е. при близком контакте полов вк
лючаются другие рецепторы. В нашем случае Ц это глаза, которые у стеклян
ниц очень хорошо развиты. Таких случаев в моей практике было много. Иногд
а даже прилетало не 2 вида, а больше.
А.Г. Близкие феромоны?
О.Г. Да, близкие феромоны, но виды совершенно разные. И это тоже о
чень интересно для понимания механизмов эволюции химической коммуника
ции. Кроме этого, знание структуры феромона важно и с чисто хозяйственно
й деятельности человека. Как это не покажется странным, но многие виды ст
еклянниц являются серьезными вредителями различных хозяйственно важн
ых растений. Так, в США некоторые виды серьезно вредят персикам, яблоням и
винограду. В Японии Ц винограду, хурме и, что очень заметно, сакуре Ц сим
волу страны. В России также имеются виды, которые наносят ощутимый вред с
мородине и малине. К примеру, на каждой даче в Подмосковье, где растет хотя
бы один куст смородины, можно обнаружить смородинную стеклянницу. В цел
ом, гусеницы стеклянниц приносят ежегодного ущерба на многие миллионы у
. е. В Японии я видел целые плантации винограда, полностью уничтоженные тр
емя видами стеклянниц!
Традиционные же методы борьбы, а именно, химические обработки, с этими вр
едителями малоэффективны, т.к. гусеницы стеклянниц, а именно они являютс
я вредителями, живут внутри растения: в корне, стволе, ветвях или в лиане. Е
динственный метод снижать численность, а отсюда и наносимый материальн
ый ущерб Ц это проводить изъятие самцов из популяций. Для этого использ
уются различной конструкции феромонные ловушки, которые заправляются
искусственно синтезированными половыми аттрактантами. В этом случае, н
е дождавшись самца, самка начинает откладывать неоплодотворенные яйца.
Но для этого необходимо знать точную структуру феромона именно интерес
ующего нас вида. Эта задача не из легких и требует очень больших материал
ьных вложений. К сожалению, в России такие работы не проводятся уже более
10-и лет, но стеклянницы и другие вредители живут и продолжают свое вредно
е дело.
В.М. Я хотел в связи с этим добавить, что в старое время, в 70-80-х год
ах в Советском Союзе были синтезированы феромоны сибирского шелкопряд
а. Со спутников отслеживались места массового размножения, которые выгл
ядели рыжими пятнами на зеленом ковре сибирской тайги. Дальше с помощью
самолетов над этими местами распылялся феромон, который заполнял своим
запахом весь участок тайги. В результате самцы не могли найти самок, т.к. о
ни, вернее, их запах, были везде, что не позволяло точно определить местора
сположение самки.
А.Г. И их численность резко снижается.
В.М. Да, численность снижается в тысячи раз.
А.Г. Я вижу некий парадокс. Вы сейчас говорите о том, как уничтож
ать бабочек, вредных для сельского или лесного хозяйства, а на столе лежа
т две Красные книги… По идее-то вы должны говорить о защите, нет?
О.Г. Да, мы принесли две Красных книги Ц России и Московской об
ласти. Как известно, первые варианты Красных книг включали в себя только
млекопитающих, птиц, земноводных, пресмыкающихся и рыб, т.е. только позвон
очных животных. Главным критерием включения в Красную книгу была, что яв
ляется совершенно верным, реальная численность вида в природе. Таковым о
н является и для современных вариантов этих книг. Но в последние стали вк
лючать и насекомых, среди которых бабочки занимают первое место по колич
еству.
А.Г. И для всех используются одни и те же критерии.
О.Г. Совершенно верно. Критерии включения одни и те же. Но, если,
например, численность дальневосточного леопарда известна до единицы…
В.М. Там их десятки экземпляров…
О.Г. Да, несколько десятков. И чуть ли не каждый имеет свое имя, и
его изучают несколько исследователей, то, к сожалению, ни для одного вида
бабочки, которая включена в Красную книгу Москвы и Московской области, д
а и России в целом, никто и никогда не проводил никаких учетов численност
и!
А.Г. А на основании чего тогда вид включается в Красную книгу?
В.М. Мы не знаем.
О.Г. На основании чего Ц это очень интересный вопрос. Но ответ
а мы никогда не получали, хотя неоднократно заостряли эту тему как на зас
еданиях Московского общества испытателей природы, так и на Ученом Совет
е нашего института.
