Глава 8
Лес и деревья
Alzatea verticillata

“Деревья великолепны, – рассуждал Майлс Силман, – очень красивы. Правда, они требуют чуть больше понимания. Вы входите в лес и сначала просто отмечаете: «Какое огромное дерево!» или «Какое высокое дерево!», но, когда задумываетесь об истории их жизни, обо всем, что привело дерево именно в данное место, это действительно потрясает. Примерно как с вином: стоит вам начать в нем разбираться – и оно становится интереснее”. Мы стояли на вершине горы высотой 3600 метров в Андах восточной части Перу, где вообще-то не было никаких деревьев – лишь кустарник и, что довольно неожиданно, около дюжины коров, подозрительно на нас косившихся. Солнце садилось, а вместе с ним опускалась и температура, однако вид с горы в вечернем оранжевом зареве был необыкновенным. К востоку тянулась лента реки Альто-Мадре-де-Дьос, впадающей в реку Бени, которая, в свою очередь, впадает в реку Мадейру, а та, наконец, – в Амазонку. Перед нами простирался национальный парк “Манý”, одна из “горячих точек” мира по биоразнообразию.

“Здесь можно увидеть представителей одного из каждых девяти видов птиц, существующих на планете, – сказал мне Силман. – Только на наших участках растет более тысячи видов деревьев”.

Силман, я и несколько его перуанских студентов и аспирантов пару минут назад завершили подъем на вершину горы, отправившись в путь еще утром из города Куско. По прямой расстояние до пункта назначения составляет всего-то километров восемьдесят, однако поездка по серпантину грунтовых дорог заняла у нас целый день. Дороги вились мимо деревень с глинобитными хижинами, полей, расположенных под невероятными углами, и женщин в ярких юбках и коричневых фетровых шляпах, несущих детей в тряпичной перевязи за спиной. В самом крупном из городков мы остановились, чтобы перекусить и купить припасы для четырехдневного похода: хлеб, сыр и большой пакет листьев коки, которые обошлись Силману в пересчете на американские деньги примерно в два доллара.

Стоя на вершине горы, Силман сообщил, что тропой, которой мы будем спускаться завтра утром, часто ходят наверх торговцы кокой. Сocaleros носят листья из долин, где их выращивают, в высокогорные деревни в Андах (вроде тех, мимо которых мы проезжали), и тропа используется в этих целях еще со времен конкистадоров.

Силман преподает в Университете Уэйк-Форест и называет себя экологом леса, хотя откликается и на “эколога тропиков”, “эколога сообществ” и “специалиста по биологии охраны природы”. Свой профессиональный путь он начал с размышлений о том, каким образом возникают лесные сообщества и характерно ли для них сохранять стабильность во времени. Это привело Силмана к изучению того, как тропический климат менялся в прошлом, а затем, что вполне естественно, – как он может измениться в будущем. Полученные знания вдохновили его на то, чтобы выделить несколько лесных участков и начать следить, что на них происходит. Эти участки мы и планируем посетить. Их семнадцать, и все они находятся на разной высоте, а значит, на каждом своя среднегодовая температура. В невероятно разнообразном мире “Ману” это означает, что участки представляют собой как бы срезы кардинально отличающихся друг от друга лесных сообществ.

Участки Силмана расположены вдоль горного хребта. Участок 1 находится выше всех, на самом гребне, и поэтому имеет самую низкую среднегодовую температуру

В общепринятом представлении глобальное потепление – это в основном угроза холодолюбивым видам, что целесообразно. По мере того как мир теплеет, полюса меняются. В Арктике многолетние морские льды теперь покрывают лишь половину той площади, которую занимали тридцать лет назад, а еще через три десятилетия они вполне могут исчезнуть полностью. Очевидно, что любому животному, зависящему от льда, – скажем, кольчатым нерпам или полярным медведям – при его таянии приходится очень трудно.

Однако влияние глобального потепления окажется не менее серьезным – а согласно Силману, даже более значительным – в тропических широтах. Причины тут несколько запутаннее, однако связаны они с тем фактом, что в тропиках живет большинство биологических видов.

Представьте себе на минуту следующее (чисто гипотетическое) путешествие. Одним приятным весенним днем вы стоите на Северном полюсе (пока на нем все еще много льда, так что риска провалиться нет). Вы начинаете идти, лучше всего – на лыжах. Поскольку есть только одно направление, в котором можно двигаться с Северного полюса, – на юг, – вам придется так и поступить, но можно выбрать любой из трехсот шестидесяти меридианов. Допустим, вы, как и я, живете в округе Беркшир, штат Массачусетс, и направляетесь в Анды, поэтому решаете двигаться по 73-му меридиану западной долготы. Вы идете на лыжах все дальше и дальше и наконец, удалившись примерно на восемьсот километров от полюса, достигаете острова Элсмир. Разумеется, до сих пор вам не встретилось ни одного дерева или любого другого наземного растения, поскольку вы путешествуете через Северный Ледовитый океан. На Элсмире вы тоже еще не увидите деревьев, по крайней мере напоминающих дерево в обычном понимании. Единственное древесное растение, растущее на острове, – арктическая ива высотой примерно по щиколотку (писатель Барри Лопес отметил, как, если долгое время бродить по Арктике, однажды понимаешь, “что ходишь над лесом”)⁹⁹.

Продолжая двигаться на юг, вы пересекаете пролив Нэрса – идти на лыжах становится сложнее, но оставим это за скобками, – затем западную оконечность Гренландии, море Баффина и добираетесь до Баффиновой Земли. Там тоже нет ничего, что можно было бы назвать деревьями, хотя можно найти несколько видов стелющихся по земле, растущих группами ив. Наконец – примерно через три тысячи километров от начала путешествия – вы достигаете полуострова Унгава на севере канадской провинции Квебек. Вы по-прежнему находитесь севернее лесов, но, если пройдете дальше еще километров четыреста, окажетесь у границы тайги. Тайга Канады огромна, она занимает больше 4 000 000 км² – около четверти всех нетронутых лесов на Земле. Однако разнообразие в таком лесу низкое. На все эти миллионы квадратных километров канадской тайги вы найдете лишь видов двадцать деревьев, включая ель черную, березу бумажную и пихту бальзамическую.

