Биология

Ступени социальной эволюции

Глава из книги «Эусоциальность: Люди, муравьи, голые землекопы и другие общественные животные»

Nathalie Stroeymeyt/Flickr/Max Pixel/Альпина Нон-Фикшн/Траектория/Indicator.Ru

Как человек достиг столь высокого уровня социальной организации? Эдвард Уилсон, один из основоположников социобилогии, видит ответ в исследовании эволюционной истории различных животных. В своей книге «Эусоциальность: Люди, муравьи, голые землекопы и другие общественные животные» он рассматривает «прототипы» социального поведения различных видов, через которые, вероятно, проходило и человеческое сообщество. Indicator.Ru публикует главу из этой книги, которая вышла на русском языке в издательстве «Альпина нон-фикшн».

Самый действенный способ обнаружить рождение и последующую эволюцию сообществ, как и в случае с любыми другими биологическими процессами и системами, состоит в том, чтобы выяснить, что же происходило на самом деле.

Такой прямолинейный подход возможен благодаря существованию сотен тысяч современных видов, у которых в той или иной мере проявляются различные уровни эволюции социальной организации.

Самые элементарные организованные группы такого рода — колонии бактерий и роящиеся поденки. В некотором смысле это «фантомы природы» — вот они есть, а через час их уже нет. Среди них чаще всего встречаются комары-звонцы, также известные как хирономиды. Отдельные особи в полете практически незаметны. Таких маленьких летающих насекомых вроде мелких мушек, ос-наездников, жуков, тлей, трипсов и прочих мы редко замечаем, если не обращаем внимание на мельчайшие детали живой природы. В полете они похожи на пылинки, подхваченные потоком воздуха; рассмотреть их можно, только если они пролетают прямо у вас перед глазами. Их существование становится очевидным, когда взрослые особи одного вида собираются сотнями или тысячами и формируют рои, для того чтобы спариться. Они танцуют в плотных, почти сферических группах, достигающих от одного до нескольких десятков метров в поперечнике. Рой как будто висит в воздухе. Если запустить в него руку (не бойтесь, они не кусаются), группа разделяется на кружащиеся фрагменты. Уберите руку, и группа воссоединяется.

Подобные одержимые сексуальным безумием группы формируют многие виды мух, самцы и девственные (ненадолго) королевы нескольких видов муравьев и термитов, а также многие другие насекомые — от ногохвосток до цикад и бабочек. Некоторые виды формируют плотный «ковер» на голых участках земли. Другие — полосы или гроздья на стволах упавших деревьев. Третьи кружат у крон деревьев, взмывая в небо. Наиболее зрелищны тока у тетеревов, дроф и манакинов. Самые величественные из всех птиц — 32 вида райских птиц. Токующие самцы собираются в плотные группы, формируя своего рода кордебалет. Некоторые из них преодолевают большие расстояния, чтобы поучаствовать в токе, другими словами в представлении, цель которого — завоевать расположение самок.

Вероятно, на обитаемых планетах в другой звездной системе (мы можем вполне обоснованно предполагать их существование) роение эволюционировало во что-то иное, нежели свободное соревнование за доступ к половым партнерам, но здесь, на Земле, случилось именно так. Единственное известное мне исключение — это кооперация братьев во время тока у американских индеек. Они двигаются парами и действуют сообща, чтобы прогонять конкурентов с тока.

Медленная эволюция в сторону большей сложности характерна для устойчивых совместно питающихся групп. Стаи обыкновенных скворцов, например, часто вместе летают и добывают пищу. Мурмурации (так называют такие стаи) могут быть разного размера, от дюжины до миллиона особей, в зависимости от доступных поблизости источников пищи. Стая скворцов может быть настолько огромной, что затмевает небо, формируя гигантскую кружащуюся массу. Устраиваясь на деревьях для отдыха, такие группы покрывают их, словно листва. Приземляясь для поиска пищи, они покрывают землю живым ковром площадью в несколько тысяч квадратных метров. Скворцы — преимущественно хищники, специализирующиеся на кузнечиках и прочих насекомых, обитающих в невысокой траве. Отдельному скворцу выгодно знать о самых богатых источниках пищи. Их стратегия состоит в том, чтобы следовать за лидерами, которые знают места, где всегда в изобилии встречаются насекомые.