В.М. Все аполлоны включены в Красную книгу, например.
О.Г. Да, но эти виды в природе очень обычны, даже многочисленны! В
местах их обитания в определенное время их летает столько, что кажется, ч
то это не бабочки, а летний снегопад.
В.М. Их просто мало в коллекциях, потому что добраться в те мест
а, где они летают, не так просто. Поэтому в коллекции, скажем, Зоомузея МГУ и
х мало, вот авторы их и включили.
О.Г. Да, как раз о численности. Ради Бога, давайте их включим. Кон
ечно, если вид находится на грани уничтожения или ему что-то угрожает, его
обязательно надо включать в Красную книгу. Но для этого необходимо пров
ести необходимые полевые исследования.
В.М. Надо подсчитать их численность…
О.Г. Да, это же очевидно. Но никто никогда этого не сделал ни для
одного вида бабочек.
В.М. Я бы хотел два слова сказать о численности как раз бабочек.
Многие считают, что бабочек очень мало, потому что их мало видно. Дело в то
м, что бабочки не любят показываться-то зря. Вы можете долго бродить по ка
кой-то определенной территории, и вам будет казаться, что там очень мало б
абочек, а на самом деле там их может быть очень много.
О.Г. Ведь бабочка, вернее, любой вид бабочки, это и яйца, и гусени
цы, и куколки.
В.М. А гусеницы имеют еще и несколько возрастов, и их может оказ
аться там очень много. Вообще, для чего природа сделала бабочек?
А.Г. Хороший вопрос.
В.М. Вам нравится?
А.Г. Да.
В.М. Дело в том, что вся жизнь на Земле существует за счет солнеч
ной энергии. Все другие источники, включая ядерную энергию Ц в конце кон
цов, ничтожны по сравнению с солнечной энергией. Но потреблять солнечную
энергию мы не умеем. Если мы загораем, то у нас все равно аппетит не пропад
ает.
О.Г. И не только мы, а, в общем, все живые существа, кроме…
А.Г. Все, кроме растений.
В.М. Только растения потребляют солнечную энергию. И только ра
стения с помощью солнечной энергии умеют преобразовывать неорганическ
ие вещества в органические Ц белки, жиры, углеводы. Но эти растительного
происхождения органические вещества не съедобны для большой группы жи
вотных, в частности, для хищных животных. Для них нужны белки животного пр
оисхождения. Так вот, природа создала бабочек для того, чтобы переработа
ть растительные продукты в продукты животные. И сделать солнечную энерг
ию доступной для верхних этажей пирамиды пищевых цепей, на которых распо
лагаются хищные насекомые, птицы, пресмыкающиеся и другие хищники. Сущес
твует огромное количество потребителей бабочек.
А.Г. То есть, бабочки являются кормовой базой.
В.М. Очень обобщенно: мы разводим поросят для пропитания, остав
ляя на племя определенную долю, а природа разводит бабочек на корм други
м животным. Но она и заботится о том, чтобы вид не пропал. И в связи с этим я с
кажу о двух типах морали. Некоторые люди не любят этого, но я скажу. Есть че
ловеческая мораль, т.е. христианская, коммунистическая и другие, которая
говорит, и совершенно правильно говорит: не убий. Потому что каждый челов
ек Ц это есть совершенно своя Вселенная. Это огромный набор знаний, миро
воззрений. В общем, каждый человек неповторим. И поэтому «не убий», потому
что вы уничтожаете целый мир, целую вселенную, убив человека.
А.Г. Но, однако, мы обладаем способностью уничтожать себе подоб
ных.
В.М. Это уже другой вопрос, здесь о нем не будем говорить. Но я хо
чу сказать вот о чем: какова мораль в природе? Она совершенно другая. Она с
читает за единицу не индивидуум, а считает за единицу вид (или подвид). И по
этому она стремится сохранить вид. А поскольку виды живут действительно
в виде отдельных популяций, значит, она стремится сохранить эти популяци
и нетронутыми. Но как это сделать? Ведь, как нам известно, потребителей-то,
например, бабочек, огромное количество.
О.Г. И все хотят кушать…
В.М. Да, и поэтому бабочки откладывают сотню яиц, 500 яиц, тысячу яи
ц…
О.Г. 10 тысяч, 20 тысяч…
В.М. В Австралии известен тонкопряд, у которого одна самка откл
адывает 28 тысяч яиц.