Как только вы оказываетесь на территории США, разнообразие деревьев начинает постепенно возрастать. В Вермонте вы попадаете в так называемый Восточный лиственный лес, который когда-то покрывал почти половину страны, но сейчас сохранился лишь на разрозненных участках, в основном уже как вторичный лес. В Вермонте растет около пятидесяти видов местных деревьев, в Массачусетсе – около пятидесяти пяти¹⁰⁰. В Северной Каролине (лежащей чуть к западу от вашего пути) – уже больше двухсот видов. Хотя 73-й меридиан и не проходит через Центральную Америку, стоит отметить, что в крошечном государстве Белиз, размером со штат Нью-Джерси, произрастает около семисот местных видов деревьев.

Наш 73-й меридиан проходит по территории Венесуэлы, пересекает экватор в Колумбии, немного прорезает Перу и Бразилию и вновь оказывается в Перу. Примерно на 13° южной широты он проходит западнее лесных участков Силмана. Эти участки, общая площадь которых сравнима с площадью парка Форт-Трайон на Манхэттене, поражают разнообразием видов. Там насчитали тысячу тридцать пять видов деревьев, что примерно в пятьдесят раз больше, чем во всей тайге Канады.

И то, что справедливо для деревьев, также справедливо для птиц, бабочек, лягушек, грибов и почти любой другой группы организмов, которая только придет вам в голову (за любопытным исключением в виде тли¹⁰¹). Как правило, разнообразие жизни наиболее скудное на полюсах и богатейшее на низких широтах. Эта закономерность в научной литературе называется широтным градиентом разнообразия, ее отметил еще немецкий натуралист Александр фон Гумбольдт, пораженный биологическим великолепием тропиков – “зрелищем настолько же ярким, как лазурный небосвод”¹⁰².

“Зеленый ковер, который пышно цветущая Флора расстелила на поверхности Земли, соткан неодинаковым”¹⁰³, – писал Гумбольдт после возвращения из Южной Америки в 1804 году. “Органическое развитие и изобилие жизни постепенно увеличиваются от полюсов к экватору”. Почему – больше двух столетий спустя все еще непонятно, хотя было предложено свыше тридцати теорий, призванных объяснить это явление.

Согласно одной из них, в тропиках потому живет больше видов, что эволюционные часы там тикают быстрее¹⁰⁴. Подобно тому как у фермеров, живущих в низких широтах, есть возможность собирать больше урожаев в год, так и у организмов в тех краях поколения сменяются чаще. Чем больше число поколений, тем выше вероятность появления генетических мутаций. Чем выше вероятность появления мутаций, тем выше шансы, что возникнут какие-то новые виды. (Другая теория, немного отличная от этой, предполагает, что более высокие температуры внутри и снаружи организмов сами по себе вызывают повышенную частоту мутаций.)

Вторая теория утверждает, что в тропиках живет больше биологических видов оттого, что тропические виды привередливы. Согласно данной логике, важно то, что в этих широтах температуры относительно стабильны. Поэтому тропические организмы обладают сравнительно узким диапазоном температурной устойчивости, и даже небольшие изменения климата при переходе, скажем, в горы или долины могут представлять для них непреодолимый барьер (знаменитая статья на эту тему была озаглавлена “Почему перевалы в тропиках выше”¹⁰⁵). Следовательно, популяции довольно легко оказываются изолированными друг от друга – и происходит образование новых видов.

Еще одна теория особое значение придает истории. Согласно такой точке зрения, самый существенный фактор – древний возраст тропиков. Некая разновидность тропических лесов Амазонии существовала многие миллионы лет, еще до появления самой Амазонки. Таким образом, у тропиков было предостаточно времени для того, чтобы, если угодно, поднакопить биоразнообразие. Напротив, не далее как 20 тысяч лет назад почти вся Канада, как и бóльшая часть Новой Англии, была покрыта льдом полуторакилометровой толщины. Это означает, что каждый вид дерева, произрастающий сейчас в канадских провинциях Новая Шотландия или Онтарио или в американских штатах Вермонт или Нью-Гэмпшир, – мигрант, прибывший (или вернувшийся) сюда лишь в последние несколько тысяч лет. Теорию, согласно которой разнообразие представляет собой функцию времени, впервые выдвинул соперник Дарвина – или, если хотите, “сооткрыватель” дарвиновской теории – Альфред Рассел Уоллес, заметивший, что в тропиках “эволюция ничем не была стеснена”, тогда как в районах оледенения “ей нужно было бороться с бесчисленными препятствиями”¹⁰⁶.

На следующее утро мы все вылезли из своих спальных мешков рано, чтобы увидеть рассвет. За ночь из бассейна Амазонки приплыли облака, и мы наблюдали сверху, как они становятся сначала розовыми, а затем пламенно-оранжевыми. Рассвет был холодным; мы упаковали снаряжение и направились вниз по тропе. “Сорвите себе лист какой-нибудь интересной формы”, – посоветовал мне Силман, как только мы спустились в туманный лес. “Вы сможете видеть такие на протяжении нескольких сотен метров, а затем они исчезнут. Вот так. Это вся область распространения дерева”.

Силман нес шестидесятисантиметровое мачете, которым разрубал заросли. Время от времени он взмахивал им, чтобы указать на что-нибудь интересное: веточку крошечных белых орхидей с цветами не больше рисового зернышка, растение семейства вересковых с ярко-красными ягодами, паразитный кустарник с ярко-оранжевыми цветами. Один из аспирантов Силмана, Уильям Фарфан Риос, протянул мне лист размером с обеденную тарелку.

