Тайны осиного гнезда. Причудливый мир самых недооцененных насекомых - Сейриан Самнер

Держа пинцет уверенной рукой (облаченной в защитную перчатку Marigold), я могла извлечь только что вылупившуюся осу из гнезда так, что этого не замечали десятки членов ее семьи. Капля суперклея, бирка с номером – и оса будет помечена на всю жизнь как один из моих объектов исследования, идентифицированная индивидуально – получившая имя. Я буду знать ее возраст, кого она тиранила, кто давал взбучку ей самой, сколько работы она проделала. В конечном счете я могла предсказать, насколько велика вероятность того, что она сбежит, чтобы обзавестись собственным гнездом, предпочтет размножаться в своем родном гнезде или останется убежденной старой девой. Я приступила к началу своего путешествия к пониманию драматичной жизни этих ос.

Социальное поведение ос Polistes уже более ста лет приводит в восторг энтомологов вроде меня. Ученым, который первым внес этих ос в программу исследований, был итальянец по имени Лео Парди. В первой половине XX века Парди описал, как каждая особь в семейной группе вела себя так, что можно было предположить, будто у нее есть собственные планы. Общество ос-полистов упорядоченное, но оно пронизано неявным ожиданием того, что правила может нарушить кто угодно, если это сойдет с рук, то есть лапок. Знакомо звучит, верно? Одно из привлекательных качеств этих ос – это те поразительные параллели, которые роднят их с нашими обществами: от разделения труда, мятежей и поддержания порядка до монархий, борьбы за власть, могильщиков, полиции, хулиганов, переговорщиков и социальных паразитов.

У общественных ос можно найти все атрибуты человеческой мыльной оперы – только осы дошли до этой стадии за миллионы лет до нас. На первый взгляд колония общественных ос может показаться единой и дружной. Но лишь приподнимите крышку, и вы увидите настоящую «Игру престолов» во всей красе. Неудивительно, что эти осы раскрыли некоторые из самых тщательно охраняемых секретов природы о том, как и почему организмы играют в социальные игры жизни.

I

«Я бы с радостью отдал свою жизнь за двоих братьев или восьмерых двоюродных братьев». Исторические записи расходятся в деталях, но мы можем быть абсолютно уверены, что биолог-эволюционист Дж. Б. С. Холдейн приводил этот аргумент несколько раз. Это простая математика: два родных брата или сестры равны восьми двоюродным или одному Холдейну. Расчетными единицами для него являются варианты генов – строительных блоков жизни, которые упаковывают генетический код (ДНК) в значимые фрагменты.

Холдейн (как и вы сами, и как большинство других многоклеточных существ) был диплоидным организмом: у него было по две копии (варианты, называемые аллелями) всех его генов, выстроенных на парах хромосом. Одна копия была унаследована от отца, а другая от матери, и они могли нести разные варианты любого из генов. Таким образом, для каждого из генов существует 50-процентная вероятность, что брат или сестра носителя обладает этим же самым вариантом: это означает, что в среднем половина его ДНК общая с каждым из его братьев или сестер, но лишь 12,5 % его генов – с любым из двоюродных братьев или сестер. Следовательно, с точки зрения теории вероятностей два брата или сестры равны одному Холдейну, и аналогичным образом одному Холдейну равны восемь кузенов. Генам Холдейна все равно, упакованы ли они в двух сестер, восьмерых кузенов или даже в великого биолога собственной персоной – главное, чтобы они дожили до следующего поколения. Если не принимать во внимание личные обиды и предпочтения, с эволюционной точки зрения выбор не является дилеммой: важно, что представленность его вариантов генов в популяции не снижается, а для этого подойдет любой из вариантов.

Холдейн, таким образом, пытался обосновать эволюционный аргумент в пользу альтруизма – бескорыстного поведения на благо других особей. На протяжении тысячелетий альтруизм заставлял хмурить брови философов, натуралистов и биологов-эволюционистов. Мученическая смерть рабочих пчел вызывала восхищение у Аристотеля, тогда как Дарвин в своем «Происхождении видов» на протяжении нескольких страниц размышлял о приверженности рабочих пчел к безбрачию. Если эволюция отбирает те особенности организма, которые являются надежным решением для распространения генов, то чем тогда объясняется существование стерильной рабочей особи, которая не передаст свои гены посредством размножения? Рабочие особи медоносных пчел со своими знаменитыми героическими актами альтруизма и самопожертвования представляют собой вершину эволюции общественного образа жизни. Общественные осы и шершни, а также в большинстве своем муравьи разделяют с ними эту честь.

История самопожертвования от Холдейна во многом объясняет, почему это происходит: рабочие особи отказываются от возможности иметь собственное потомство, чтобы помогать выращивать родственников. Обычно эти родственники приходятся им братьями и сестрами. Рабочие принадлежат своему сверхобществу, в котором семейная жизнь принимает свою крайнюю форму – существует единственный матриарх, как правило, мать множества (зачастую сотен) других членов общества. Рабочей особи шершня, например, предопределено вести трудовую жизнь в безбрачии уже с самой ранней стадии развития (молодой личинки), и в этом вопросе у нее нет права голоса. Через несколько дней после выхода из шкурки куколки в виде взрослой особи она начнет полную опасностей и риска жизнь охотника. Муха, гусеница, бабочка, паук, дохлый голубь или ваш бутерброд с ветчиной – все это чревато для нее риском: дезориентацией, болезнью, смертью. Жизнь рабочей особи шершня обычно коротка – в лучшем случае недели три. Хотя она никогда не будет спариваться и сама не станет полноценной матерью, ее короткая жизнь будет наполнена смыслом, если она хотя бы отчасти помогла вырастить достаточное количество потомков-сестер, чтобы заменить себя с точки зрения генетики.

Таким образом, у рабочей осы и Холдейна очень много общего: они оба пожертвуют собой, чтобы способствовать выживанию своих родственников. Их решения направляет валюта в виде генов. Однако прошло еще девять лет после заявления Холдейна о гипотетическом самопожертвовании, прежде чем появился Уильям Д. Гамильтон, который подробно объяснил, какие именно причины способствуют эволюции альтруизма. Его теория (известная как «правило Гамильтона», «родственный отбор» или «теория совокупной приспособленности») черпает свои доказательства в изобилии общественных насекомых. Но нет никаких сомнений в том, что на идеи Гамильтона особенно сильно повлияли осы Polistes – возможно, потому, что они с бесстыдной дерзостью демонстрируют наблюдателю и конфликт, и сотрудничество. Он восхищался тем рвением, с которым они приносили в жертву свои репродуктивные способности, был зрителем их драк в амфитеатре гнезда, думал над тем, как сочетаются тайная неверность и преданность семье. Идея Гамильтона заключалась в том, что выгоды от альтруистического поступка должны перевешивать цену, которую платит за него альтруист. Поясним на примере несложной ролевой игры. Представьте: вам хотелось бы иметь свой дом и создать семью, но вы не так уж сильно влюблены в своего