О.Г. Но из этих 28 тысяч отложенных и развивающихся яиц должна ро
диться только одна пара бабочек, а все остальные экземпляры, включая гус
ениц, куколок и имаго, должны быть съедены.
В.М. Потому что равновесие будет только тогда, когда из пары ос
тается пара. Как этого добиться? Ведь, как мы уже знаем, врагов-то огромное
количество. Они же не будут считать Ц ага, осталась только пара, значит, в
сё, мы больше есть не будем. Нет такого.
Как природа решает эту проблему? Она решает это огромной численностью «ж
ертв». В этом случае, а именно, когда какое-либо явление включает взаимоде
йствие многочисленных факторов, то для его описания можно пользоваться
методами математической статистики. Например, законом распределения в
ероятностей Гаусса. Так вот, представьте себе, что бабочка отложила сто я
иц. Какова же вероятность того, что будет съедено не больше 98? Так вот, стати
стика говорит, что вероятность этому на уровне 67% будет равна корню квадра
тному из этой величины, т.е. корню из 98, или, грубо говоря, из ста, что равняетс
я десяти. Но это вероятность сохранения всего 67 процентов. Если вы хотите,
чтобы вероятность сохранения была больше, то надо значительно большее к
оличество яиц. Так, при погрешности, скажем, 90 % Ц это уже два корня квадрат
ного из N, где N Ц это количество потомков.
Если вы хотите, чтобы популяция существовала не один год, а, скажем, тысячу
лет, то вероятность такого исчезновения следует снизить до одной тысячн
ой. Это хорошо видно на графике 2. На нем показаны результаты математическ
ого моделирования. По диагонали вверх идет линия Ц это численность вида
или популяции. Это просто N, какое-то число произвольное, а пунктирными ли
ниями показаны значения квадратного корня из N, эта погрешность. Вот там, г
де погрешность станет гораздо меньше N, там можно считать, что вид может су
ществовать долго. Значение R Ц это коэффициент воспроизведения. Скажем,
если у кого-то пять потомков, то популяция из 30, 50 или 40 особей может быть уст
ойчивой. Это в расчете на сто лет. Значит, в течение ста лет она может быть у
стойчивой. Но это для животных с незначительным R…
О.Г. Для крупных млекопитающих, например.
В.М. Да, совершенно верно. Поэтому популяция крупных животных м
ожет состоять из небольшого количества экземпляров и быть устойчивой. В
частности, небольшая популяция леопарда в 5-100 особей может быть вполне ус
тойчивой, если не придет туда охотник и не начнет их истреблять. Но если чи
сленность упадет ниже этой точки пересечения, т.е., по сути дела, минимальн
ой численности популяции, то эта популяция исчезнет уже сама собой без в
сякого вмешательства. Просто за счет случайных колебаний численности.
Но, скажем, для бабочек численность в 400 единиц недостаточна. Должна быть, п
о крайней мере, в несколько тысяч. Но это в какой-то конкретной популяции,
причем это только количество самок, которые отложат яйца. В действительн
ости, эту величину следует удвоить за счет самцов, каковых должно быть пр
имерно такое же количество. И плюс к этому не все самки отложат яйца, их то
же съедят, уже во взрослом состоянии. То есть реальная численность должн
а быть еще гораздо больше. Причем это рассчитано на 100 лет, что для вида сост
авляет просто миг. Потому что виды существуют не тысячи, не сто тысяч лет,
миллионы лет. Известные дальневосточные или закавказские популяции бр
амей существуют, по-видимому, более пятидесяти миллионов лет.
О.Г. Я бы сказал больше ста тысяч, уж это точно…
В.М. Тот факт, что эти бабочки, два разных, но родственных вида, в
стречаются на Дальнем Востоке и в Талыше, говорит о том, что когда-то они и
мели общего предка, имеющего сплошной ареал. Но по палеонтологическим да
нным, тропические и субтропические леса между этими двумя регионами исч
езли несколько миллионов лет тому назад. Именно тогда и произошла изоляц
ия этих популяций, приведшая к образованию двух видов. Но бабочки сущест
вуют и поныне. Это может происходить только в том случае, когда эти виды об
ладают способностью к колоссальному воспроизводству. Их численность д
олжна быть огромна! Кстати, эти виды занесены в Красные книги. Я наблюдал б
рамею в Ленкорани, что на юге Закавказья…
О.Г. А я и в Ленкорани, и в Приморье.
