Два новых исследования показывают, как некоторые животные могут удивительным образом адаптироваться к шуму цивилизации.
В течение многих лет Дарьенский пробел (исп. Región de Darién), представляющий собой узкую полосу девственной сельвы Центральной и Южной Америки, был оккупирован Революционными вооружёнными силами Колумбии — Армией народа (ФАРК), что делало его чрезвычайно опасным для посещения учёными. Но, после того как в 2016 году ФАРК и колумбийское правительство договорились о прекращении огня, пробел стал гораздо доступней для научных исследований, и Вутер Халфверк (Wouter Halfwerk), эколог из Амстердамского свободного университета (нидерл. Vrije Universiteit Amsterdam), не замедлил с визитом. Он взялся искать миниатюрную бородавчатую тунгарскую лягушку, которую долгое время изучал в Панаме. Но, к своему удивлению, не сумел найти ни одной.
Халфверк провёл несколько лет в Гамбоа, где в основном живут работники Панамского канала. В этом городке тунгарские лягушки сами приходят к вам в гости, поэтому искать их незачем. «Они появляются у вашего дома, и, когда вы к ним приближаетесь, как ни в чём не бывало продолжают квакать. Вы легко можете брать их в руки», — говорит Халфверк. Однако в Дарьенской сельве «похожие амфибии вели себя как совершенно иной вид». Лесные лягушки, по сравнению с их городской роднёй, оказались более стеснительными, неуловимыми и пугливыми. К тому же, как показали Халфверк и его коллеги, они квакают иначе.
Кваканье тунгарских лягушек прекрасно изучено. Учитывая, что длина такой лягушки составляет всего лишь дюйм, громкость издаваемых ею звуков сопоставима с тем, как шумит фен или звенит мобильник. И хотя большинство лягушачьих сигналов представляет собой повторение одного и того же стрекотания или кваканья, в сигналах тунгарских самцов присутствуют два элемента: нисходящее скуление, а за ним единичное или многократное «квохтанье». Чем больше квохчет самец, тем более сложной и экстравагантной становится его песня и тем сильнее он привлекает самок. «Этот сигнал напоминает нам хвост павлина», — говорит Халфверк.
Почему же самцы не квохчут как можно дольше? Потому что их аудитория состоит не только из самок. Их слушают и голодные летучие мыши, которые питаются лягушками, и кровососущие комары. Для всех этих животных, как и для тунгарских самок, наибольший интерес представляют тунгарские самцы, поющие сложные песни. Серенады этих самцов — рискованное дело, а посему сложность их сигналов определяется балансом между страстью и страхом — между половым и естественным отбором.
Города вносят существенные коррективы, ибо летучие мыши и комары сторонятся освещаемых ночью домов и улиц. В этих световых пятнах тунгарские лягушки чувствуют себя в безопасности и, не рискуя жизнью, имеют возможность полностью раскрыть свои певческие способности. «Здесь их ничто не сдерживает, поэтому городские самцы могут входить в раж», — объясняет Халфверк. Действительно, его команда обнаружила, что в городах самцы поют серенады чаще, чем в лесах, при этом больше квохчут. Их сложные мелодии лучше привлекают самок, где бы те ни находились. При прочих равных условиях городские самцы превосходят лесных по силе сексуального воздействия серенад.
Известно, что городские ландшафты и звуки создают для многих животных серьёзные проблемы. Яркие огни могут дезориентировать мотыльков и перелётных птиц, а также вызвать у детёнышей черепах стремление покинуть море. Громкие звуки могут глушить призывные крики самцов, маскировать приближение хищников и заставлять животных уходить в сторону. Группа исследователей весьма драматично продемонстрировала это, сделав так, чтобы через громкоговорители, привязанные к деревьям, шёл звук мчащихся по шоссе машин. Из-за этой «призрачной дороги» треть местных птиц улетела прочь, а оставшиеся потеряли в весе.
Но животные могут и позитивно адаптироваться к городской среде. Как сообщил мой коллега Пол Бисцеглио (Paul Bisceglio), появляется всё больше свидетельств того, что городская жизнь способна делать животных умнее или, по меньшей мере, гибче. Когда Халфверк перемещал городских тунгарских лягушек в леса, самцы переходили на менее сложные песни, опасаясь летучих мышей и насекомых. Однако обратный эксперимент не привёл к похожему результату: неожиданно оказалось, что лесные самцы, попадая в город, не усложняют свои серенады.
Согласно многим исследованиям, «дикие животные в городской среде меняют своё поведение в соответствии с её спецификой», отмечает Даниэлла Ли (Danielle Lee), городской эколог из Университета Южного Иллинойса в Эдвардсвилле (Southern Illinois University Edwardsville). «Из-за света фонарей птицы поют всю ночь напролёт, а еноты и белки становятся изобретательнее, преодолевая препятствия, стоящие на пути к пище». Однако неясно, способны ли рептилии и амфибии реагировать в том же духе: ведь, в отличие от млекопитающих и птиц, они гораздо больше зависят от привычных условий обитания. По словам Ли, даже одно исследование, в котором показано, что некий вид лягушек сумел приспособиться к городской жизни, — это хорошая новость.
Фактически, уже сейчас есть два таких исследования. Несколько лет назад Дженнифер Теннессен (Jennifer Tennessen) из Университета штата Пенсильвания (The Pennsylvania State University) в ходе лабораторных экспериментов обнаружила, что широко распространённых в Северной Америке древесных лягушек очень беспокоит шум, создаваемый потоками машин. Из-за него в организме этих животных постоянно наблюдается повышенный уровень гормонов стресса. Однако, отмечает Теннессен, в дикой природе «мы до сих пор встречаем их в придорожных прудах, причём в прекрасном состоянии. Тут какая-то нестыковка».
Она и её коллеги, собрав икру древесных лягушек из нескольких тихих и шумных прудов, в одних и тех же лабораторных условиях получили из неё головастиков. После того, как головастики превратились в лягушек, исследователи в течение восьми дней подряд воспроизводили для них аудиозапись либо тихого лесного шума, либо громкого шума идущего по шоссе потока машин. В результате у подвергавшихся воздействию дорожного шума лягушек из тихих прудов были зафиксированы признаки стресса: повышенный уровень гормонов стресса и иммунных клеток. А вот лягушки из шумных прудов не пострадали. По-видимому, они приспособились к громкой какофонии своей среды обитания, и, вероятно, для адаптации понадобилось всего несколько десятков поколений.
Если имела место быстрая адаптация, то это внушает оптимизм, ибо под воздействием человека мир стремительно меняется. Однако, предостерегает Теннессен, возможно, что положительную адаптацию сопровождают вредные побочные эффекты. Просто они пока что не зафиксированы. «Если представители какой-то популяции, эволюционировав, заглушили реакцию на шум, чтобы при наличии этого источника стресса сделать своё существование менее обременительным, они могут оказаться неспособными реагировать надлежащим образом на хищников», — отмечает она.