С нами или без нас: Естественная история будущего - Роб Данн

Речь о том, что даже в тех ситуациях, когда самое экономичное (по любым меркам) решение предполагает заменить работающую природную экосистему на комплекс технологических приспособлений, это, как правило, оборачивается созданием лишь копий природных экосистем, в которых не хватает деталей и которые действуют подобно природным системам, но все-таки не способны воспроизвести их в точности.

Говоря о современном водоснабжении, приходится соглашаться с тем, что многим городам просто не остается ничего другого, как фильтровать и хлорировать воду. Однако, оглянувшись вокруг, можно обнаружить и множество экспериментов по воссозданию экосистем: по крайней мере, там, где есть возможности для этого. Хорошим примером служит история опыления посевов в Северной Америке (и не только в ней). На Северо-Американском континенте встречается около 4000 видов местных диких пчел. На протяжении миллионов лет эти пчелы опыляли десятки тысяч видов растений. Затем произошла череда злополучных событий – во всяком случае, таковыми они были с точки зрения местных пчел и местных растений, а также сельскохозяйственного будущего. Напасти были вызваны провальными попытками перестроить фермы и сады таким образом, чтобы они приносили еще больше урожая на единицу площади.

Поля и сады в какой-то мере копируют луга и леса. Дикие виды, живущие в лугах и лесах, издавна служили людям источником пищи. Но поля и сады дают больше урожая в единицу времени и на единицу площади. Эти урожаи в значительной степени зависят от других видов, произрастающих и обитающих на полях и в садах, – или когда-то зависели. Вредителей в полях и садах сдерживали их природные враги. Цветущие посевы в полях и цветущие деревья в садах оплодотворяли дикие опылители. Но по мере того как полевое и садовое земледелие начало набирать обороты, люди стали заменять естественные детали экосистемы рукотворными суррогатами.

Постепенно природных врагов, боровшихся с вредителями, либо истребили, либо заменили пестицидами. Кроме того, на смену многопрофильным фермам, где бок о бок выращивались самые разнообразные культуры, а по краям грядок произрастали дикие виды, пришли монокультурные плантации, где в огромных количествах культивировали один и тот же вид растений. Засилье монокультур и применение пестицидов изменили системы опыления. Диким пчелам нужно было где-то гнездиться. В монокультурах трудно найти гнездовую среду, поскольку каждому виду пчел для гнезд требуется особый тип и состав почвы, а также специальные растительные материалы. В монокультурах почвы и растения однородны. Диким видам пчел также нужны источники нектара и пыльцы на протяжении всего активного сезона, а монокультуры быстро отцветают, превращаясь в плане питания пчел в настоящую пустыню. Кроме того, дикие пчелы страдают от пестицидов, применяемых для борьбы с вредителями, ибо пестициды не знают разницы между пчелой и долгоносиком. В результате опылителей часто недостает. Посевы цветут, но дают мало плодов и семян. Из собранной заново экосистемы выпадает ключевой элемент.

Эту проблему попытались решить, добавив в экосистему еще один вид. Еще в 1600-х годах европейцы завезли в Северную Америку вид пчел Apis mellifera. Эти пчелы, которых мы теперь зовем медоносными, для Северо-Американского континента не бо́льшие «аборигены», чем скворцы, воробьи или пуэрария[17]. Но по мере развития здешнего сельского хозяйства медоносные пчелы превратились в ключевой элемент, который склеивает поврежденную сельскохозяйственную систему. Медоносных пчел можно содержать в тесноте, а затем отвозить в поля, где цветут растения, нуждающиеся в опылении. Пчеловоды стали кем-то вроде поставщиков интимных услуг для опыляемых насекомыми посевов. Они чинили сломанную деталь системы опыления – по крайней мере, частично. Главной сложностью, однако, оставались масштабы.

