биосфере - театральная пьеса. Каждый актер появляется на сцене согласно своей роли в этой пьесе. Она может быть большая и эпизодическая. Появление актера и продолжительность нахождения на сцене предопределены содержанием действия. Когда же роль сыграна, делать на сцене актеру становится нечего, и он уходит.

Как же он уходит? Это удобно проследить на примере эволюционной судьбы ушедших относительно недавно крупных хищников, обильно населявших почти все материки. Сейчас они полностью отсутствуют, хотя их ресурс сохраняется в биосфере, но ни одним хищником он уже не востребован. Речь идет о саблезубых хищниках.

Саблезубые кошки - это наиболее специализированная группа семейства кошачьих, крупные и сильные. Поэтому их часто называют саблезубыми тиграми. Некоторые из них были величиной даже больше тигра. Обитали они практически везде, кроме Австралии, особенно многочисленны и разнообразны они были в Евразии и Америке. Это и не удивительно, ведь именно там бродили стада крупных толстокожих животных, по которым и специализировались саблезубые хищники. Кроме значительной массы и силы у этих кошек были и своеобразные клыки на верхней челюсти. Они были либо длинные, саблеобразно изогнутые, с извилистыми зазубренными режущими краями, а у американского рода смилодон (Smilodon) они были ровные и плоские, как ножи. Отсюда и название самого рода - "ноже-зубы".

Начинает эта группа кошек развиваться с начала олигоцена и наибольшего расцвета достигает в плейстоцене. Однако к концу плейстоцена саблезубы практически повсеместно вымирают. Дольше всего они сохраняются на американских континентах, почти до голоцена. Что же произошло? Почему закончила свое существование на планете целая фауна саблезубых кошек? Ответ на этот вопрос можно получить при рассмотрении динамики их ресурса, добычу их составляли слонообразные.

По северу евроазиатского континента в палеонтологических находках известно более сотни видов слонообразных. Мастодонты были представлены более чем сорока видами только на территории бывшего СССР. Не меньше здесь найдено и разных слоновых: большие группы видов мамонтов, лесных слонов, более 10 видов дейнотериев. В плейстоцене на этой же территории обитали и другие толстокожие травоядные, например носороги. Более 10 видов дицерорин, среди которых этрусский носорог, носорог Мерка, целодонты, из них наиболее известен шерстистый носорог. Эласмотерии (сибирские носороги), о которых я еще вспомню при описании смены фаун.

Итак, сотни видов толстокожих животных образовывали стада на равнинах евроазиатского и американских континентов, и естественно, на обильном ресурсе процветали самые разнообразные саблезубые кошки.

Наряду с саблезубыми на всей этой территории жили и обычные крупные кошки - разнообразные львы, тигры, пантеры и гепарды. Они имели свой ресурс - мелких и средних копытных и не конкурировали с саблезубыми. Правда, на американских континентах до конца плейстоцена обитали и множились в основном ноже-зубы, и только с их вымиранием в конце плейстоцена по этим территориям распространились современные крупные кошки - ягуар и пума.

Крупные кошки с олигоцена населяют планету. Поскольку преобладающий ресурс для них в это время - толстокожие животные, то преимущество имеют саблезубы, и они преобладают в составе фаун крупных млекопитающих. Однако к концу плейстоцена запас толстокожих практически заканчивается, большинство их видов покидает биосферную сцену. На ней остается очень немного современных видов, причем только в тропической области. Саблезубые кошки, абсолютное большинство которых распространено в средних широтах, теряют свой ресурс. Особенно полно теряют пищевой ресурс смилодоны в Америке. Там толстокожие к концу плейстоцена полностью исчезают на обоих материках. В результате такого фаунистического преобразования, сначала частичное, а затем и полное преимущество получают обычные крупные кошачьи. Они становятся здесь доминантами, а затем и единственными крупными хищниками. Остатки ресурса саблезубых они так и не сумели освоить. Слоны и носороги остались без специализированного хищника, а без хищника травоядному очень трудно выжить, поэтому громадные толстокожие приобрели новые, но уже внутрипопуляционные механизмы регулирования своей численности. Вполне вероятно, что примерно так же происходило исчерпание роли и уход с планетарной сцены у большинства видов.

Подведем итог нашему короткому рассмотрению, дополнив наше экологическое утверждение второй его частью:

Каждый вид появляется на арене жизни только тогда, когда в нем возникает необходимость. Когда эта необходимость отпадает, вид покидает биосферу, отмирает.