“Это новый вид”, – сказал он. Вдоль тропы Силман и его студенты обнаружили тридцать новых видов деревьев, неизвестных науке. (Только в одной этой “роще открытий” новых видов насчитывается в полтора раза больше, чем во всей канадской тайге.) Они подозревают, что здесь есть еще около трехсот видов, которые могут оказаться новыми, но так и остались официально не классифицированными. Более того, команда Силмана открыла совершенно новый род деревьев.

“Это совсем не то, что найти еще какой-нибудь дуб или гикори, – заметил Силман. – Это все равно что открыть вообще «дуб» или «гикори»”. Листья деревьев нового рода были отправлены специалисту в Калифорнийский университет в Дейвисе, однако, к сожалению, тот умер до того, как выяснил, куда следует поместить новую ветвь на таксономическом древе.

Несмотря на то что в Андах стояла зима и разгар сухого сезона, тропа была илистой и скользкой. Ее протоптали очень глубоко в горном склоне, поэтому поверхность земли находилась на уровне наших глаз. Кое-где деревья росли поперек пространства над нашими головами – и тогда канал превращался в туннель. Первый туннель, в который мы зашли, был темным, сырым, со свисающими отовсюду мелкими корешками. Другие туннели оказались длиннее и еще темнее, и даже в середине дня нам приходилось включать налобные фонари. У меня не раз возникало ощущение, будто я попала в страшную сказку.

Мы прошли Участок 1 на высоте 3450 метров не останавливаясь. На Участке 2, высота 3200 метров, недавно сошел оползень, чему Силман очень обрадовался, поскольку ему интересно было посмотреть, какие виды деревьев там теперь заселятся.

Чем ниже мы спускались, тем гуще становился лес. Деревья перестали быть просто деревьями, а превратились в целые ботанические сады, будучи покрыты папоротниками, орхидеями, бромелиями и обвиты лианами. В некоторых местах растительность была настолько густой, что почвенный настил сформировался над землей, и на нем развивались собственные растения – леса, висящие в воздухе. Почти каждый доступный лучик света и кусочек пространства оказывался кем-то захвачен, так что борьба за ресурсы была очевидно жестокой, и казалось почти возможным наблюдать естественный отбор в действии, “ежедневно и ежечасно” отслеживая “мельчайшие вариации”. (Очередная теория о том, почему в тропиках богатое разнообразие, гласит, что огромная конкуренция вынудила биологические виды сильнее специализироваться, что позволило большему числу видов сосуществовать в единой области пространства.) Я слышала голоса птиц, но только изредка могла их увидеть; трудно было разглядеть животных из-за деревьев.

Неподалеку от Участка 3 на высоте 2950 метров Силман вытащил из рюкзака пакет листьев коки. Он сам и его студенты несли какое-то, на мой взгляд, абсурдное количество тяжелых вещей: сумку яблок, сумку апельсинов, семисотстраничную книгу о птицах, девятисотстраничную книгу о растениях, айпад, бутылки с бензолом, баллончик с аэрозольной краской, круг сыра и бутылку рома. Как объяснил мне Силман, кока уменьшает тяжесть ноши, утоляет голод, облегчает боль и помогает справиться с горной болезнью. Мне не дали нести почти ничего, кроме собственного снаряжения, и тем не менее все, что могло облегчить мой рюкзак, казалось мне хорошеей идеей. Я взяла пригоршню листьев и щепотку пищевой соды (сода – или что-нибудь еще щелочное – необходима, чтобы кока возымела свое фармакологическое действие). Листья были кожистыми и пахли старыми книгами. Вскоре мои губы онемели, а боль начала стихать. Через час или два я вернулась за добавкой. (Сколько раз с тех пор я мечтала вновь ощутить в руках тот пакет с листьями!)

Вид с Участка 4

Вскоре после полудня мы дошли до небольшой мокрой поляны, где, как мне сообщили, мы будем ночевать. Это была граница Участка 4 на высоте 2700 метров. Силман и его студенты часто разбивали там лагерь, иногда на несколько недель. Поляна была покрыта бромелиевыми растениями, прижатыми к земле и какими-то обкусанными. Силман определил, что здесь побывал очковый медведь, также называемый андским, – единственный выживший представитель медвежьих в Южной Америке. Очковый медведь черный или темно-бурый, с характерными бежевыми кольцами вокруг глаз, питается в основном растениями. Раньше я как-то не осознавала, что в Андах водятся медведи, и не могла не вспомнить медвежонка Паддингтона, приехавшего в Лондон из “дремучего Перу”.

Площадь каждого из семнадцати участков Силмана – около гектара, и все они расположены вдоль горного хребта наподобие пуговиц на пальто. Участки сбегают вниз с самого гребня до бассейна Амазонки, находящегося примерно на уровне моря. На всех участках кто-то – Силман или один из его аспирантов – промаркировал каждое дерево с диаметром ствола больше десяти сантиметров. Эти деревья обмерили, определили их вид и каждому присвоили номер. На Участке 4 растет семьсот семьдесят семь таких деревьев, и они принадлежат шестидесяти различным видам. Силман со студентами готовился провести повторную перепись деревьев на участках, что заняло бы несколько месяцев. Все ранее помеченные деревья нужно было заново обмерить, а новые или, наоборот, погибшие – добавить в список или вычеркнуть. Велись долгие, почти талмудические дискуссии частично по-английски, частично по-испански о том, каким именно образом проводить эту повторную перепись. Одно из немногих обсуждений, которое мне удалось понять, касалось асимметрии. Ствол дерева не идеально цилиндрический, поэтому вы получите разные значения диаметра в зависимости от того, как расположите мерную вилку. В итоге решено было располагать ее так, чтобы неподвижная ножка касалась ствола в красной точке, нанесенной на каждом дереве краской из баллончика.

