Читать онлайн «Метаэкология». Страница 31

Пионерные виды по своей жизненной стратегии оказываются более устойчивыми к условиям кризиса. Вымирание господствующих форм дает им шанс раскрыть свои эволюционные потенции. Это и произошло с млекопитающими после вымирания динозавров. Так в ходе эволюции последние становятся первыми, а первые — последними.

Создатель теории биосферы полагал основные параметры последней — биомассу, объем биогенного круговорота — неизменными и, следовательно, не связанными с эволюцией организмов. В предлагаемой модели эта проблема получает иную интерпретацию: направленность и периодичность исторического развития биосферных параметров лежат в основе всех эволюционных процессов.

Ещё в прошлом веке геологи установили, что в течение всей истории осадконакопления периодически изменялось соотношение суши и моря, происходило чередование геократических и талассократических эпох. Приблизительно в тех же временных пределах чередовались эпохи ледникового и безледникового климата или, как сейчас говорят, холодной и теплой биосферы (хотя происходило не столько изменение общего количества, сколько перераспределение тепла).

Общепринятого объяснения этих ритмических процессов не существует и по сей день. В ротационной модели (см. выше) они развиваются в результате периодического изменения центробежной силы, действующей на разной плотности плиты континентальной и океанической коры, уровни изостатического уравновешивания которых то сближаются (выравнивание гипсометрической кривой, низкие континенты, заливающие их окраины мелководные моря), то расходятся (воздымание континентов, регрессия эпиконтинентальных морей). Эпохи ускоренного вращения Земли характеризуются сжатием полярных областей и расширением низкоширотных, где возникают зоны растяжения со средиземными морями. При замедлении вращения на их месте образуются горные сооружения из пакетов громоздящихся друг на друга тектонических покровов. Причинная Связь между этими процессами и оледенениями несомненна, хотя в деталях ещё не выяснена. Изоляция полярных морских бассейнов от теплых течений и поднятие низкоширотной суши в геократические эпохи, по-видимому, играли здесь основную роль.

Ч. Дарвин писал об ускорении эволюционных процессов в связи с колебаниями уровня моря, но в дальнейшем развитии эволюционной теории эта мысль не нашла отражения. Между тем биосферное значение эвстатических циклов трудно переоценить. Так в связи с сокращением суши (до 40% в меловом периоде) произошло почти адекватное сокращение всей биомассы (возможное увеличение морской биомассы не компенсирует утрату континентальной). Поскольку биомасса служит одним из основных стоков атмосферной CO2, содержание последней существенно возрастает, вызывая глобальное потепление.

Тот же фактор способствует увеличению продуктивности растительных сообществ (в частности, при удвоении атмосферной CO2 ожидается десятипроцентное увеличение урожайности сельскохозяйственных культур), о котором свидетельствует гигантизм растительноядных животных (ператопсиды, гадрозавры, индрикотерии и др.). В то же время более интенсивное химическое выветривание на суше и поступление его продуктов в океан дают вспышку продуктивности морских экосистем. Одновременно с циклическими колебаниями происходит географическое перераспределение биомассы по следующей схеме.

1. В геократические эпохи ледникового климата полярные фронты холодных воздушных масс препятствуют переносу тепла в высокие широты, вызывая разогрев низкоширотной зоны.

2. Одновременно быстрое охлаждение восходящих потоков теплого воздуха в пределах последней вызывает обильные осадки. Развиваются влажнотропические леса, концентрирующие огромную биомассу.

3. Нисходящие воздушные потоки на флангах поглощают влагу, способствуя развитию аридных поясов. В средних и высоких широтах количество осадков контролируется циклонической активностью, ограниченной холодным антициклоном, в пределах господства которого влажность недостаточна для древесной растительности.

4. В талассократические безледниковые эпохи тепло более равномерно распределяется по земной поверхности, экваториальная зона холоднее и суше, поскольку восходящие воздушные потоки охлаждаются медленно и постепенно теряют влагу за её пределами. Нет влажнотропических лесов, как нет и отчетливых аридных поясов. Средиземные (тетические) моря обеспечивают устойчивость субтропического антициклона. Зона циклонических осадков смещается в высокие широты, вплоть до высокой Арктики, где развивается древесная растительность и концентрируется основная биомасса. Свидетельства высокой продуктивности арктических биомов мелового периода — гигантские угольные месторождения арктических островов, северной Якутии и Аляски, появление здесь динозавров.