В такой совместной деятельности мы видим выражение универсального принципа модулярности — склонности биологических систем делиться тем или иным образом на полуавтономные, но совместно действующие группы. Члены разных групп специализируются на определенных функциях, даже если это происходит лишь временно, при этом все сообщество в целом получает определенные выгоды, как и каждый отдельный индивид в его составе (в среднем).

Я не раз наблюдал модулярность в пригородных районах Новой Англии: стая скворцов покидает место ночлега и направляется к кормовой площадке. Это интересное зрелище. Отдельные плотные ряды птиц, сидящих на верхних ветках деревьев и проводах, начинают вести себя беспокойно. Один или несколько скворцов — лидеры — взлетают и садятся на другое дерево или провод. Они и птицы, находящиеся рядом с ними, определенно помнят расположение продуктивной кормовой площадки. Лидеры начинают постепенно и осторожно продвигаться в нужном направлении. Очень скоро размер окружающей их стаи начинает расти. Потом стая вдруг ускоряется. Масса группы быстро растет благодаря положительной обратной связи. Чем больше птиц взлетает, чтобы присоединиться к ней, тем больше особей следуют их примеру. Через несколько минут вся стая уже в воздухе.

Прибыв на кормовую площадку, многие более взрослые и опытные скворцы начинают выкапывать небольшие ямки и находить насекомых на корнях травы и просто в почве. Птицы помладше и не столь опытные подбирают за ними остатки пищи. Скоро проявляется еще одна форма модулярности — «роллинг», в ходе которого птицы, действующие рядом с краем кормящейся стаи, взлетают и волной движутся к переднему ее краю. Вся стая таким образом движется вперед, постоянно собирая пищу со свежих участков кормовой площадки.

Формирование стаи имеет для отдельных скворцов и другие преимущества, помимо улучшения питания. Вместе безопаснее: сообща скворцам легче защищаться от врагов — кошек, лисиц, ласок и других сухопутных хищников, равно как и от кружащих в небе ястребов. Действуя как пернатый тысячеглазый Аргус, стая превращается в единую систему оповещения об опасности. Внезапный взмах крыльев в любом месте стаи, даже если птица и не отрывается от земли, сразу же оповещает других об опасности. Всего за несколько секунд вся группа может взмыть в воздух и, кружась в унисон, перелететь в другое место и приземлиться в другом порядке.

Спаривающиеся комары-звонцы и крылатые муравьи (вверху) противостоят хищникам с помощью высокой численности. Скворцы (внизу) также держатся плотной стаей, из-за чего ястребам сложнее их атаковать

Вместе безопаснее. Млекопитающие и птицы, которые охотятся на скворцов, принадлежат к соседнему и более высокому звену пищевой цепочки. Соответственно, их популяции меньше, чем популяции их социальной добычи, даже если численность последних остается невысокой. Дополнительную защиту скворцам обеспечивает насыщение хищников. Количество добычи, которое хищник может поглотить за один раз, строго ограничено. Этот лимит еще ниже, если популяция хищника прорежена из-за территориальной агрессии членов данного вида.

Наконец, есть еще один способ, применяемый стаями скворцов для самозащиты и основанный исключительно на принципе «вместе безопаснее». Случайность это или «разумный замысел» естественного отбора, но плотная формация летящих тел является для хищной птицы физической преградой. Когда ястреб пикирует на стаю скворцов, чтобы атаковать выбранную жертву, он рискует случайно столкнуться с другой птицей. Это элементарная аэродинамическая задача. Сапсан набирает в вертикальном пике до 320 км/ч и при этом поворачивается, выставив когти, чтобы поймать жертву на лету. Для него эта задача особенно опасна. Скворец на обед может обойтись ему очень дорого.

Модулярность как автоматическое формирование подгрупп предшествует кооперации и разделению труда. Она нередко оказывается доведенной до высоких уровней сложности даже у сравнительно примитивных организмов. Среди этих древних сообществ есть некоторые виды бактерий. Эти простые в других отношениях организмы используют дистанционные микроб-микробные взаимодействия, при которых особи одного вида (а иногда и разных) обмениваются информацией с помощью химических сигналов.

Посредством химических сигналов бактерии передают информацию о состоянии и плотности популяции, к которой они относятся. С помощью этих данных отдельная бактерия может «принимать решения» о скорости передвижения, воспроизводства, а в случае с патогенными видами — вирулентности воздействия на носителя, в котором живет.

В некоторых случаях бактерии формируют стабильные группы, экранированные защитными мембранами или корочками, которые обычно называют биопленками.