В.М. А в Приморье вообще говорить нечего, там экран, когда на све
т ловишь, был покрыт сплошным ковром из этих брамей!
А.Г. То есть, если вид существует, значит, численность вида дост
аточна для того, чтобы вид существовал. Следовательно, сам факт существо
вания вида должен уже говорить о том, что его не надо заносить в Красную кн
игу Ц если говорить о бабочках, а не о леопардах.
В.М. У меня есть еще одна математическая модель, которая позвол
яет рассчитать численность. Покажите, пожалуйста, схему номер 1.
Здесь указана величина колебания численности популяции в зависимости
от начальной численности и плодовитости в течение 100 лет. К сожалению, мощ
ность моего компьютера недостаточна, чтобы, скажем, реально взять началь
ную численность. Но все равно это выглядит весьма достоверно. Так, при нач
альной численности популяции в 50 экземпляров и при плодовитости также в
50 колебания численности в течение 100 лет очень значительные. За это время и
счезло 60% популяций, то есть, из 5 Ц 3 вымерло. Но это, напомню, расчет на 100 лет. Р
еально же популяции (виды) существуют значительно дольше. Если бы я рассч
итал, что популяция должна существовать 100 тысяч лет, то все эти значения ч
исленности должны бы возрасти в огромное число раз. И видите, какие колеб
ания численности происходят просто за счет чисто случайных причин.
А.Г. Да, от 160 в один год до буквально 40 Ц в последующие.
В.М. А ведь это просто пример. Покажите еще график 3. Тут показана
вероятность выживания вида при разной численности популяции. Если коли
чество потомков равно численности популяции, N равно R, то видно, что если п
опуляция маленькая, например 10 особей, то она вымирает сразу. Если популяц
ия 200, она еще немножечко живет. В связи с этим очень уместно здесь упомянут
ь Библию, где сказано, что Ной сохранил все живое на Земле, взявши в ковчег
по паре живностей. Кстати, там есть разногласия. Если вы посмотрите (я спец
иально смотрел) Ц на одной странице указано, что «каждой твари по паре», а
на другой Ц «чистых семь пар, а нечистых Ц по паре».
А.Г. Ну, при таких цифрах и нечистые тоже не сохранились бы…
В.М. Я специально поставил в свои расчеты число Ц пару, сделал
сто прогонов, и только в одном случае популяция продержалась 13 лет. Она мо
гла бы продержаться гораздо дольше, но с уверенностью можно сказать, что
из одной пары мы популяции не сделаем. Но, конечно, тогда были другие време
на. Да и с Божьей помощью все возможно.
Но с точки зрения науки сейчас можно сказать, что такие популяции не жизн
еспособны. Хотя существуют исключения, которые только дополняют показа
нные расчеты…
Механизмы адаптации у живот
ных
26.11.03
(хр.00:40:10)
Участники :
Инга Игоревна Полетаева Ц доктор биологических наук
Валентин Сергеевич Пажетнов Ц доктор биологических наук
Валентин Пажетнов: Да, это самый крупный зверь, то есть самое к
рупное наземное хищное млекопитающее. В воде живут, понятно, более крупн
ые Ц китообразные.
И ещё один интересный момент Ц медведи живут на всех континентах, за иск
лючением Австралии и Антарктиды. То есть их пластичность, их приспособле
ние к среде обитания удивительны. Допустим, медведь-пищухоед живет почт
и в пустыне, в Монголии. Живет медведь и в Тянь-Шане, живут медведи в Южной А
мерике, живут и в Африке, и в Индии. Есть сообщения о том, что медведи заходя
т в лесотундру, чувствуют себя там неплохо, и по отдельным руслам рек прох
одят далеко в тундру. Летом тундра, всё-таки, можно сказать, это богатая ст
рана, где можно поживиться. Это означает, что медведи удивительно рацион
ально используют территорию, и хорошо приспособлены к своим местам обит
ания. Это пластичный зверь, который, в моем понимании, имеет «путевку в буд
ущее», т.е. в то время когда наша среда и его (медведя) среда обитания могут о
казаться под серьезным антропогенным давлением.
