Амурский, или уссурийский, тигр — самый крупный из всех тигров, что неудивительно: он живет на юге нашего Дальнего Востока и в прилегающих районах Китая, где климатические условия не дай бог. Здесь, в гористых районах Сихотэ-Алиня, температура зимой опускается до минус 30 градусов Цельсия, а летом может доходить до плюс 36 градусов. Так что тигр развил себя до 60 сантиметров в холке при длине тела до 130 сантиметров. Масса амурского тигра может достигать 300 килограммов.
Читатель не удивится, если узнает, что тигр — хищник и питается оленями и кабанами, может завалить даже медведя. Особо тигр ненавидит домашних собак. С одной стороны, ему явно нравится их мясо, а с другой — тигр хорошо помнит, как обращались своры охотничьих собак с его родственниками.
Тигр умен и охотится очень хитро. Как и другие хищники, быстро бегающих копытных он подстерегает на водопое, а за стадом кабанов следит и хватает отставших и слабых животных. Интересно, что тигр может выступать в качестве попугая, подражая голосу изюбрей во время их брачных поединков. Глупый самец изюбря не колеблясь выходит прямо на полосатого охотника.
О численности тигров на юге Дальнего Востока России в Средние века мы мало что знаем. В конце позапрошлого и начале прошлого столетий здесь ежегодно добывали до 150 тигров. Интенсивное истребление этих хищников и сокращение их мест обитания под влиянием хозяйственной деятельности человека резко сократили численность животных. К концу же 1930-х годов амурский тигр оказался на грани исчезновения: тогда их осталось не более пятидесяти особей. Тигр несколько оправился после того, как в 1947 году на него запретили охотиться, а в конце 1950-х годов была даже запрещена его ловля.
Больше всего тигров живет в Сихотэ-Алинском, Лазовском заповедниках и на соседних территориях, а также на западных склонах среднего Сихотэ-Алиня — благодаря тому, что сюда пока еще не дотянулась жадная рука лесоруба с бензопилой. Меньше всего тигров на северном Сихотэ-Алине, где тигриная жизнь самая тяжелая из-за климата, а также в южных, густо населенных человеком районах Приморского края.
Гибнет тигр прежде всего из-за браконьерского отстрела, который в последние годы встал на коммерческие рельсы. Шкура, когти, внутренние органы тигра считаются в странах Восточной Азии ценным лекарственным сырьем. Скелет тигра в Китае можно продать за 5 тысяч долларов. Кроме того, уменьшилась численность оленей и кабанов, так что тигру просто нечего кушать.
Но в любом случае сейчас уже можно с уверенностью считать, что амурский тигр в принципе спасен. Ныне на Дальнем Востоке обитают от 480 до 520 тигров. Это максимум, который может позволить так называемая пищевая цепочка: если перевести с языка экологии на язык пропитания, получается, что в год тиграм требуется съесть до 50 тысяч жертв. Эдак скоро пятнистых оленей придется охранять!
Бедный дьявол
Некоторых животных человек уничтожал сознательно, а теперь сознательно спасает. Вот один из последних примеров. В отличие от тасманийского сумчатого волка, по-видимому все-таки вымершего, на острове Тасмания вблизи Австралии живет другое сумчатое животное, которое уже занесено в список исчезающих видов. Это сумчатый тасманийский дьявол, существо величиной с собаку и длиной тела около 75 сантиметров, внешне похожее на медвежонка, но обладающее крупной мордой с устрашающей бульдожьей пастью. Шерсть у дьявола чисто черная, за исключением белого ошейника. Свое имя «дьявол» — систематическое, а не прозвище — животное получило за жуткие вопли, которые оно издает при драках за самку или пищу, а также из-за своей невероятной агрессивности. Известно, что дьяволы нередко перегрызали железные прутья клеток, хотя потом выяснилось, что в зоопарках они приручаются не хуже других животных.