На участках Силмана каждое дерево с диаметром ствола более десяти сантиметров промаркировано

Как уже было сказано, из-за разной высоты на всех участках Силмана разная среднегодовая температура. К примеру, на Участке 4 среднее значение составляет 11,6° С. На Участке 3, расположенном на двести пятьдесят метров выше, это 10,5° С, а на Участке 5, находящемся настолько же ниже, – 13,3° С. Поскольку тропические виды приспособлены к узким температурным диапазонам, такие различия в температуре приводят к тому, что деревья, в изобилии растущие на одном участке, могут полностью отсутствовать на соседнем, ниже или выше.

“Некоторые из преобладающих видов имеют самый узкий высотный диапазон, – сказал мне Силман. – Получается, то, что позволяет им так успешно конкурировать в своем диапазоне, делает их слабыми за его пределами”. На Участке 4, например, 90 % видов деревьев отличаются от тех, что растут на Участке 1, расположенном всего на семьсот пятьдесят метров выше.

Впервые Силман разметил участки в 2003 году. Его идея состояла в том, чтобы возвращаться туда год за годом, десятилетие за десятилетием и смотреть, что происходит. Как деревья будут реагировать на изменение климата? Один из возможных вариантов – назовем его “сценарием Бирнамского леса” – мог быть таким: деревья в каждой зоне начали бы перемещаться вверх по склону. Разумеется, деревья не могут двигаться, но они разбрасывают семена, прорастающие новыми деревьями. Согласно этому сценарию, виды, сейчас растущие на Участке 4, по мере потепления климата начнут появляться выше, на Участке 3, а деревья с Участка 3 окажутся на Участке 2 и так далее. Силман со своими студентами завершил первую повторную перепись в 2007 году. Он воспринимал это лишь как часть долгосрочного проекта и не думал, что через четыре года уже будут получены интересные результаты. Однако один из его молодых научных сотрудников, Кеннет Фили, настоял на том, чтобы на всякий случай проанализировать все данные. Благодаря его работе выяснилось, что лес уже находится во вполне заметном движении.

Существуют различные способы рассчитать скорость миграции: например, по количеству деревьев или же по их массе. Фили сгруппировал деревья по родам. Если не вдаваться в подробности, он обнаружил, что глобальное потепление в среднем загоняло род деревьев в гору со скоростью два с половиной метра в год. Также он обнаружил, что за усредненным показателем скрывался поразительный разброс значений. Подобно детворе на школьной перемене, разные деревья вели себя совершенно по-разному.

Взять, к примеру, деревья рода шефлера, который принадлежит семейству аралиевых. У шефлер пальчатосложные листья; листочки располагаются вокруг центральной точки, как пальцы вокруг ладони. (Одну представительницу этой группы, Schefflera arboricola, шефлеру древовидную, родом с Тайваня, более известную как карликовое зонтичное дерево, часто выращивают в качестве комнатного растения.) Деревья этого рода, как обнаружил Фили, были гиперактивны¹⁰⁷ – они мчались вверх по склону хребта с ошеломительной скоростью почти тридцать метров в год!

Другую крайность демонстрировали деревья рода падуб. У них спирально расположенные листья, обычно блестящие, остроконечные, с зазубренными краями. (К этому роду относится Ilex aquifolium, падуб остролистный, из Европы, известный американцам как рождественский остролист.) Деревья рода падуб напоминали детей, которые проводят перемены, развалившись на скамейках. Пока шефлеры неслись вверх по склону, падубы просто стояли на месте, совершенно нерасторопные.

Если какой-либо вид (или группа видов) не в состоянии справляться с некоторыми изменениями температуры, нам нет нужды беспокоиться о судьбе этого вида (или группы) сейчас – поскольку он (или они) уже исчезли с лица земли. Температура колеблется повсюду на планете. Она меняется от дня к ночи и от сезона к сезону. Даже в тропиках, где отличие между зимой и летом минимально, температура может значительно различаться в сезон дождей и в сухой сезон. Живые организмы выработали великое множество способов, чтобы приспособиться к этим колебаниям. Они впадают в зимнюю спячку, летнюю спячку, мигрируют. Рассеивают тепло через учащенное дыхание или, напротив, сохраняют его, отращивая толстый слой меха. Пчелы согреваются, активно сокращая мышцы груди. Аисты клювачи охлаждаются, испражняясь на собственные ноги (в очень жаркую погоду они могут делать это ежеминутно).

На протяжении срока жизни конкретного вида (порядка миллиона лет) вступают в игру долгосрочные температурные изменения, климатические. Последние 40 миллионов лет или около того на Земле в общем и целом шло похолодание. Его причины не вполне ясны. Согласно одной из теорий, вздымание Гималаев привело к тому, что огромные пространства горных пород подверглись химическому выветриванию, из-за чего снизился уровень углекислого газа в атмосфере. В начале этой длинной фазы похолодания, в позднем эоцене, мир был настолько теплым, что на планете почти не было льда. Примерно к 35 миллионам лет назад глобальная температура снизилась достаточно для того, чтобы в Антарктике начали образовываться ледники. К 3 миллионам лет назад температура упала до такой степени, что Арктика тоже замерзла и сформировалась шапка вечного льда. Затем, около 2,5 миллиона лет назад, в начале эпохи плейстоцена, мир вступил в цикл периодических оледенений. Огромные ледяные пласты разрастались в Северном полушарии, чтобы снова растаять через какую-нибудь сотню тысяч лет.

Даже после того как теория ледниковых периодов стала общепризнанной – а предложил ее в 1830-х годах Луи Агассис, протеже Кювье, – оставалось совершенно неясно, как могли происходить столь невероятные процессы. В 1898 году Уоллес заметил, что “некоторые из самых острых и светлых умов наших дней размышляли” над этой проблемой, однако пока “абсолютно безрезультатно”¹⁰⁸. Пройдет еще три четверти столетия, прежде чем ответ будет найден.

