Глава 8. Откуда у бабочки на крыльях пятна

Эволюция — это случайность, пойманная за крыло.

Стюарт Кауффман "Во Вселенной как дома" (At Home in the Universe),

перефразированное высказывание Жака Моно из книги "Случайность и необходимость".

После одиннадцатилетнего путешествия по долине Амазонки, собрав 14 712 видов животных (8000 из которых ранее не были известны науке), измученный тропическими болезнями, плохим питанием, жарким солнцем и нещадной жарой, брошенный слугами и переживший другие испытания, Генри Уолтер Бейтс покинул джунгли и в июне 1859 г. вернулся в Англию. Время было выбрано удачно — всего через несколько месяцев вышла книга Дарвина "О происхождении видов".

Вскоре два путешественника стали близкими друзьями. Бейтс сразу воспринял идеи Дарвина, и между ними началась переписка, продолжавшаяся более двадцати лет до самой смерти Дарвина. Бейтс был очень этому рад и верил, что его наблюдения и коллекции послужат доказательством теории Дарвина. В одном из своих первых писем к Дарвину он писал: "Я думаю, что мне удалось заглянуть в лабораторию, в которой Природа создает новые виды".

Самым главным достижением Бейтса было открытие явления, которое он назвал "аналогичным сходством", а мы называем мимикрией. Он изучил множество насекомых, особенно бабочек, у которых одни виды защищаются, используя окраску другого вида. Он обратил внимание, что одних бабочек птицы едят, а других нет, причем очень быстро обучаются различать их. Бейтс заметил, что некоторые съедобные бабочки имитируют окраску несъедобных, и тогда птицы их не трогают. Такая иллюстрация естественного отбора восхитила Дарвина, который сообщил Бейтсу, что его статья о мимикрии была "одной из самых выдающихся и увлекательных статей, которые он когда-либо читал". Этот вид мимикрии до сих пор называют мимикрией Бейтса (рис. 8.1).

Рис. 8.1. Мимикрия Бейтса. Все бабочки, изображенные в верхнем ряду, несъедобны для птиц. В нижнем ряду изображены варианты бабочки парусника, имитирующие окраску бабочек из верхнего ряда. Обратите внимание на отчетливое сходство в парах совершенно неродственных видов. Фотографии предоставлены Полом Брейкфилдом, Университет Лейдена.

Обширные познания Бейтса в области естественной истории, полученные опытным путем, не раз становились источником прозрений Дарвина, в особенности в процессе создания ныне знаменитого труда о половых различиях и половом отборе. А поддержка Дарвина вдохновила Бейтса на написание и публикацию отчета о его путешествиях. Дарвин отрецензировал и издал единственную книгу, ставшую результатом всей научной карьеры Бейтса: "Натуралист на Амазонке" (Naturalist on the River Amazons, 1863) и дал ей высокую оценку. Дарвин предрек книге большой успех и оказался прав: Бейтс превзошел и самого Дарвина, и своего компаньона в путешествии по Амазонке Альфреда Рассела Уоллеса. Книгу Бейтса и по сей день невероятно интересно читать.

Среди собранных Бейтсом 14 000 видов животных было множество бабочек: только в районе города Эги он обнаружил свыше 550 видов. Значение своих сокровищ Бейтс оценивал через призму дарвиновской теории: "ни одно описание не может дать достаточного представления о красоте и разнообразии форм и красок у этих насекомых в окрестностях Эги. Я уделил им особенное внимание, так как убедился, что это подразделение, пожалуй, больше всякой другой группы животных или растений способно доставить факты, иллюстрирующие те изменения, которые претерпевают в природе все виды при перемене местных условий".

Дальше следует мой любимый пассаж: "Можно поэтому сказать, что на этих расширенных перепонках природа пишет, как на листе бумаги, историю модификаций вида — до того точно отмечаются на них все изменения в организации".

Он заключает: "Более того, одинаковые цветовые узоры крыльев обычно довольно точно показывают степень кровного родства видов. Поскольку законы природы должны быть одинаковы для всех живых существ, выводы, доставляемые этой группой насекомых, должны оказаться применимыми ко всему органическому миру; поэтому изучение бабочек — существ, считающихся символом легкости и беспечности, — занятие отнюдь не презренное: наступит день, когда его оценят как одну из самых важных ветвей биологической науки".

С тех пор как 140 лет назад Бейтс написал эти строки, многие натуралисты — как любители, так и профессионалы — разделили его страстное увлечение бабочками и убежденность в их ценности для науки. История, записанная на широких перепонках крыльев бабочек, восхищала не только Дарвина. В своей знаменитой книге об особях с нетипичными признаками Уильям Бэтсон также уделил бабочкам особое внимание. С тех пор биологи обнаружили и другие типы мимикрии у бабочек (воспроизведение рисунка крыльев других бабочек, имитация совиного глаза, сухого листа и даже птичьего помета), и эта группа животных вдохновила множество эволюционных и экологических исследований. Конечно, бабочками интересуются не только ученые. Писатель Владимир Набоков всю жизнь был одержим бабочками. Пока его сочинения не завоевали широкого признания, он зарабатывал на хлеб, работая куратором в отделе чешуекрылых в Гарвардском музее сравнительной зоологии.

В этой главе мы с вами исследуем удивительный мир, отраженный на крыльях бабочек. У этих насекомых крылья служили канвой для эволюции тысяч цветных узоров. Я подробно расскажу об изобретении системы цветного узора и о том, откуда взялось такое разнообразие рисунков. На примере бабочек мы увидим, что новые рисунки появляются тогда, когда очень старые гены учатся новым трюкам.