Будем считать, что у каждого вида организмов на нашей планете имеется определенная биоценотическая или даже биосферная роль, с окончанием которой вид вымирает. Кроме того, вид появляется не один, а в составе фауны. Изменились условия, прежние виды потеряли свою "работу", и их замещают новые многочисленные виды, для которых появились в это время на планете условия и ресурсы. Так и эволюционируют не виды, а целые их комплексы, поэтому ученые говорят о совместной эволюции - коэволюции.

Смены фаун

Из видов формируются фаунистические комплексы - фауны. Фауна же, как всякая совокупность животных, обитающих на данном пространстве, всегда специфична. Ведь набор ее видов соответствует набору местных ресурсов и, конечно, имеющемуся здесь комплексу экологических факторов. В сходных районах фауны похожи, а в разных районах планеты обычно обитают различные фауны. Поэтому фауна Северной Евразии похожа на фауну Северной Америки. Такая же картина наблюдается и во времени, ведь в разные геологические эпохи климат и даже рельеф одной и той же географической точки мог очень сильно различаться. Из-за этого в одном и том же пункте или регионе планеты за миллионы лет последовательно сменялись фауны. Это легко выяснить, сравнивая таксономический состав (виды, роды, семейства и пр.), например, по костям млекопитающих, присутствовавших здесь в разные геологические интервалы времени.

Хорошо известна г и п п а р и о н о в а я фауна, в состав которой входили многочисленные виды трехпалых лошадей (гиппарионов), носорог Шлоссера, носорог-синотерий, плоскобивневый
мастодонт, жирафы: самотерий, палеотрагус, а также хищники - гиена гиппарионовая, саблезубый тигр. Эта фауна сформировалась в Евразии и Северной Африке в конце миоцена, но уже к концу плиоцена практически вымерла. На остатках гиппарионовой фауны примерно миллион лет назад началось формирование, так называемого и л и й с к о г о фаунистического комплекса.

Его состав: мастодонты, лесные слоны, лошади уже однопалые (настоящие), джейраны, архары и древние верблюды. Илийская фауна в свою очередь сменилась примерно 800 тысяч лет назадт и р а с п о л ь с к о й (так ее называют в Восточной Европе).

Эту фауну составляли степные носороги, гигантские верблюды, бараны, сибирские носороги - эласмотерии. Просуществовала она геологически недолго, всего около 200 тысяч лет. В среднем антропогене - 600 тысяч лет назад - уже сложился х а з а р с к и й фаунистический комплекс.

Его представляли длиннорогий баран, большерогий олень, саванновый слон, верблюд Кноблоха. А в верхнем антропогене, всего 100 тысяч лет тому назад, здесь уже обитал м а м о н т о в ы й комплекс с его общеизвестными представителями, чаще всего одетыми в густую шерсть и хорошо сопротивлявшимися морозам оледенения.

Эта ледниковая фауна была исторически тоже недолговечной, она не просуществовала и 100 тысяч лет. Уже в голоцене, примерно 10 тысяч лет назад, на этой же территории развился на остатках мамонтовой фауны современный фаунистический комплекс.

В описываемых процессах смены фаун не бывает зачинщиков, что и естественно, ведь в нашем мире всегда идет один процесс - коэволюция. Все изменяется обязательно совместно со своим окружением, и ничто не может измениться само по себе. Изменяясь совместно, живое не борется друг с другом. Фауны сменяли одна другую, не потому что последующая побеждала предыдущую. Виды этих фаун не боролись на биосферной сцене, изгоняя друг друга, просто заканчивалась их "работа". Разрушалась экологическая ниша вида, и он вымирал.

Итак, оказывается, что определенная биосферная роль имеется не только у отдельного вида, но и у целой фауны, в состав которой он входит. С изменением условий на планете, а это, как мы знаем, своеобразный набор экологических факторов и соответствующих ресурсов среды, появляются новые фауны на смену окончившим свое существование (потерявшим свои ресурсы, или свой набор экологических факторов, или то и другое). Комплексы эти, сменяющие друг друга, связаны между собой родством, и можно проследить на протяжении многих миллионов лет изменение в одной таксономической группе животных. Так сделал когда-то В.О. Ковалевский, восстановив по костным остаткам группу лошадей от эоцена до современности.