Сейчас принято считать, что причина ледниковых периодов кроется в небольших изменениях земной орбиты, вызванных в том числе гравитационным влиянием Юпитера и Сатурна. Из-за этих изменений меняется распределение солнечного света по разным широтам в разное время года. Когда количество света, падающего на самые северные широты в летний период, достигает минимума, снег там начинает накапливаться. Это запускает цикл обратной связи: уровень углекислого газа в атмосфере снижается – температура падает – образуется еще больше льда и так далее. Через некоторое время параметры земной орбиты снова меняются, и события в петле обратной связи происходят в противоположном направлении: лед начинает таять, растет глобальный уровень CO₂ – и лед продолжает таять еще быстрее.

В эпоху плейстоцена сценарий замерзания-оттаивания повторялся раз двадцать, с последствиями, менявшими мир. Объем воды, закованной в лед, в каждом из эпизодов оледенения был так велик, что уровень моря снижался на несколько сотен метров, а вес ледяных плит был столь огромен, что вдавливал земную кору в мантию (к примеру, в Северной Британии и Швеции процесс восстановления после последнего оледенения продолжается до сих пор).

Как же растениям и животным эпохи плейстоцена удавалось выживать при таких температурных колебаниях? Согласно Дарвину – благодаря передвижениям. В “Происхождении видов” он описывает миграции континентальных масштабов:

Версия Дарвина с тех пор получила множество подтверждений. К примеру, исследователи, изучавшие покровы тел древних жуков, обнаружили, что во время ледниковых эпох даже крошечные насекомые мигрировали на многие тысячи километров в поисках подходящего климата. (Скажем, небольшой тускло-коричневый жук Tachinus caelatus в наши дни живет в горах к западу от Улан-Батора в Монголии, а в последнюю ледниковую эпоху был распространен в Англии.)

По величине изменения температуры, прогнозируемые на ближайшее столетие, сопоставимы с температурными колебаниями ледниковых периодов. (Если нынешний объем выбросов сохранится, ожидается, что в Андах потеплеет на целых пять градусов¹⁰⁹.) Но если по величине изменения и сопоставимы, то по скорости – нет, а ведь скорость, как мы помним, – ключевой параметр.

В наши дни потепление происходит как минимум в десять раз быстрее, чем в конце последнего оледенения и любого из ему предшествовавших. Чтобы выжить, организмам придется мигрировать или каким-то другим способом адаптироваться к изменениям тоже вдесятеро быстрее. На участках Силмана лишь наиболее “быстроногие” (или “быстрокорние”) деревья наподобие “гиперактивного” рода шефлера поспевают за повышением температуры. Вопрос, сколько всего видов сумеют перемещаться достаточно быстро, остается открытым, однако, как отметил Силман, в ближайшие десятилетия мы наверняка узнаем ответ, хотим мы того или нет.

Национальный парк “Ману”, где расположены участки Силмана, находится в самой юго-восточной части Перу, почти на границе с Боливией и Бразилией, и занимает площадь около пятнадцати тысяч квадратных километров. Согласно Программе ООН по окружающей среде, “Ману” – “природоохранная зона с самым высоким биоразнообразием в мире”. Многие виды можно найти только в этом парке и его ближайших окрестностях, в том числе древовидный папоротник Cyathea multisegmenta, птицу Poecilotriccus albifacies, известную как белощекий тоди-мухолов, грызуна Isothrix barbarabrownae и небольшую черную жабу Rhinella manu.

В первую же ночь нашего похода один из студентов Силмана, Руди Круз, настоял на том, чтобы все отправились на поиски Rhinella manu. Раньше он уже видел нескольких жаб в этом месте и был уверен, что, если постараемся, мы сумеем снова их найти. Незадолго до поездки я прочитала статью о распространении хитридиевых грибков в Перу¹¹⁰ – авторы утверждали, что те уже проникли и в “Ману”, – но решила об этом не упоминать. Возможно, жабы Rhinella manu все еще там обитали, а в таком случае я определенно хотела их увидеть.

Мы надели налобные фонари и двинулись в путь вниз по тропе, словно вереница шахтеров, спускающихся по штольне. Лес ночью превратился в сгусток непроглядной черноты. Круз возглавлял процессию, освещая фонарем стволы деревьев и вглядываясь в гущу бромелиевых. Остальные брали с него пример. Мы шли уже, вероятно, целый час, но отыскали лишь несколько коричневатых лягушек рода Pristimantis. Через некоторое время участникам экспедиции стало скучно, и они начали уходить обратно в лагерь. Но Круз не хотел сдаваться. Похоже, решив, что проблема в нас, его попутчиках, он пошел в другом направлении.

“Ты что-нибудь нашел?” – периодически кричал ему кто-нибудь в темноту.

“Нет, ничего”, – раз за разом отвечал он.

На следующий день, после очередных заумных дискуссий о том, как замерять деревья, мы паковали вещи, чтобы выдвигаться дальше вниз по хребту. Пока Силман ходил за водой, он обнаружил веточку с белыми ягодами, чередующимися с чем-то, напоминающим ярко-фиолетовые ленты. Он идентифицировал это как соцветие дерева семейства Brassicaceae (капустных, или крестоцветных), но, поскольку прежде не встречал ничего подобного, предположил, что находка может принадлежать очередному новому виду. Веточку завернули в газету для дальнейшего путешествия. Сознание того, что я, возможно, присутствовала при открытии нового вида (хотя и не имела к этому ни малейшего отношения), наполнило меня какой-то странной гордостью.

Мы снова вышли на тропу, и Силман начал прорубать путь своим мачете, часто останавливаясь, чтобы указать на очередную ботаническую диковину вроде кустарника, который крадет воду у соседей, выпуская игловидные корни. Силман говорит о растениях так, как другие люди – о кинозвездах. Одно дерево он назвал “харизматичным”. Еще были “забавные”, “чудаковатые”, “изящные”, “умные” и “потрясающие”.