Питается дьявол падалью, и за это его тоже не любят, хотя стоило бы вспомнить, что и наши предки перволюди предпочитали такую диету. Впрочем, дьявол может слопать и жука, лягушку или змею, а также собственных детенышей. Это уже хуже, однако и наши домашние свиньи иногда лакомятся поросятами (а по страшным слухам — и человеческими младенцами). До начала Второй мировой войны тасманийских дьяволов с азартом уничтожали фермеры, которые считали, что дьяволы опустошают курятники, — это довольно странно, так как курятина не входит в рацион питания этих животных. Но потом австралийское правительство стало охранять уникальных сумчатых дьяволов.
Что же случилось с этим, в принципе, вполне благополучным существом? В конце 1990-х годов началась эпизоотия тасманийских дьяволов — они повально начали болеть вирусным раком, от которого не имеют иммунитета. Внешние признаки болезни ужасающие: на морде животного образуются огромные опухоли, которые не дают ему возможности питаться, охотиться и даже просто видеть. В результате дьявол погибает от голода, причем смертность в некоторых популяциях достигала ста процентов.
Чтобы сохранить уникальных животных, сотню еще здоровых особей отловили и перевезли на континент в специальный питомник. А с больными работала группа исследователей, которые провели генетический анализ тканей и обнаружили, что вместо 14 пар хромосом в опухолевых тканях содержится только 13, причем дефектных. Эти дефектные клетки бесконтрольно размножаются, образуют крупные опухоли и убивают животное. Заболевание можно полагать особым видом рака, хотя считается, что рак не заразен. В данном случае дефектные клетки не образуются из клеток самого организма, как «положено» при онкологическом заболевании, а заносятся извне.
Болезнь, которая появилась, вероятно, в результате мутации какой-то одной особи дьявола (а может, и нескольких сразу), передается через кровь, что в случае этого драчливого существа более чем вероятно. Фактически дьявол поплатился за свой скандальный характер. Хотя возникает естественный вопрос: сотни тысяч лет никакой такой мутации не происходило, а в конце XX века она случилась; неужели не очевидно, что здесь виноват все-таки человек? Что именно привело к изменению гена дьявола, мы, конечно, пока не знаем. Выброшенный в овраг отработанный источник радиоактивного излучения, использовавшийся как раз для лечения рака у людей? Диоксин из сгоревшей поливинилхлоридной скатерти? Мало ли что…
Никакого лекарства против вирусного рака пока придумать не удалось, и популяция дьяволов начала резко сокращаться, сейчас их осталось примерно двадцать процентов от первоначального количества. Впрочем, природа позаботилась о животных, и они сами придумали методику выживания.
А именно: самки дьявола стали вступать в половую жизнь значительно раньше и заниматься репродуктивной любовью значительно дольше, чем до эпизоотии, когда брачный период длился у них два — два с половиной месяца. И если ранее количество детенышей у самки было от двух до четырех, то теперь почти всегда максимум — четыре.
Так что надежды на спасение несчастного дьявольского отродья есть. К тому же дьявол живет уже в нескольких зоопарках мира, и, хоть его потомство почти не жизнеспособно, успехи клонирования безусловны. Да еще и та сотня дьяволов на австралийском континенте…
Второй ковчег
Чтобы спасти от будущих напастей другие виды живого — растения, на архипелаге Шпицберген открылось зернохранилище «конца света». Здесь в условиях предельной безопасности будут храниться образцы семян чуть ли не всех растений Земли — на случай, если произойдет глобальная катастрофа: чтобы пережившие ее земляне сумели восстановить сельское хозяйство.
Строительство этого зернохранилища было начато в 2007 году по инициативе международного фонда «Разнообразие сельскохозяйственных культур», а архипелаг Шпицберген (по-норвежски Свальбард) в Северном Ледовитом океане для осуществления этого проекта был предложен Норвегией, которая взяла на себя и его финансирование.
Хранилище представляет собой три обширных помещения (27 х 10 метров), вырубленных в скале, к которым от поверхности ведет тоннель с герметизированным входом. Сейчас в этих помещениях установлены стеллажи с образцами 250 тысяч семян растений, преимущественно культурных, используемых в сельском хозяйстве.
