Полностью водные китокрысы, богомолы размером с собаку и много кто ещё. Ученые пытаются представить эволюцию жизни на Земле в будущем
Автор: Мэнди Нгуен
Хотя иногда кажется, что человечество стремится к разрушению окружающей среды, маловероятно, что наши действия приведут к гибели всего живого на Земле. Некоторые существа наверняка выживут в эпоху массового вымирания и климатического кризиса. Со временем они адаптируются к более суровому миру, эволюционируя, чтобы как можно лучше соответствовать моменту.
Некоторые из этих преобразований начались уже сегодня. Изменение климата, как показывают некоторые исследования, «меняет форму» животных — например, сокращается численность некоторых перелетных птиц и ускоряется жизненный цикл земноводных. Никто точно не знает, какие изменения произойдут с живыми существами в ближайшие годы. Тем не менее, биологи-эволюционисты считают, что стоит попытаться представить, какие существа будут развиваться в будущем.
«Я считаю, что это очень полезное и важное занятие» — говорит Лиз Альтер, профессор эволюционной биологии Калифорнийского государственного университета в Монтерей-Бей, в последнем выпуске подкаста Unexplainable. По словам Альтер, думая о животных будущего, мы должны учитывать, как мы меняем окружающую среду сейчас. «Это очень отрезвляющая вещь — думать о далеком будущем» — говорит она.
Я поговорила с несколькими эволюционными биологами и палеонтологами, которые вместе с Альтер помогли мне представить, какие животные могут существовать когда-нибудь — скажем, через миллионы лет в будущем — и как наши действия могут повлиять на их появление. По крайней мере, успокаивает то, что жизнь почти наверняка найдет выход, с нами или без нас.
Но она может никогда не остаться прежней.
Животные, которые могут появиться на планете
Какие животные будут существовать через десятки тысяч или даже миллионы лет?
Ответы специалистов можно разделить на три основных группы.
Первые начали с размышлений о том, какие животные, живущие сегодня, скорее всего, переживут вызванное человеком изменение климата и массовое вымирание (ученые выявили пять крупных вымираний в истории планеты, и многие утверждают, что сейчас мы переживаем или находимся на пороге шестого, вызванного в основном деятельностью человека). Вторые представили потенциальную среду обитания будущего, и какие адаптации могут помочь существам выжить в ней. Третья группа размышляла о глубокой истории жизни на Земле и о том, какие виды животных, бродивших по планете раньше, могут вернуться в новых формах спустя долгое время после исчезновения.
Во-первых, выжившие: «Это крысы, грызуны, а также такие существа, как тараканы и голуби» — говорит Джинмай О’Коннор, палеонтолог из Филд-музея в Чикаго. Они «прекрасно себя чувствуют, несмотря на все то, что мы делаем с нашей планетой».
Если эти виды переживут экологические изменения, которые происходят сейчас, они также могут эволюционировать, чтобы заполнить экологическое пространство, оставленное вымершими. Например, если тигры вымрут в течение следующего миллиона лет, возможно, нелетающие, плотоядные голуби и крысы вырастут до размеров страусов и будут питаться животными, которыми когда-то питались тигры. Невозможно предсказать, какие конкретные адаптации могут появиться у тех или иных животных, но ясно, что по мере вымирания одних видов они оставляют брешь в пищевой цепи, которую могут заполнить другие.
В далеком-далеком будущем грызуны будут особенно хорошо приспособлены к процветанию, если виды млекопитающих продолжат вымирать. Распространяя крыс повсюду, где мы поселились, люди увеличили их генетическое разнообразие, что делает их более приспособленными к окружающей среде. Большее генетическое разнообразие означает «потенциальные решения различных [экологических] проблем, с которыми они могут столкнуться» — говорит Алексис Мичайлиу, палеоэколог из колледжа Миддлбери. Уже сейчас ученые отмечают, что крысы приспосабливаются к жизни в определенных городах, например, в Нью-Йорке. Возможно, они даже смогут приспособиться к жизни в условиях загрязнения тяжелыми металлами и радиоактивности, или питаться токсичными отходами.
А если жизнь на суше станет слишком суровой, крысы смогут медленно адаптироваться к воде. Возможно, их потомки потеряют шерсть или отрастят ласты, развив обтекаемые тела, подходящие для полностью водного существования. Другие морские млекопитающие, такие как тюлени и киты, прошли этот путь при переходе от наземных существ к водным.
Опять же, эти конкретные эволюционные пути — чистая спекуляция. Но эксперты говорят, что они вполне возможны.
Среда будущего, которая будет определять эволюцию
Второй способ размышлять о животных будущего — это представить себе новую среду обитания. Среда может определять эволюцию, оказывая давление отбора, отдавая предпочтение одним признакам перед другими. Например, у некоторых птиц развились длинные, заостренные клювы, чтобы вытягивать нектар из цветов.
Если на то пошло, пластик, скорее всего, будет присутствовать в окружающей среде и в будущем. Из всех элементов, которые человек привнес в окружающую среду, пластиковые отходы уже вездесущи, и их остатки могут сохраниться на тысячелетия, если люди продолжат производить их так, как мы это делаем. Пластик – «большой источник углерода, от которого зависит все живое» — говорит Сахас Барве, эволюционный эколог из Смитсоновского национального музея естественной истории. Пластик, добавил он, может стать пищей, и «любое животное, которое сможет это использовать, будет успешным».
В некотором смысле развитие идет по кругу: Многие пластмассы производятся из нефти, которая называется ископаемым топливом именно потому, что исходит из древних, трансмогрифицированных останков растений и животных. Поэтому новые формы жизни могут научиться питаться остатками очень-очень старых форм.