Инга Полетаева:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
лючаются другие рецепторы. В нашем случае Ц это глаза, которые у стеклян
ниц очень хорошо развиты. Таких случаев в моей практике было много. Иногд
а даже прилетало не 2 вида, а больше.
А.Г. Близкие феромоны?
О.Г. Да, близкие феромоны, но виды совершенно разные. И это тоже о
чень интересно для понимания механизмов эволюции химической коммуника
ции. Кроме этого, знание структуры феромона важно и с чисто хозяйственно
й деятельности человека. Как это не покажется странным, но многие виды ст
еклянниц являются серьезными вредителями различных хозяйственно важн
ых растений. Так, в США некоторые виды серьезно вредят персикам, яблоням и
винограду. В Японии Ц винограду, хурме и, что очень заметно, сакуре Ц сим
волу страны. В России также имеются виды, которые наносят ощутимый вред с
мородине и малине. К примеру, на каждой даче в Подмосковье, где растет хотя
бы один куст смородины, можно обнаружить смородинную стеклянницу. В цел
ом, гусеницы стеклянниц приносят ежегодного ущерба на многие миллионы у
. е. В Японии я видел целые плантации винограда, полностью уничтоженные тр
емя видами стеклянниц!
Традиционные же методы борьбы, а именно, химические обработки, с этими вр
едителями малоэффективны, т.к. гусеницы стеклянниц, а именно они являютс
я вредителями, живут внутри растения: в корне, стволе, ветвях или в лиане. Е
динственный метод снижать численность, а отсюда и наносимый материальн
ый ущерб Ц это проводить изъятие самцов из популяций. Для этого использ
уются различной конструкции феромонные ловушки, которые заправляются
искусственно синтезированными половыми аттрактантами. В этом случае, н
е дождавшись самца, самка начинает откладывать неоплодотворенные яйца.
Но для этого необходимо знать точную структуру феромона именно интерес
ующего нас вида. Эта задача не из легких и требует очень больших материал
ьных вложений. К сожалению, в России такие работы не проводятся уже более
10-и лет, но стеклянницы и другие вредители живут и продолжают свое вредно
е дело.
В.М. Я хотел в связи с этим добавить, что в старое время, в 70-80-х год
ах в Советском Союзе были синтезированы феромоны сибирского шелкопряд
а. Со спутников отслеживались места массового размножения, которые выгл
ядели рыжими пятнами на зеленом ковре сибирской тайги. Дальше с помощью
самолетов над этими местами распылялся феромон, который заполнял своим
запахом весь участок тайги. В результате самцы не могли найти самок, т.к. о
ни, вернее, их запах, были везде, что не позволяло точно определить местора
сположение самки.
А.Г. И их численность резко снижается.
В.М. Да, численность снижается в тысячи раз.
А.Г. Я вижу некий парадокс. Вы сейчас говорите о том, как уничтож
ать бабочек, вредных для сельского или лесного хозяйства, а на столе лежа
т две Красные книги… По идее-то вы должны говорить о защите, нет?
О.Г. Да, мы принесли две Красных книги Ц России и Московской об
ласти. Как известно, первые варианты Красных книг включали в себя только
млекопитающих, птиц, земноводных, пресмыкающихся и рыб, т.е. только позвон
очных животных. Главным критерием включения в Красную книгу была, что яв
ляется совершенно верным, реальная численность вида в природе. Таковым о
н является и для современных вариантов этих книг. Но в последние стали вк
лючать и насекомых, среди которых бабочки занимают первое место по колич
еству.
А.Г. И для всех используются одни и те же критерии.
О.Г. Совершенно верно. Критерии включения одни и те же. Но, если,
например, численность дальневосточного леопарда известна до единицы…
В.М. Там их десятки экземпляров…
О.Г. Да, несколько десятков. И чуть ли не каждый имеет свое имя, и
его изучают несколько исследователей, то, к сожалению, ни для одного вида
бабочки, которая включена в Красную книгу Москвы и Московской области, д
а и России в целом, никто и никогда не проводил никаких учетов численност
и!
А.Г. А на основании чего тогда вид включается в Красную книгу?
В.М. Мы не знаем.
О.Г. На основании чего Ц это очень интересный вопрос. Но ответ
а мы никогда не получали, хотя неоднократно заостряли эту тему как на зас
еданиях Московского общества испытателей природы, так и на Ученом Совет
е нашего института.