Вскоре после полудня мы достигли возвышенности, откуда открывался вид на долину и соседний хребет. Деревья на том хребте тряслись. Это означало, что через лес движутся шерстистые обезьяны. Мы все остановились, пытаясь их разглядеть. Плавно перемещаясь с ветки на ветку, обезьяны издавали звуки, немного напоминающие пение сверчка. Силман достал пакет с кокой и пустил по кругу.

Вскоре мы дошли до Участка 6 на высоте 2225 метров, где ранее было обнаружено дерево, относящееся к новому роду. Силман указал на него взмахом мачете. Дерево выглядело вполне обычным, но я попробовала посмотреть на него глазами Силмана. Оно было выше большинства своих соседей – пожалуй, его можно описать как “статное” или “величавое”, – с гладкой красноватой корой и обыкновенными спирально расположенными листьями. Таксономически это представитель семейства Euphorbiaceae, или молочайных, как и пуансеттия. Силману очень хотелось узнать об этом дереве побольше, чтобы, как только удастся найти нового таксономиста вместо недавно скончавшегося профессора, сразу выслать ему все необходимые материалы. Силман и Фарфан отправились посмотреть, что там можно собрать. Они вернулись с несколькими семенными коробочками, толстыми и жесткими, как скорлупа лесного ореха, но имевшими изящную форму – как у цветущей лилии. Коробочки были темно-коричневого цвета снаружи и песочного внутри.

В тот вечер солнце село раньше, чем мы успели добраться до Участка 8, где предполагали разбить лагерь. Мы в темноте дошли до места ночлега, затем поставили палатки и приготовили ужин – тоже в темноте. Я залезла в спальный мешок около девяти вечера, но через пару часов меня разбудил яркий свет. Я подумала, что кто-то встал в туалет, и, повернувшись на другой бок, вновь заснула. Утром Силман в изумлении спросил, как это мне удалось спокойно спать во время ночной кутерьмы. Оказалось, что через наш лагерь проследовало шесть групп cocaleros. (Хотя в Перу продажа коки законна, все закупки должны производиться через государственное предприятие ENACO, а выращивающие коку делают все, чтобы обойти это предписание.) Каждая группа натыкалась на палатку Силмана. В итоге ему это настолько надоело, что он начал орать на cocaleros – не лучшая идея, по его собственному признанию.

В экологии трудно выводить какие-то закономерности. Одной из немногих общепризнанных стала взаимосвязь между количеством видов и площадью (SAR) – в экологии это самое близкое, что есть, к периодической таблице Менделеева. В самой общей своей формулировке эта взаимосвязь кажется очень простой, почти очевидной. Чем больше изучаемый вами участок, тем большее число видов вы там встретите. Эта закономерность была отмечена еще в 1770-х годах Иоганном Рейнгольдом Форстером, натуралистом, который сопровождал капитана Кука в его втором плавании. В 1920-е годы ее выразил на математическом языке шведский ботаник Олоф Аррениус. (Между прочим, Олоф был сыном химика Сванте Аррениуса, который в 1890-е годы показал, что сжигание ископаемого топлива может привести к потеплению на планете.) Далее это правило уточнили и доработали в 1960-е годы Эдвард Осборн Уилсон и его коллега Роберт Макартур.

Зависимость между количеством видов и площадью рассматриваемой области нелинейна. Она описывается кривой, наклон которой меняется предсказуемым образом. Обычно взаимосвязь выражается формулой S = cA^z, где S – число видов, A – площадь участка, а c и z – константы, варьирующиеся в зависимости от региона и изучаемой таксономической группы (а следовательно, это не настоящие константы в привычном смысле слова). Эта формула считается законом, поскольку выполняется независимо от типа местности. Вы можете изучать цепь островов, тропический лес или соседний парк, но в любом случае количество видов будет меняться согласно одному и тому же уравнению: S = cA^z (важно отметить, что значение z всегда меньше 1, обычно оно находится в пределах от 0,2 до 0,35).

Типичный пример кривой, демонстрирующей взаимосвязь между числом видов и площадью

Взаимосвязь между количеством видов и площадью – ключ к размышлениям о вымирании. Один (заведомо упрощенный) способ понять, что делают люди с окружающим миром, состоит в том, чтобы посмотреть на повсеместное изменение нами значения A. Представим, к примеру, луг, когда-то имевший площадь в тысячу квадратных миль. Предположим, на этом лугу жили сто видов птиц (или жуков, или змей). Если его половина была уничтожена – превращена в сельскохозяйственные угодья или использована под торговые центры, – то с помощью уравнения, описывающего зависимость числа видов от площади, можно рассчитать, сколько видов птиц (или жуков, или змей) исчезнет. Ответ: примерно 10 % (опять же важно помнить, что зависимость нелинейная). Поскольку системе требуется много времени, чтобы достичь нового равновесия, виды не исчезнут сразу, но можно не сомневаться, что процесс пойдет именно в этом направлении.

В 2004 году группа ученых решила использовать зависимость между количеством видов и площадью, чтобы провести первую оценку риска вымирания, вызванного глобальным потеплением. Прежде всего участники команды собрали актуальные данные об ареалах более чем тысячи видов растений и животных. Затем они скоррелировали эти данные с современными климатическими условиями. И наконец, смоделировали два противоположных сценария. В первом все виды решено было считать инертными, наподобие деревьев рода падуб на участках Силмана. По мере того как росла температура, они оставались на прежнем месте, и так чаще всего климатически пригодная площадь, доступная им, уменьшалась, во многих случаях – до нуля. Прогнозы, основанные на этом сценарии “без перемещения видов”, были мрачными. Согласно расчетам исследователей, если потепление удержится на минимальном уровне, то к 2050 году будут “обречены на вымирание” от 22 до 31 % видов. Если же потепление достигнет уровня, который тогда считался возможным максимумом – хотя сейчас он кажется слишком заниженным, – то к середине этого столетия суждено будет исчезнуть от 38 до 52 % видов.