Весь этот проект стоимостью около 10 миллионов долларов затевался для сохранения биоразнообразия Земли в случае вселенской катастрофы, причем всего в хранилище «конца света», как немедленно прозвали проект журналисты, будет помещено 4,5 миллиона штук семян.
Стоимость проекта на самом деле не так и велика, поскольку все помещения и тоннель вырублены в относительно мягких песчанике и известняке. Тем не менее инженеры настаивают, что хранилище способно выдержать прямой ядерный удар или геологическую катастрофу.
У проекта появилось и другое название — «второй Ноев ковчег». И действительно, многие растения требуют немедленного спасения, а некоторые виды исчезли уже полностью, причем совсем недавно, — например, необычные злаки Ирака и Афганистана, некоторые растения Филиппинских островов. В первом случае виноват человек (три войны), во втором — цунами.
Сохранение биоразнообразия растений — не единственная цель строителей «нового ковчега». Все живое, особенно культурные растения, имеет склонность к постоянным изменениям в результате мутаций. Так, сейчас уже практически невозможно найти настоящие антоновские яблоки с их неподражаемыми запахом и вкусом. Да и вообще количество сортов яблок резко сократилось, и вкус их стал усредненно-сладковатым. Причем на мутационную изменчивость влияют не только природные условия, но и сами люди — к сожалению, с учеными степенями по биологии. Коммерциализация требует не качества, а в первую очередь количества. Поэтому мы покупаем несъедобные для червячка, глянцевые и увесистые плоды труда польского сельхозпроизводителя, увы, по вкусу не отличающиеся от кормовой свеклы, слегка присыпанной сахарной пудрой.
В сущности, хранилище «конца света» можно уподобить коллекции эталонов растений — это что-то вроде Парижской палаты мер и весов, в которой хранятся эталон метра и килограмма. Наши внуки и правнуки смогут использовать собранные там семена для выращивания настоящих, вкусных овощей и фруктов. Может быть, вернется и бунинская антоновка.
Для этих семян не наступит конец света, потому что хранилище вырублено в скале на высоте 130 метров над уровнем моря и возможное таяние ледников Гренландии и Антарктиды его не затронет — так высоко уровень моря не поднимется, даже при самом неблагоприятном сценарии. Далее, скала над хранилищем защитит его от ядерного взрыва, падения метеорита или геологических катаклизмов. Впрочем, бомбить Шпицберген вряд ли будут — это холодный, малонаселенный архипелаг, не представляющий стратегического интереса. Архипелаг находится всего в тысяче километров от Северного полюса, и, хотя температура внутри хранилища поддерживается на уровне минус 18 градусов Цельсия с помощью холодильных установок, при выходе их из строя температура все равно будет около минус 4 градусов Цельсия. Под горой находится слой вечной мерзлоты глубиной 200 метров.
В этих условиях семена могут храниться практически вечно — ведь еще не так давно удалось прорастить семена пшеницы из гробниц фараонов, оставленные там три тысячи лет назад в условиях жаркого египетского климата.
Хочется добавить, что история знает героический пример сохранения семян культурных и диких растений в нечеловеческих условиях. Такой подвиг совершили сотрудники Всесоюзного института растениеводства (ВИР), в котором хранилось несколько тонн (!) семян пшеницы, фасоли, ржи и многих других культур, более 300 тысяч образцов. Эти семена собрал великий генетик академик Николай Вавилов во время заграничных экспедиций по поиску центров происхождения культурных растений. И ни одно из семян не было тронуто ботаниками этого института, умиравшими от голода во время ленинградской блокады 1941–1944 годов. В первую же зиму умерло 14 сотрудников ВИР, а за все 900 дней блокады — около 30 человек.
Сам организатор института Николай Вавилов умер в 1943 году и тоже от голода, но не в Ленинграде, а в Саратовской тюрьме, в которой сидел «за контрреволюционную деятельность».