Одним из таких существ могут стать термиты. У этих насекомых уже есть микробиом кишечника — совокупность микроорганизмов, помогающих пищеварению — который расщепляет целлюлозу. Целлюлоза, как и пластик, состоит из сложного углеродного полимера, поэтому нет ничего удивительного в том, что термиты приспособятся расщеплять другой полимер, например пластик.
«Я легко могу представить, что они разовьют микробиом, который поможет им переваривать пластик» — говорит Барве. Некоторые грибки и бактерии, в том числе найденные в желудках коров, уже способны на подобное.
Далекое будущее также, вероятно, будет более водным, поскольку повышение уровня моря уменьшает часть планеты, покрытую сушей. Представляя себе мир растущих морей и измененных береговых линий, некоторые ученые думают о том, как некоторые животные могут перенести жизнь в более водянистой среде.
Шарлин Сантана, профессор биологии Вашингтонского университета, считает, что вид летучих мышей может эволюционировать, чтобы жить в океанах и вокруг них. Она представляет себе летучую мышь с размахом крыльев в шесть футов (182 см. – прим.перев.), способную скользить, как альбатрос, а не хлопать крыльями, преодолевать сотни миль в поисках пищи или островов для ночлега. Существо сможет использовать тонко настроенную эхолокацию, чтобы почувствовать рябь на воде и обнаружить рыбу (некоторые летучие мыши уже способны на такое).
«Эта летучая мышь сможет делать то, что сегодня не под силу этому виду, а именно – плавать и парить в воздушных потоках океана, преодолевая очень большие расстояния» — говорит Сантана. «Я называю ее парусной летучей мышью».
Обращение к прошлому для предсказания будущего
Многие ученые, беседовавшие с Vox, представляли себе будущее, в котором людей больше не будет. При этом они часто брали за основу животных, существовавших на Земле до нашей эры — возможно, эти виды существ смогут вернуться в будущем.
По словам Альтера, профессора эволюционной биологии из штата Калифорния, если люди вымрут, наши выбросы углерода будут еще долго оставаться в воздухе. Это может привести к буму для растений, некоторые из которых могут процветать в атмосфере с высоким содержанием CO2.
Увеличение плотности и разнообразия растений, в свою очередь, может привести к увеличению концентрации кислорода в атмосфере. Исследователи предполагают, что рост насекомых частично зависит от концентрации кислорода в атмосфере, что может привести к увеличению размеров их тел. Таким образом, в будущем мире с богатой кислородом атмосферой могут появиться богомолы размером с кролика или «муравьи размером с колибри и стрекозы размером с ястреба» — говорит Альтер.
Звучит пугающе, и такие видения будущего — всего лишь предположения. Но, опять же, нечто подобное уже происходило: около 300 миллионов лет назад, в каменноугольном периоде, атмосфера содержала более 30 процентов кислорода, в то время как сегодня этот показатель составляет 21 процент. Окаменелости показывают, что насекомые того времени были гораздо крупнее.
Мэйрин Балиси, палеоэколог из La Brea Tar Pits в Лос-Анджелесе, размышляет о том, какие хищники могут оказаться на вершине пищевой цепи, если человечество все-таки исчезнет. Для этого она предлагает изучить какие хищники существовали до появления человека.
«Когда мы думаем о крупных хищниках только в Северной Америке, мы вспоминаем серых волков, горных львов или медведей гризли» — говорит Балиси. Но крупные хищники на континенте были гораздо более распространены примерно до 12 000 лет назад, в эпоху плейстоцена или последнего ледникового периода, когда по земле бродили многочисленные виды саблезубых кошек с огромными клыками.
Балиси предполагает, что в будущем мире, лишенном людей, такие крупные хищники могли бы снова эволюционировать. Больше всего она уверена в саблезубых кошках, чьи длинные, острые зубы и громоздкие конечности «эволюционировали независимо несколько раз за последние 40 миллионов лет». Если какая-то линия кошачьих сохранится через много веков, история вполне может повториться.
Какого будущего мы хотим?
Современный человек существует всего несколько сотен тысяч лет, но то, что мы делаем сегодня, может оказать влияние на то, как будет выглядеть мир природы завтра.
Эволюция жизни зависит от «генетического и развивающего инструментария», каким мы его знаем сегодня, считает Сантана, биолог из Университета Вашингтона. Поскольку между животными существуют естественные различия, одни лучше конкурируют за ресурсы и выживают, при этом наименее полезные черты, как правило, исчезают, а другие появляются с новыми адаптациями. Поскольку виды продолжают вымирать, будь то из-за потери среды обитания, сельского хозяйства, браконьерства или вызванного человеком изменения климата, многие потенциальные источники разнообразной жизни также исчезают из будущего.
Ученые все еще могут представить себе мир, в котором животные, находящиеся сегодня под угрозой исчезновения, продолжают существовать и начинают новые ветви эволюционного древа. Будущее не обязательно должно принадлежать только крысам, голубям и насекомым. Пока существуют, например, ламантины, белые медведи и бабочки-монархи, остается возможность того, что их потомки когда-нибудь в будущем появятся на свет.
Обо всем этом стоит задуматься, если мы хотим взять на себя полную ответственность за нашу роль в формировании того, как будет выглядеть и ощущаться планета после нашего исчезновения. Когда мы представляем, какие существа могут появиться в будущем, мы можем спросить себя: какого будущего мы хотим для планеты? Насколько тяжело мы готовы работать, чтобы будущие поколения людей могли жить в этом мире?
Гигантские жуки, эволюционирующие в будущем, будут«очень, очень крутыми» — отмечает Альтер. Особенно, добавила она, «если люди окажутся рядом, чтобы увидеть их».
Оригинал: Vox
