Спорідненість тварин і міжвидова конкуренція

Багато поколінь біологів б’ються над вирішенням однієї і тієї ж проблеми: як виникла нескінченна, воістину приголомшлива різноманітність життя на нашій планеті? Чому природа така щедра на винахід, здавалося б, найнеймовірніших життєвих форм, які джерела живлять її фантазію? Чим більше ми дивуємося різноманіттю живих істот, тим яскравіше усвідомлюємо, що ті підспудні механізми, які його створили і підтримують, вивчені дуже поверхнево. Про дослідження одного з них піде наша розповідь.

Ймовірно, природа довго розмірковувала над тим, чим би це особливо вразити уми дослідників-біологів, перш ніж спромоглася створити близькі види тварин. Треба сказати, що вона не помилилася в розрахунках. Важко навіть уявити собі, наскільки великої популярності набула проблема взаємин близьких видів в сучасній біології. Жоден з номерів найповажніших наукових журналів, присвячених питанням екології та еволюції, не обходиться без статей, в яких у всіх мислимих аспектах не розглядалися б близькі види і їх взаємини один з одним. Солідні монографії, не бажаючи відставати від наукової періодики, неодмінно відводять цій темі кілька великих розділів. Що ж це таке – близькі види і чому вони прикували до себе таку пильну увагу вчених?

У будь-якій ландшафтній зоні, будь це тундра, сибірська тайга, африканська савана або екваторіальний тропічний ліс, ми завжди можемо спостерігати за тим, як декілька дуже схожих і по вигляду, і по своїй біології видів живуть спільно, тобто входять до складу єдиного біоценозу, в рамках якого ці види утворюють особливу спільноту — багатовидову або змішану популяцію. Кожне таке співтовариство складається по суті справи з родичів, проте спорідненість ця, зрозуміло, не кровна, не сімейна, а еволюційна, або, як кажуть біологи, філогенетична. Це означає, що всі ці види, нині існуючі незалежно один від одного, колись мали одного спільного предка. Популяція, якій судилося, врешті-решт, вийти з-під опіки батьківського виду, еволюціонує повільно і поступово, як би збираючи сили для самостійного життя. Вона стає все «сильніше» у міру того, як в її генофонді накопичуються спадково закріплені відмінності від популяції-предка. Це не проходить безслідно, генетична дивергенція неминуче тягне за собою зміни в поведінці, екології та зовнішньому вигляді. Нарешті, цих відмінностей стає так багато, що особини батьківської і дочірньої популяції втрачають можливість схрещуватися один з одним.

Репродуктивні контакти між ними поступово сходять нанівець. Тепер перед нами різні види, ізольовані один від одного генетично, кожен з яких відтепер наданий своїй власній еволюційній долі. Проте, поки що між ними ще дуже багато спільних рис. А головне – вони потребують для свого існування в одних і тих же або дуже подібних ресурсах – їжі, притулку, простору. І питання в тому, як же вони ділять їх? Кому перепадає більше з загального столу, а хто залишається в збитку, а то і зовсім обділеним, для кого наслідки конкуренції виявляються фатальними?

Але причому тут поведінка? Щоб відповісти на це питання, варто кинути погляд на те, як виникли сучасні уявлення про міжвидові відносини і конкуренцію у тварин.

Всякий, кому випадала можливість розглянути інфузорію-туфельку, не може не визнати, що це дуже симпатична істота, хоч і складається вона всього лише з однієї клітини. Однак широку популярність цій найпростішій тварині принесла аж ніяк не її приваблива зовнішність. У першій половині тридцятих років минулого століття в одній з лабораторій Московського університету під керівництвом Георгія Францевича Гаузе була поставлена серія експериментів, в кожному з яких спільно вирощували два види інфузорій-туфельок. Об’єкти досліджень жили в пробірках і при сприятливих умовах розмножувалися з неймовірною швидкістю. Їжею їм служили дріжджові клітини, а загальний обсяг середовища, в якому жили і розмножувалися тисячі інфузорій двох видів, не перевищував п’яти мілілітрів. Найцікавіше виявилося в тому, що популяція одного виду збільшувала свою чисельність швидше і завжди витісняла конкурента. Так було у всіх дослідах, в яких дослідник використовував ті види, які однаково розподілялися в товщі середовища в пробірці.

Ця обставина дозволила Г. Ф. Гаузе сформулювати фундаментальний висновок про неможливість тривалого спільного життя близьких видів з однаковими біологічними потребами. Цей висновок набув статусу загальнобіологічного правила, що отримав ім’я свого першовідкривача.

Англійський орнітолог Девід Лек не був експериментатором. Протягом усього життя цей видатний дослідник вивчав птахів в їх природному середовищі в природі. Найрізноманітніші групи птахів стали предметом його уваги, починаючи від бакланів, що гніздяться на приморських кручах і кінчаючи численними в’юрками Галапагоських островів, різноманітність яких з часів Дарвіна не дає спокою біологам-еволюціоністам. Узагальнивши солідний фактичний матеріал, Лек прийшов до висновку, що правило Гаузе справедливо у всіх випадках. Виявилося, що близькі види птахів, що населяють один і той же географічний регіон, як правило, гніздяться в різних місцях. Сам по собі цей факт був відомий задовго до робіт Лека і відображений у видових назвах птахів: будинковий і польовий горобці, міська, сільська і берегова ластівки. Ну, а як бути, якщо близькі види живуть пліч-о-пліч? Тоді, на думку Лека, щоб уникнути харчової конкуренції один з одним, їм необхідно мати різні раціони.

З тих пір минуло багато років, і погляди екологів на міжвидові відносини поступово змінилися. Виникла, зокрема, думка про те, що міжвидової конкуренції за їжу може не бути просто тому, що чисельність змішаної популяції строго регулюється. І ось тут на сцену виступає етологія – поведінкові механізми. Внутрішньовидова і міжвидова територіальна поведінка може служити своєрідним клапаном, що перешкоджає перенаселенню екологічної ніші. Виходить, поведінка виконує роль буфера, що запобігає конкуренції, а це означає, що близькі види можуть жити поруч один з одним як завгодно довго і благоденствувати навіть в тому випадку, якщо їх потреби повністю однакові.

Таким чином, сама логіка пізнання змусила дослідників звернутися до науки про поведінку тварин. Необхідність враховувати поведінку як дуже важливий фактор стає особливо нагальною, коли нас цікавлять міжвидові відносини у таких психічно високорозвинених тварин, як птахи.

Автор: В. Іваницький.