5. Генетика, эволюция и клонирование
В этой главе я расскажу о необычных видах живого, которые стали необычными благодаря вмешательству человека в дела Природы (или, если угодно, дела Господни). Вмешательство происходило по-разному. Человек производил изменения в наследственной молекуле ДНК либо специально, в научных или корыстных целях, либо непреднамеренно, как в случае чернобыльской катастрофы или кораблекрушения около атолла Пальмира. Заодно я расскажу и о животных, совершающих иногда странные, с точки зрения их обычного поведения, поступки, — например, об акуле, которая вдруг начала размножаться без участия самца. Некоторые удивительные аспекты эволюции живого также не пройдут мимо нашего внимания. Все это теснейшим образом связано с генетикой, поэтому напомню читателю, как и когда человечество разобралось в основах наследственности. Вот краткая генетическая хроника.
1. Основатель современной генетики — австрийский монах Грегор Мендель, который впервые доказал, что существует единица наследственности (сейчас ее называют «ген») и что новый организм получает от каждого родителя по одному гену, определяющему тот или иной признак. Это произошло в 1865 году. Далее развитие генетики шло следующим образом.
2. Иоганн Мишер в 1869 году выделил из клеточных ядер (нуклеусов) дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК).
3. В 1922–1925 годах Фибус Левин выяснил, что ДНК состоит из сахара дезоксирибозы (отсюда и название), фосфатной группы и четырех азотистых оснований — тимина, гуанина, цитозина и аденина (Т, Г, Ц, А).
4. В 1948 году Эрвин Чаргафф определил, что в молекуле ДНК количество Т равно количеству А, а количество Г равно количеству Ц.
5. В 1951 году Лайнус Полинг показал, что длинные молекулы могут закручиваться в спирали, а Морис Уилкинс и Розалинда Франклин выяснили, что именно такую структуру имеет ДНК.
6. Алфред Херши и Марта Чейз в 1952 году доказывают, что наследственная информация передается не белками, а именно молекулами ДНК. Остался один шаг — его сделали в 1953 году.
7. Фрэнсис Крик и Джеймс Уотсон, которые сумели построить трехмерную модель ДНК и сразу же поняли, как происходит копирование этой молекулы при делении клетки. Двойная спираль ДНК раскручивается в две линейные молекулы, к которым «прилипают» основания Т, Г, Ц и А, плавающие в жидкой среде клетки. Крик, Уотсон и Уилкинс получили Нобелевскую премию, а Розалинда Франклин к тому времени умерла от рака и премии не получила — Нобелевские премии не даются посмертно.
8. 1958 год. Центральная догма молекулярной биологии: один ген в молекуле ДНК (некая последовательность пар Т — А и Г — Ц) кодирует (определяет состав) одного белка, определяющего одну химическую реакцию в клетке. Эти реакции и есть жизнь.
9. 1961 год. Расшифрован генетический код (как именно Т, А, Г и Ц кодируют белки).
10. 2000 год. Определена полная последовательность оснований Т, Г, Ц и А в ДНК человека — геном человека. Оказалось, что ДНК человека содержит 30–50 тысяч генов.
Ускоренная селекция
Итак, человек уже давно видоизменяет животных с помощью селекции, а теперь и генной инженерии. Если селекция никаких протестов у общественности не вызывает, то генная инженерия подверглась яростной атаке «зеленых» и даже некоторых граждан, облеченных кое-какими учеными степенями. Сейчас методами генной инженерии выведены сотни новых штаммов полезных микроорганизмов, десятки сортов высокоурожайных растений. Достаточно крупных животных генные инженеры пока еще не получали, но это дело ближайшего будущего. Поэтому скажем несколько слов о самой генной инженерии.
Селекцию люди проводят уже тысячи лет, отбирая более вкусные и полезные вершки и корешки, а также более тучных коров и наиболее вкусных овечек. Стихийные селекционеры научились скрещивать растения или животных, отбирая в каждом последующем поколении особей с наиболее выгодными свойствами. Так были получены холмогорская порода молочного скота, бойцовые собаки бультерьеры и пшеница с урожайностью 100 центнеров с гектара.