Дарвин в городе: как эволюция продолжается в городских джунглях

Белоногие хомячки никогда не покидают свой парк: перебегать с места на место они согласны только под покровом растительности, а между парками нет подходящих тропинок. Впрочем, им и так вполне неплохо живется – особенно в маленьких парках, где не водятся совы, лисы и другие хищники. «Конкурентов там тоже поменьше, – добавляет Манши-Саут. – В особенности оленей. Там, где их слишком много, подлесок сильно истощается и кормовая база белоногих хомячков заметно сокращается. А в городе конкурентов у хомячков практически нет».

Словом, в парках Нью-Йорка полно белоногих хомячков, и так было примерно с конца XIX века – с тех пор, как эти парки оказались изолированы в ходе строительства города. Расставив в четырнадцати городских парках мышеловки-клетки и заманив туда птичьим кормом несколько сотен особей, Манши-Саут и его студенты выяснили, что за эти 120 лет хомячки успели обзавестись своей, уникальной для каждого парка ДНК. Прежде чем выпустить грызунов на волю, они отрезали им от хвостов по сантиметровому кусочку – хомячкам это особо не навредило, а исследователи собрали достаточно материала для генетических тестов. Как показали тесты, практически в каждом парке, даже в соседствующих, у популяции был свой профиль генной экспрессии. В природе такое встречается только в гораздо более удаленных друг от друга популяциях – например, обитающих в разных штатах. «Если бы нам дали белоногого хомячка и не сказали, откуда он, то мы смогли бы определить, из какого он парка, – поясняет Манши-Саут. – Вот насколько они стали разными».

Белоногие хомячки в парках Нью-Йорка, рыжие рыси в окрестностях Лос-Анджелеса и попугаи в Париже указывают на сильную фрагментированность городской среды – такую сильную, что генофонды городских популяций делятся на множество крошечных лоскутков. Оно и неудивительно: в мире проложено более 35 миллионов километров асфальтированных дорог, а пятая часть поверхности суши покрыта ими настолько плотно, что и полутора квадратных километров не найдется без дорог. Генофонды делят на части не только магистрали и железнодорожные пути, но и пешеходные дорожки со всем их трафиком, а также стоящие вдоль них здания. Все это не дает животным и растениям – а значит, и их генам – перебраться на другую сторону.

Какие-то виды обустраиваются в вышеописанной инфраструктуре – те же подвальные комары, о которых я писал в предисловии, образуют отдельные популяции на каждой ветке метро. Или, например, пауки-сенокосцы Pholcus phalangioides, которых изучал в постройках пяти европейских городов Мартин Шэфер из Боннского университета. Он выяснил, что у пауков, живущих в разных комнатах одного здания, генофонд общий, а вот у обитателей разных зданий генофонды разные. Пауки переползают из комнаты в комнату, но из дома в дом не переселяются.

Среди биологов бытует мнение, что такая фрагментация генофонда не способствует выживанию вида. Дело в том, что в небольших изолированных популяциях часто происходят близкородственные скрещивания, или инбридинг: если у родственника особи есть какое-либо генетическое нарушение, значит, скорее всего, оно есть и у самой особи, а при их спаривании будет и у потомства. Кроме того, генетическая изменчивость может сойти на нет из-за случайных событий. Если тот или иной вариант гена есть у пяти процентов особей в большой популяции, то речь может идти о сотнях особей – вряд ли все они погибнут, не успев произвести на свет детенышей. А вот если популяция маленькая, может случиться так, что все обладатели того самого генного варианта не оставят потомства и заберут его с собой в могилу. Постепенное исчезновение генетической изменчивости в небольшой популяции называется дрейфом генов. Из-за дрейфа и инбридинга генетическое здоровье популяции ухудшается: учащаются случаи генетических заболеваний, популяция теряет способность адаптироваться к меняющимся условиям.

Именно поэтому борцы за охрану природы пытаются добиться создания экологических коридоров для связи животных, оказавшихся под угрозой исчезновения. Многие виды попросту не выдерживают жизни в разделенной на части городской среде. Но пока они держатся на плаву, из-за хаотичности дрейфа и инбридинга каждая изолированная популяция получает собственный набор генов. Именно так исследователи узнают о генетической фрагментации в геномах рыжих рысей, ожереловых попугаев, белоногих хомячков и других видов, чьи генофонды больше не смешиваются.

Но не все виды с изолированными генофондами со временем вымирают, заявляет Манши-Саут. «Есть и другие виды, на которые мы не обращаем внимания – они просто есть, и все. Они меня и интересуют». К таким и относятся белоногие хомячки. Несмотря на то что профиль генной экспрессии в каждом парке у них свой, нет никаких признаков того, что хомячки страдают от последствий кровосмешения и дрейфа генов – напротив, они живут и процветают. «Полагаю, если популяции вида достигли относительно высокой плотности в разных частях города, ничего плохого с этим видом не случится».