“То же самое можно выразить иначе, – писал о результатах исследования Энтони Барноски, палеонтолог из Калифорнийского университета в Беркли¹¹¹. – Оглянитесь вокруг. Убейте половину всего, что видите. Или, если считаете себя великодушным, убейте лишь четверть того, что видите. Вот о чем идет речь”.

Во втором, более оптимистичном, сценарии виды рассматривались как высокоподвижные. По мере роста температуры они могли обживать любые новые места, к климатическим условиям которых были приспособлены. Тем не менее многим видам оказалось некуда уйти. При потеплении привычные для них условия попросту исчезли (как выяснилось, климатические условия “исчезали” преимущественно в тропиках). У других видов область обитания сократилась, поскольку в поисках подходящего климата им пришлось подниматься в горы, а площадь у верхушки горы меньше, чем у основания.

Проанализировав сценарий “с неограниченным перемещением видов”, группа исследователей под руководством Криса Томаса, биолога из Йоркского университета, пришла к выводу, что при минимальном потеплении к 2050 году будут “обречены на вымирание” от 9 до 13 % всех видов. При максимальном же – от 21 до 32 %. Усреднив два сценария и считая, что потепление достигнет среднего размаха, группа вычислила, что вымрут 24 % всех биологических видов.

Статья была опубликована журналом Nature с иллюстрацией на обложке номера¹¹². Масса численных значений, полученных исследователями, в популярной прессе сжалась до одного-единственного числа. “Изменение климата может привести к вымиранию миллиона видов!” – заявил канал “Би-би-си”. “К 2050 году потепление вызовет гибель миллиона видов!” – кричал заголовок в журнале National Geographic.

С тех пор это исследование подвергалось критике по целому ряду причин. В нем игнорировались взаимодействия между организмами. Не учитывалась возможность того, что растения и животные в состоянии выживать в более широком диапазоне климатических условий, чем тот, в котором они живут сейчас. Рассмотрение ограничивалось 2050 годом, тогда как при любом мало-мальски правдоподобном сценарии потепление будет продолжаться намного дольше. Кроме того, зависимость между количеством видов и площадью применялась в новой, а следовательно, неизученной совокупности условий.

Более свежие исследования опровергли результаты из статьи в Nature с обеих сторон. В одних доказывалось, что число видов, которые, возможно, вымрут из-за изменения климата, в статье завышено, в других – что занижено. Причем Томас признал, что многие возражения против той работы 2004 года справедливы. Однако указал, что все оценки, предложенные позже, по порядку величины такие же. Значит, заключил он, изменение климата убьет “около 10 % видов или больше, а не 1 или 0,01 %”.

В своей недавней статье Томас предположил, что полезно было бы поместить эти числа “в геологический контекст”¹¹³. Только изменение климата “вряд ли способно привести к массовому вымиранию масштаба Большой пятерки”, написал он. Однако существует “высокая вероятность того, что изменение климата само по себе может спровоцировать вымирание, не уступающее – а то и превосходящее – по масштабу чуть менее страшным вымираниям” прошлого.

“Возможные последствия, – подытожил Томас, – подтверждают идею о том, что недавно мы вступили в эпоху антропоцена”.

“Британцы любят размечать все пластиком, – сказал мне Силман. – А вот нам это кажется грубоватым”. Шел третий день нашего похода, и мы стояли на Участке 8, где наткнулись на полосу синего скотча, обозначающего границу участка. Силман заподозрил, что это дело рук его коллег из Оксфорда. Он проводит много времени в Перу – иногда по несколько месяцев подряд, – но значительную часть года его там нет, так что могут происходить всевозможные события, о которых он и не знает (и которые обычно его не заботят). К примеру, во время нашего путешествия Силман обнаружил несколько проволочных корзин, развешенных на его участках для сбора семян. Ясно, что их разместили там в исследовательских целях, однако никто его не оповестил и не спросил разрешения, так что корзины олицетворяли своего рода научное пиратство. Я тут же представила себе жуликоватых исследователей, тайком пробирающихся через лес на манер cocaleros.

На Участке 8 Силман показал мне еще одно “действительно интересное” дерево – Alzatea verticillata. Оно необычно тем, что является единственным видом в роде Alzatea, а еще необычнее то, что это единственный вид в своем семействе. У него ярко-зеленые продолговатые листья и, как сказал Силман, небольшие белые цветы, пахнущие жженым сахаром. Alzatea verticillata может вырастать очень высокой: на той высоте, где мы находимся (около 1800 метров), его крона возвышается над остальными. Это один из тех видов, что стоят, похоже, как вкопанные.

Участки Силмана дают очередной ответ Томасу – скорее практический, нежели теоретический. Деревья явно гораздо менее мобильны, чем, скажем, трогоны – обычные для “Ману” тропические птицы – или даже клещи. Однако во влажном горном тропическом лесу деревья формируют структуру экосистемы, подобно тому как коралловые полипы формируют структуру рифа. От определенных типов деревьев зависят определенные типы насекомых, а от этих насекомых зависят определенные типы птиц – и так далее, вверх по пищевой цепочке. Справедливо и обратное: животные необходимы для выживания лесов. Они опыляют растения и переносят семена, а птицы не позволяют насекомым слишком увеличивать свою численность. Работа Силмана дает основание утверждать, что глобальное потепление как минимум перекроит структуры экологических сообществ. Различные группы деревьев будут по-разному реагировать на потепление, так что ныне существующие связи нарушатся и начнут образовываться новые. В этой перестройке планетарного масштаба некоторые виды будут процветать. Многим растениям высокая концентрация углекислого газа вообще-то может оказаться благоприятна, поскольку им станет проще получать его для фотосинтеза. Другие же растения начнут чахнуть и в конце концов исчезнут.