Чтобы медоносных пчел хватало для опыления поврежденной сельскохозяйственной системы, в настоящее время поступают так: в течение года их разводят по всей стране – в этот период пчелы питаются нектаром диких цветов, – а затем, в пору цветения сельскохозяйственных культур, отвозят к посевам. Доходит до того, что ежегодно в Калифорнии в какой-то момент сосредоточивается до 2,5 млн роев медоносных пчел со всех Соединенных Штатов: им предстоит опылить миндаль и другие культуры (но в первую очередь миндаль). Прямо скажем, не лучшая система. Она вынуждает содержать пчел в тесной близости друг к другу, а это способствует обмену паразитами; пчелы передают особые вирусы как своим сородичам, так и местным диким пчелам{148}. Происходит это по-разному, например на цветах. Для пчел цветочные лепестки оказываются чем-то вроде сидений для унитаза. И хотя пчелы моют руки (точнее, ноги), этого недостаточно, чтобы предотвратить распространение паразитов. От улья к улью передаются вирусы, простейшие и даже клещи. Кроме того, в среде медоносных пчел распространяются не только вредители, но и некоторая генетическая упрощенность, а также уязвимость.

Дикие пчелы генетически разнообразны. Это разнообразие проявляется не только в том, что число их видов весьма велико, но и в том, что в рамках каждого вида встречаются особи с разными вариантами основных генов. Кроме того, у видов диких пчел, которым присуща социальность, генетическое разнообразие присутствует даже внутри роя. Оно повышает вероятность того, что хотя бы некоторые пчелы – внутри улья, вида или экосистемы – при появлении нового паразита продемонстрируют сопротивляемость.

Влияние разнообразия на устойчивость к паразитам впервые изучалось на сельскохозяйственных культурах. Когда земледельцы высаживали широкий ассортимент растений, снижалась вероятность того, что от паразита пострадают все посевы сразу. Затем то же явление изучал Дэвид Тилман в своем эксперименте по биоразнообразию, описанном в главе 7. В ходе этого эксперимента Чарльз Митчелл, ныне профессор Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл, показал, что паразиты растений медленнее распространялись по тем участкам, которые были засажены более разнообразно{149}. Аналогичные эффекты с тех пор фиксировались и в рамках отдельных видов. Сегодня, в частности, известно, что участки, засаженные одним видом растений с бóльшим внутривидовым генетическим разнообразием, не столь подвержены болезням, как прочие участки. Кроме того, благодаря работе Дэвида Тарпи, моего коллеги из Университета штата Северная Каролина в Роли, выяснилось, что и ульи медоносных пчел, генетически более разнообразных, чем остальные, меньше подвержены болезням. К сожалению, мы также знаем, что медоносные пчелы внутри отдельных ульев, как правило, не слишком отличаются друг от друга{150}.

В дикой природе пчелиные матки спариваются с разными самцами, и в результате их потомство в отдельно взятом улье генетически варьирует. Матка может спариться с восемью и более самцами и на протяжении своей жизни впускает их сперму в свой яйцевод для оплодотворения яиц. Соответственно, у ее отпрысков оказывается много разных вариантов генов, отвечающих за устойчивость к паразитам. Однако стандартный подход в пчеловодстве не предполагает спаривания с разными самцами. Поэтому медоносные пчелы остаются генетически схожими, а паразит, заразивший одну пчелу, повредит всем или почти всем ее соседкам по улью. Генетически однородные рои пчел свозят вместе в гигантском количестве, и паразитов там не счесть. Кроме того, часть года пчелы питаются исключительно миндальным нектаром, и однообразное питание у них, как и у людей, нередко приводит к проблемам со здоровьем. И наконец, в полях, которые нужно опылять, медоносные пчелы сталкиваются с пестицидами и фунгицидами. По сумме обстоятельств колонии медоносных пчел разваливаются.

Задачу медоносных пчел могли бы взять на себя местные дикие пчелы, но во многих сельскохозяйственных регионах их популяции настолько сократились, что у них мало шансов справиться с работой своих одомашненных родственниц. На их численности негативно сказались монокультурное сельское хозяйство, применение пестицидов, зачистка природных лугов, вырубка лесов, конкуренция с медоносными пчелами, а также борьба с различными напастями: восстанавливаться им будет непросто. Это еще не конец эпохи диких пчел, но они явно переживают не лучшие времена{151}.

Что же делать фермеру, чье хозяйство лишилось важных природных элементов? Для некоторых сельскохозяйственных культур было предложено следующее решение: их стали выращивать в закрытых помещениях (или хотя бы в теплицах), а для опыления специально привозить ящики пчел – вернее, шмелей. Для некоторых культур такой способ особенно эффективен: помидоры, в частности, лучше опыляются при вибрации на той частоте, с какой колеблются крылья шмелей. Тот же способ применяется и для других культур, например перца и огурцов. Это