В.М. Все аполлоны включены в Красную книгу, например.
О.Г. Да, но эти виды в природе очень обычны, даже многочисленны! В
местах их обитания в определенное время их летает столько, что кажется, ч
то это не бабочки, а летний снегопад.
В.М. Их просто мало в коллекциях, потому что добраться в те мест
а, где они летают, не так просто. Поэтому в коллекции, скажем, Зоомузея МГУ и
х мало, вот авторы их и включили.
О.Г. Да, как раз о численности. Ради Бога, давайте их включим. Кон
ечно, если вид находится на грани уничтожения или ему что-то угрожает, его
обязательно надо включать в Красную книгу. Но для этого необходимо пров
ести необходимые полевые исследования.
В.М. Надо подсчитать их численность…
О.Г. Да, это же очевидно. Но никто никогда этого не сделал ни для
одного вида бабочек.
В.М. Я бы хотел два слова сказать о численности как раз бабочек.
Многие считают, что бабочек очень мало, потому что их мало видно. Дело в то
м, что бабочки не любят показываться-то зря. Вы можете долго бродить по ка
кой-то определенной территории, и вам будет казаться, что там очень мало б
абочек, а на самом деле там их может быть очень много.
О.Г. Ведь бабочка, вернее, любой вид бабочки, это и яйца, и гусени
цы, и куколки.
В.М. А гусеницы имеют еще и несколько возрастов, и их может оказ
аться там очень много. Вообще, для чего природа сделала бабочек?
А.Г. Хороший вопрос.
В.М. Вам нравится?
А.Г. Да.
В.М. Дело в том, что вся жизнь на Земле существует за счет солнеч
ной энергии. Все другие источники, включая ядерную энергию Ц в конце кон
цов, ничтожны по сравнению с солнечной энергией. Но потреблять солнечную
энергию мы не умеем. Если мы загораем, то у нас все равно аппетит не пропад
ает.
О.Г. И не только мы, а, в общем, все живые существа, кроме…
А.Г. Все, кроме растений.
В.М. Только растения потребляют солнечную энергию. И только ра
стения с помощью солнечной энергии умеют преобразовывать неорганическ
ие вещества в органические Ц белки, жиры, углеводы. Но эти растительного
происхождения органические вещества не съедобны для большой группы жи
вотных, в частности, для хищных животных. Для них нужны белки животного пр
оисхождения. Так вот, природа создала бабочек для того, чтобы переработа
ть растительные продукты в продукты животные. И сделать солнечную энерг
ию доступной для верхних этажей пирамиды пищевых цепей, на которых распо
лагаются хищные насекомые, птицы, пресмыкающиеся и другие хищники. Сущес
твует огромное количество потребителей бабочек.
А.Г. То есть, бабочки являются кормовой базой.
В.М. Очень обобщенно: мы разводим поросят для пропитания, остав
ляя на племя определенную долю, а природа разводит бабочек на корм други
м животным. Но она и заботится о том, чтобы вид не пропал. И в связи с этим я с
кажу о двух типах морали. Некоторые люди не любят этого, но я скажу. Есть че
ловеческая мораль, т.е. христианская, коммунистическая и другие, которая
говорит, и совершенно правильно говорит: не убий. Потому что каждый челов
ек Ц это есть совершенно своя Вселенная. Это огромный набор знаний, миро
воззрений. В общем, каждый человек неповторим. И поэтому «не убий», потому
что вы уничтожаете целый мир, целую вселенную, убив человека.
А.Г. Но, однако, мы обладаем способностью уничтожать себе подоб
ных.
В.М. Это уже другой вопрос, здесь о нем не будем говорить. Но я хо
чу сказать вот о чем: какова мораль в природе? Она совершенно другая. Она с
читает за единицу не индивидуум, а считает за единицу вид (или подвид). И по
этому она стремится сохранить вид. А поскольку виды живут действительно
в виде отдельных популяций, значит, она стремится сохранить эти популяци
и нетронутыми. Но как это сделать? Ведь, как нам известно, потребителей-то,
например, бабочек, огромное количество.
О.Г. И все хотят кушать…
В.М. Да, и поэтому бабочки откладывают сотню яиц, 500 яиц, тысячу яи
ц…
О.Г. 10 тысяч, 20 тысяч…
В.М. В Австралии известен тонкопряд, у которого одна самка откл
адывает 28 тысяч яиц.