Известно, что с укрупнением ранга таксона удлиняется эволюционный срок его жизни. Самая короткая жизнь у вида, у семейства она заметно длиннее, а отряды существуют (живут) по многу миллионов лет. Например, насекомоядные животные из семейства кротовых появились на Земле в позднем эоцене, примерно 30 млн. лет назад. Выхухолевые, одно из кротовых подсемейств, прожили в своем большинстве только до плейстоцена. Близкие же современным кротам животные появились в фауне миоцена - 15 млн. лет назад, а в плейстоцене (2 млн. лет назад) сформировались уже современные виды этих зверьков. Но даже из этих новых видов не все дожили до нашего времени. Конкретная же экологическая роль оказывается только у самого маленького таксона - вида, поэтому его выступление на биосферной сцене самое короткое.

Последовательность видов человека и морфологические предпосылки

Обратимся к главному персонажу нашего обсуждения. Примерно 4 - 6 млн. лет назад появились человекообразные обезьяны - австралопитеки, передвигавшиеся на двух ногах. Этот способ передвижения, называемый бипедией, был основным у наших предков, что во многом и определило их развитие. Высвободило их руки для манипуляторной деятельности. Один из нескольких видов австралопитеков, который сохранился благодаря своей неспециализированности, прожил дольше остальных и освоил изготовление орудий. Его сейчас палеоантропологи называют австралопитек умелый (Homo habilis). Так на планетарной арене появился новый вид - первый человек. Какова же была роль этого вида? Почему она закончилась? С какими соседями по фауне ему пришлось сосуществовать? Какую часть своей работы он передал ближайшему предку - человеку прямоходящему, или питекантропу (Homo erectus)? Почему и тот не дожил до наших дней? Какую роль играл потомок питекантропа - человек разумный неандерталец (Homo sapiens neanderthalensis)? А ведь и у этого нашего ближайшего подвида закончилась планетарная роль, и он сошел с биосферной сцены. Остался на ней только современник неандертальца - другой подвид человека разумного - кроманьонец (Homo sapiens sapiens). Это мы с вами.

Человек разумный не собирается сходить со сцены и до сих пор. Стало быть, его роль не сыграна до конца, или артист он настолько виртуозный и изворотливый, что по ходу действия находит себе подходящие роли во всех сменяющих друг друга "биосферных пьесах". С другой стороны, современный человек пока очень мало прожил на планете. Эволюционно он очень молодой вид. Мы еще вернемся и более детально обсудим роль каждого из упомянутых видов человека.

Человек, по общему мнению, животное не простое, ибо наделено оно почти необъятным интеллектом. Это мы обнаруживаем, знакомясь с результатами человеческой деятельности, что и заставляет нас приписывать людям какую-то особенную интеллектуальную роль на Земле.

Нужно помнить, что такая важная особенность человека, как его необычайный мозг, тоже оформлялась постепенно, представляя собой один из мощных развивающихся адаптивных комплексов. И сейчас у высших, да и у низших обезьян имеются гомологи специфических человеческих полей головного мозга, которые у человека связаны с функциями речи и трудовой деятельности (Дубинин, Шевченко, 1976). Мозг орангутана, гориллы, шимпанзе близок к мозгу современного новорожденного ребенка, но в3 раза меньше мозга взрослого. Показатели же крайних вариантов веса мозга могут смыкаться даже между современными понгидами⁴ и современными людьми.

Отмечая интеллектуальную уникальность человека, мы предполагаем его происхождение от древнего обезьяноподобного животного и находим подтверждения, что роль на планете у этого первого человека была вполне животной. Следов же его тогдашней деятельности сохранилось очень немного. Это заставляет нас на имеющихся материалах все снова и снова фантазировать то о божественном происхождении своем, то о родственниках в иных мирах, а чаще всего о своем особом предназначении на этой планете. Хорошо бы разобраться уже не с эволюционной, а с экологической точки зрения в ролях наших предшественников, а также и в том, как они сменяли друг друга по мере продвижения к современности. У подавляющего числа видов наших предков земное существование уже закончилось, и узнаем мы о них только по костным остаткам и различным орудиям, выкопанным из земли.

Попробуем коротко представить себе наш путь развития и постепенную смену деятельности человека на планете. Сосредоточим внимание на изменениях экологической ниши от предков к потомкам и таким образом попытаемся оценить биосферные роли разных видов людей.

⁴ П о н г и д ы - семейство человекообразных обезьян, гоминиды - семейство людей (от слова Homo).

Содержание