То есть, как нам теперь известно, бактерии демонстрируют такое социальное поведение, которое ученым предыдущего поколения казалось практически немыслимым. Но разума у микробов, конечно, нет. Возможность устойчивой группы организмов эволюционировать выше микробной стадии зависит от сложности составляющих ее особей. Рассмотрим стаю дельфинов-афалин, охотящихся на косяки анчоусов. Мелкая рыба пользуется теми же преимуществами группового существования, что и скворцы. Кружась блестящим быстрым облаком, состоящим из нескольких миллионов особей, они быстрее находят пищу. Огромная общая масса группы значительно повышает средние шансы отдельной особи на выживание при контактах со значительно меньшей по численности популяцией дельфинов. Каждый косяк анчоусов — это как бы гигантская рыба, от которой враг может лишь отщипнуть маленький кусочек.

Охотясь на анчоусов, дельфины также прибегают к кооперации. Плавая вокруг групп анчоусов, по-видимому координируя свои передвижения, они загоняют косяк так, чтобы сформировалась плотная сфера. После этого дельфины точечно атакуют свою добычу по одному или в небольших группах, как бы поворачивая яблоко перед тем, как откусить самый сочный кусочек.

Социальные млекопитающие, такие как дельфины и приматы (в том числе и мы с вами), обладающие крупным мозгом, живут в значительно более сложных социумах, чем «социальные» бактерии или стайные рыбы. Они думают о будущем, а этот процесс автоматически подразумевает более высокий уровень организации. Они учатся опознавать каждого члена своей группы персонально. Это дает им возможность планировать действия в отношении как группы в целом, так и отдельных составляющих ее особей. В разуме отдельного животного возникает набор возможных действий, с каждым из которых связана определенная инвестиционная стратегия, состоящая из компромиссов, подразумевающих обмен информацией. Каждый член группы учится взаимодействовать или конкурировать, вести или быть ведомым — в зависимости от ситуации.

Инвестиционные стратегии, создаваемые естественным отбором на уровне индивида и на уровне группы, можно рассматривать как правила игры, хотя на обоих уровнях они основываются на инстинктах. (Что лучше для меня? Что лучше для моей группы, а, следовательно, для меня?) Правила усваиваются как генетически обусловленное научение через взаимодействие с другими членами группы. Обезьяны и высшие приматы Старого Света, обладающие наиболее развитой (и хорошо изученной) социальной организацией, в основном имеют следующие правила для взрослых самцов:

Кодекс успеха для молодых самцов обезьян и высших приматов старого света

  • Если ты слишком молод и слаб, чтобы бросить вызов высокоранговым самцам, жди, планируй, создавай союзы с другими индивидами своего ранга.

  • Старайся получить поддержку более высокоранговых наставников.

  • Если видишь, что какая-либо роль в группе реализуется плохо или не исполняется вовсе, например, фуражир или часовой, попытайся взять ее на себя, изучи ее и воспользуйся новыми знаниями, чтобы стать лидером среди молодых самцов своего возраста и ранга.

  • Доминируй над другими самцами и спаривайся с самками, находящимися в центре группы, либо (в большинстве случаев) прячься и пытайся спариваться с одним партнером.

Устойчивая и хорошо организованная группа животных потенциально вечна. Умершие члены группы могут быть заменены новорожденными или особями, приходящими из других групп. Один замечательный пример: смешанная кочевая стая насекомоядных птиц, обнаруженная исследователями в дождевых лесах Французской Гвианы, находилась в почти неизменном составе по крайней мере 17 лет. Она состояла из множества поколений, при этом также неизменными оставались места гнездования и обитания, равно как и видовой состав.

Такие элементарные сообщества тем не менее не вечны. Они неспособны предусмотреть появление потенциально пагубного для вида хищника или исчезновение кормовой базы. За последние 0,5 млрд лет появилось и исчезло множество видов. Среди них очень немногим удалось эволюционировать и подняться на самый высокий уровень организации. Мы имеем в виду эусоциальность, при которой колония разделена на «королевскую » касту, специализирующуюся на размножении, и не воспроизводящуюся самостоятельно «рабочую» касту, занимающуюся всеми прочими делами колонии. Эусоциальность — относительно редкое явление в эволюции жизни на Земле, но оно привело к возникновению наиболее выраженных проявлений личного альтруизма и самых сложных социальных отношений. Эусоциальность обеспечила экологическое господство некоторым сухопутным видам, в частности муравьям, термитам и людям.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.