О.Г. Но из этих 28 тысяч отложенных и развивающихся яиц должна ро
диться только одна пара бабочек, а все остальные экземпляры, включая гус
ениц, куколок и имаго, должны быть съедены.
В.М. Потому что равновесие будет только тогда, когда из пары ос
тается пара. Как этого добиться? Ведь, как мы уже знаем, врагов-то огромное
количество. Они же не будут считать Ц ага, осталась только пара, значит, в
сё, мы больше есть не будем. Нет такого.
Как природа решает эту проблему? Она решает это огромной численностью «ж
ертв». В этом случае, а именно, когда какое-либо явление включает взаимоде
йствие многочисленных факторов, то для его описания можно пользоваться
методами математической статистики. Например, законом распределения в
ероятностей Гаусса. Так вот, представьте себе, что бабочка отложила сто я
иц. Какова же вероятность того, что будет съедено не больше 98? Так вот, стати
стика говорит, что вероятность этому на уровне 67% будет равна корню квадра
тному из этой величины, т.е. корню из 98, или, грубо говоря, из ста, что равняетс
я десяти. Но это вероятность сохранения всего 67 процентов. Если вы хотите,
чтобы вероятность сохранения была больше, то надо значительно большее к
оличество яиц. Так, при погрешности, скажем, 90 % Ц это уже два корня квадрат
ного из N, где N Ц это количество потомков.
Если вы хотите, чтобы популяция существовала не один год, а, скажем, тысячу
лет, то вероятность такого исчезновения следует снизить до одной тысячн
ой. Это хорошо видно на графике 2. На нем показаны результаты математическ
ого моделирования. По диагонали вверх идет линия Ц это численность вида
или популяции. Это просто N, какое-то число произвольное, а пунктирными ли
ниями показаны значения квадратного корня из N, эта погрешность. Вот там, г
де погрешность станет гораздо меньше N, там можно считать, что вид может су
ществовать долго. Значение R Ц это коэффициент воспроизведения. Скажем,
если у кого-то пять потомков, то популяция из 30, 50 или 40 особей может быть уст
ойчивой. Это в расчете на сто лет. Значит, в течение ста лет она может быть у
стойчивой. Но это для животных с незначительным R…
О.Г. Для крупных млекопитающих, например.
В.М. Да, совершенно верно. Поэтому популяция крупных животных м
ожет состоять из небольшого количества экземпляров и быть устойчивой. В
частности, небольшая популяция леопарда в 5-100 особей может быть вполне ус
тойчивой, если не придет туда охотник и не начнет их истреблять. Но если чи
сленность упадет ниже этой точки пересечения, т.е., по сути дела, минимальн
ой численности популяции, то эта популяция исчезнет уже сама собой без в
сякого вмешательства. Просто за счет случайных колебаний численности.
Но, скажем, для бабочек численность в 400 единиц недостаточна. Должна быть, п
о крайней мере, в несколько тысяч. Но это в какой-то конкретной популяции,
причем это только количество самок, которые отложат яйца. В действительн
ости, эту величину следует удвоить за счет самцов, каковых должно быть пр
имерно такое же количество. И плюс к этому не все самки отложат яйца, их то
же съедят, уже во взрослом состоянии. То есть реальная численность должн
а быть еще гораздо больше. Причем это рассчитано на 100 лет, что для вида сост
авляет просто миг. Потому что виды существуют не тысячи, не сто тысяч лет,
миллионы лет. Известные дальневосточные или закавказские популяции бр
амей существуют, по-видимому, более пятидесяти миллионов лет.
О.Г. Я бы сказал больше ста тысяч, уж это точно…
В.М. Тот факт, что эти бабочки, два разных, но родственных вида, в
стречаются на Дальнем Востоке и в Талыше, говорит о том, что когда-то они и
мели общего предка, имеющего сплошной ареал. Но по палеонтологическим да
нным, тропические и субтропические леса между этими двумя регионами исч
езли несколько миллионов лет тому назад. Именно тогда и произошла изоляц
ия этих популяций, приведшая к образованию двух видов. Но бабочки сущест
вуют и поныне. Это может происходить только в том случае, когда эти виды об
ладают способностью к колоссальному воспроизводству. Их численность д
олжна быть огромна! Кстати, эти виды занесены в Красные книги. Я наблюдал б
рамею в Ленкорани, что на юге Закавказья…
О.Г. А я и в Ленкорани, и в Приморье.