Силман считает себя оптимистичным человеком. Это отражается – или, во всяком случае, отражалось – и на его работе. “В моей лаборатории словно всегда светит солнце”, – сказал он мне. Силман не раз выступал с публичными заявлениями, что если усилить контроль и грамотно расположить заповедники, то многие угрожающие биоразнообразию факторы – незаконные вырубку лесов, добычу полезных ископаемых и разведение скота – можно свести к минимуму.

“Даже в тропических регионах мы знаем, как прекратить этот беспредел, – сказал он. – Мы улучшаем систему регулирования”.

Однако в быстро теплеющем климате сама идея грамотного расположения заповедников если и не совсем лишается смысла, то уж точно становится куда более проблематичной. Климатические изменения – в отличие, скажем, от бригады лесорубов – невозможно заставить уважать границы. Условия жизни в “Ману” изменятся точно так же, как в Куско или Лиме. И при таком огромном количестве перемещающихся видов ни один стационарный заповедник не обойдется без потерь.

“Стрессовые ситуации, которым мы сейчас подвергаем биологические виды, качественно новые, – сказал мне Силман. – В иных случаях человеческого вмешательства всегда были места, где укрыться. Климат же влияет на все”. Как и закисление океана, изменение климата – глобальное явление, или, если процитировать Кювье, “переворот на поверхности земного шара”.

После полудня мы выбрались на грунтовую дорогу. Силман собрал множество растений, интересных ему для исследования в лаборатории, и прикрепил к своему гигантскому рюкзаку, так что стал напоминать легендарного садовода Джонни Эпплсида в тропическом лесу. Светило солнце, но совсем недавно прошел дождь – и стайки черных, красных и синих бабочек порхали над лужами. Время от времени мимо с грохотом проезжал грузовик с бревнами. Бабочки не успевали разлетаться по сторонам, поэтому дорога была усеяна оторванными крылышками.

Мы шли, пока не добрались до нескольких туристических хижин. Силман объяснил, что этот район знаменит в среде орнитологов, и действительно – прямо с дороги мы увидели радужное разнообразие пернатых: золотых танагр цвета лютика, голубых танагр светло-василькового цвета и синеголовых танагр, головки которых вспыхивали ослепительной бирюзой. Еще мы увидели пурпурную расписную танагру с ярко-красной грудкой и стаю андских скальных петушков, известных своим пышным алым оперением. У самцов скальных петушков на голове торчит дискообразный хохолок, а их резкие скрипучие крики напоминают вопли сумасшедших.

В различные периоды истории Земли существа, ныне ограниченные тропиками, имели намного более широкий ареал. К примеру, в середине мелового периода, 120–90 миллионов лет назад, хлебное дерево успешно произрастало на севере, вплоть до залива Аляска. В раннем эоцене, около 50 миллионов лет назад, в Антарктике росли пальмы, а крокодилы плескались в мелководных морях рядом с Англией. Теоретически нет причин считать, будто более теплый мир окажется менее разнообразным, чем более холодный; напротив, несколько возможных объяснений широтного градиента разнообразия позволяют предположить, что в долгосрочной перспективе более теплый мир, возможно, окажется более пестрым на виды. Однако в краткосрочной перспективе, то есть в любой период времени, актуальный для человечества, все обстоит совершенно иначе.

Можно сказать, что практически каждый из существующих ныне видов адаптирован к холоду. Золотые танагры и скальные петушки, не говоря уже о голубых сойках, кардиналах и деревенских ласточках, сумели пережить последнюю ледниковую эпоху. Также им самим либо их очень близким родственникам удалось уцелеть и в предыдущую ледниковую эпоху, и в ту, что была еще раньше, и так далее – до отметки в 2,5 миллиона лет назад. На протяжении большей части плейстоцена температуры были значительно ниже, чем сейчас, – цикл изменений параметров орбиты Земли таков, что ледниковые эпохи обычно длятся намного дольше межледниковья, – вследствие чего эволюционно поощрялось умение справляться с зимними условиями. Вместе с тем 2,5 миллиона лет способность справляться с жарой не давала ни малейшего преимущества, поскольку температуры никогда не поднимались сильно выше сегодняшних. На графике с перепадами температуры в плейстоцене мы сейчас находимся в самой верхней точке.

Чтобы найти в истории Земли более высокий, чем сейчас, уровень углекислого газа (а следовательно, и более высокую глобальную температуру), потребуется переместиться далеко в прошлое, возможно, в середину миоцена¹¹⁴, то есть на 15 миллионов лет назад. Вполне вероятно, что к концу этого века концентрация CO₂ достигнет значения, невиданного со времен антарктических пальм эоцена, то есть последние пятьдесят миллионов лет. Сохранили ли нынешние виды те особенности, которые позволяли их предкам процветать в том древнем более теплом мире, пока сказать невозможно.

“Чтобы приспособиться к более высоким температурам, растения много чего могли сделать, – сказал Силман. – Они могли выработать специальные белки, изменить свой метаболизм и тому подобное. Но температурная устойчивость может быть очень затратной. А температур, какие ожидаются в будущем, не было уже миллионы лет. Поэтому вопрос вот в чем: не утратили ли растения и животные за столь огромный промежуток времени – многочисленнейшие и разнообразнейшие млекопитающие успели возникнуть и исчезнуть за этот период – эти затратные, скорее всего, особенности? Если нет, то нас ждет приятный сюрприз”. А если да? Что, если они не сохранили свои высокозатратные особенности, поскольку в течение стольких миллионов лет те не обеспечивали им никакого преимущества?

“Если эволюция продолжит работать так же, как и раньше, – сказал Силман, – то сценарий вымирания (а мы называем его не вымиранием, а «биотическим истощением» – миленький эвфемизм) начинает выглядеть апокалиптически”.