В библейские 400-летние циклы, исчисляемые сменой поколений, укладываются всемирный потоп. Содом и Гоморра, голод и бегство в Египет, египетские казни и раскрытие Красноморского рифта, вавилонское пленение и рождение Иисуса Назарянина. Потрясавшие европейскую лесную зону нашествия степных кочевников — гуннов, монголов, арабов — имеют ту же периодичность. Геологические и климатические события влияли на судьбы народов в той мере, в какой они были связаны с изменением глобальной биомассы и ее перераспределением по земной поверхности — относительной продуктивностью кормивших человека природных биомов.

Это противоречивое понятие нередко отождествляют с эволюцией как таковой. Если каждый раз побеждают все более приспособленные, то на сегодняшний день мы имеем самых приспособленных. Однако еще Вольтер высмеял прогрессистов, считавших (как Лейбниц, прототип Панглоса), что все к лучшему в этом лучшем из миров. Еще Дарвин заметил, что многие современные виды (брахиоподы, например) проще и, по всей видимости, примитивнее вымерших. У прикрепленных и паразитических организмов взрослые формы примитивнее своих личинок.

Для снятия подобных противоречий была выдвинута версия различных форм прогресса, которые могут сочетаться или противостоять друг другу. Биологический прогресс не обязательно сопровождается морфологическим. И даже наоборот, морфофизиологический регресс (упрощение строения и функций у взрослых паразитов до такой степени, что они превращаются почти что в мешок с половыми продуктами) может способствовать биологическому прогрессу (победе в борьбе за существование). Значит, все к лучшему. Но если из двух конкурирующих видов дрозофил, например, при температуре ниже 22°С побеждает один, а выше 27°С — другой, то какой же из них прогрессивнее? И если динозавры победили териодонтов, чтобы в свою очередь потерпеть поражение от родственных териодонтам млекопитающих, то в чем же прогресс?

Оценивая прогресс по исходу конкурентной борьбы, мы неизбежно придем к мысли, что само это понятие имеет смысл лишь в отношении более или менее близких, конкурирующих между собой форм: прогресс рыб — это совсем не то, что прогресс пчел, и, значит, вообще бессмысленно сравнивать рыбу и пчелу, как это делал когда-то К. Бэр. Прогресс тем самым приравнивается к специализации. И в самом деле, специализация в основном необратима, с нею связано большинство предсказуемых изменений (нетрудно предвидеть, например, развитие цепких конечностей у древесного животного или перепонок между пальцами — у водного). Даже оценки по принципу «лучше — хуже» здесь не кажутся неуместными. Технологически кисть руки человека явно лучше обезьяньей, так как может выполнять гораздо больше операций. Все же многие считают специализацию эволюционным тупиком («закон Копа») и почти все считают, что она имеет предел. Во время кризисов специализированные формы вымирают в первую очередь. Простейшие в эволюционном плане гораздо долговечнее, чем появившиеся позднее более сложные организмы.

Попробуем определить прогресс не с позиции пчелы, рыбы или человека, а с точки зрения жизни как таковой. Антиподом жизни является смерть. Прогресс жизни, следовательно, заключается во все более успешном противостоянии смерти, а смысл совершенствования состоит в приближении к бессмертию. В ходе прогрессивного развития жизни организмы становятся все более «живыми», уменьшается вероятность их гибели от непредвиденных причин. Когда сообщают, что после пронесшегося тайфуна пляж покрыт толстым слоем гниющих водорослей, погибли тысячи выброшенных на берег рыб и сотни птиц, несколько человек получили ранения — им оказана медицинская помощь, то эти цифры сами по себе характеризуют прогресс.

Организмы, которые мы интуитивно воспринимаем как низшие, обладают почти неограниченными приспособительными возможностями, но приспособление дается им путем огромных потерь. Высшие организмы могут называться так не потому, что они сложнее, или эффективнее, или ближе к нам, а потому, что платят меньшую дань смерти.