В.М. А в Приморье вообще говорить нечего, там экран, когда на све
т ловишь, был покрыт сплошным ковром из этих брамей!
А.Г. То есть, если вид существует, значит, численность вида дост
аточна для того, чтобы вид существовал. Следовательно, сам факт существо
вания вида должен уже говорить о том, что его не надо заносить в Красную кн
игу Ц если говорить о бабочках, а не о леопардах.
В.М. У меня есть еще одна математическая модель, которая позвол
яет рассчитать численность. Покажите, пожалуйста, схему номер 1.
Здесь указана величина колебания численности популяции в зависимости
от начальной численности и плодовитости в течение 100 лет. К сожалению, мощ
ность моего компьютера недостаточна, чтобы, скажем, реально взять началь
ную численность. Но все равно это выглядит весьма достоверно. Так, при нач
альной численности популяции в 50 экземпляров и при плодовитости также в
50 колебания численности в течение 100 лет очень значительные. За это время и
счезло 60% популяций, то есть, из 5 Ц 3 вымерло. Но это, напомню, расчет на 100 лет. Р
еально же популяции (виды) существуют значительно дольше. Если бы я рассч
итал, что популяция должна существовать 100 тысяч лет, то все эти значения ч
исленности должны бы возрасти в огромное число раз. И видите, какие колеб
ания численности происходят просто за счет чисто случайных причин.
А.Г. Да, от 160 в один год до буквально 40 Ц в последующие.
В.М. А ведь это просто пример. Покажите еще график 3. Тут показана
вероятность выживания вида при разной численности популяции. Если коли
чество потомков равно численности популяции, N равно R, то видно, что если п
опуляция маленькая, например 10 особей, то она вымирает сразу. Если популяц
ия 200, она еще немножечко живет. В связи с этим очень уместно здесь упомянут
ь Библию, где сказано, что Ной сохранил все живое на Земле, взявши в ковчег
по паре живностей. Кстати, там есть разногласия. Если вы посмотрите (я спец
иально смотрел) Ц на одной странице указано, что «каждой твари по паре», а
на другой Ц «чистых семь пар, а нечистых Ц по паре».
А.Г. Ну, при таких цифрах и нечистые тоже не сохранились бы…
В.М. Я специально поставил в свои расчеты число Ц пару, сделал
сто прогонов, и только в одном случае популяция продержалась 13 лет. Она мо
гла бы продержаться гораздо дольше, но с уверенностью можно сказать, что
из одной пары мы популяции не сделаем. Но, конечно, тогда были другие време
на. Да и с Божьей помощью все возможно.
Но с точки зрения науки сейчас можно сказать, что такие популяции не жизн
еспособны. Хотя существуют исключения, которые только дополняют показа
нные расчеты…
Механизмы адаптации у живот
ных
26.11.03
(хр.00:40:10)
Участники :
Инга Игоревна Полетаева Ц доктор биологических наук
Валентин Сергеевич Пажетнов Ц доктор биологических наук
Валентин Пажетнов: Да, это самый крупный зверь, то есть самое к
рупное наземное хищное млекопитающее. В воде живут, понятно, более крупн
ые Ц китообразные.
И ещё один интересный момент Ц медведи живут на всех континентах, за иск
лючением Австралии и Антарктиды. То есть их пластичность, их приспособле
ние к среде обитания удивительны. Допустим, медведь-пищухоед живет почт
и в пустыне, в Монголии. Живет медведь и в Тянь-Шане, живут медведи в Южной А
мерике, живут и в Африке, и в Индии. Есть сообщения о том, что медведи заходя
т в лесотундру, чувствуют себя там неплохо, и по отдельным руслам рек прох
одят далеко в тундру. Летом тундра, всё-таки, можно сказать, это богатая ст
рана, где можно поживиться. Это означает, что медведи удивительно рацион
ально используют территорию, и хорошо приспособлены к своим местам обит
ания. Это пластичный зверь, который, в моем понимании, имеет «путевку в буд
ущее», т.е. в то время когда наша среда и его (медведя) среда обитания могут о
казаться под серьезным антропогенным давлением.
Инга Полетаева:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24