Краткая история насекомых. Шестиногие хозяева планеты

Низшие муравьи-грибоводы выращивают целый спектр различных грибов, сохраняющих способность к самостоятельному существованию и скрещиванию с «дикими» линиями. Точно так же злаки, которыми засевали свои поля первые фермеры, не особенно отличались от дикорастущих форм. Мало того что у них были мелкие семена, так они еще высыпались из колосков сразу же после созревания. В дикой природе это способствует их распространению, однако на поле резко затрудняет сбор урожая. Постепенно под действием селекции в культурных злаках начали накапливаться мутации, препятствующие осыпанию семян. Судя по генетическим данным, впервые пшеница с подобной мутацией появилась около 10 000 лет назад на Ближнем Востоке. Примерно тогда же был изобретен серп, и это едва ли случайное совпадение, ведь срезать колоски, если в них нет зерен, не имеет никакого смысла. Культурные злаки с плотными колосьями и тяжелыми зернами фактически утратили способность к самосеву и стали полностью зависеть от человека.

Точно такое же необратимое одомашнивание грибов произошло и под действием отбора со стороны муравьев-грибоводов. Грибы, выращиваемые наиболее продвинутыми представителями этой группы, не способны жить в дикой природе. С одной стороны, они лишились генов, отвечающих за расщепление лигнина, которые были нужны их диким предкам, развивавшимся на древесине. Утрата произошла, когда муравьи стали выращивать грибы на субстрате из пережеванных листьев, где лигнин практически отсутствует. С другой стороны, у одомашненных грибов появились стафилы – скопления гифов с особыми утолщениями на конце, где содержится много липидов и сахаров (рис. 15.1, a). Такие утолщения называют гонгилидиями – муравьи скармливают их личинкам, а также поедают сами. Гонгилидии не нужны для жизнедеятельности или размножения самих грибов – они образуются исключительно ради муравьев.

Приспособив под свои нужды значительное число растений и животных, само человечество в процессе развития сельского хозяйства изменилось гораздо меньше. С точки зрения физиологии современный человек, питающийся продуктами земледелия и животноводства, мало чем отличается от древнего охотника-собирателя, если не считать некоторых различий в кишечной микрофлоре. Конечно, определенные изменения на генетическом уровне все же произошли. Например, несколько тысяч лет назад у европейцев распространилась мутация, отвечающая за продолжение выработки лактазы во взрослом возрасте. Этот фермент необходим для расщепления лактозы, содержащейся в молоке. У наших предков его синтез выключался в раннем детстве, вскоре после окончания периода грудного вскармливания. С распространением молочного животноводства наличие лактазы во взрослом возрасте стало большим преимуществом. Однако, несмотря на подобные мутации, ни одна из многочисленных культур, которые человек выращивает, не является для него незаменимой. Охотники в тайге могут месяцами питаться мясом и ягодами, обходясь без продуктов сельского хозяйства.

Напротив, ни один муравей-фермер долго без своих грибов не протянет, что бы вы ни предлагали ему взамен. Уже самые первые муравьи-фермеры утратили гены, отвечающие за синтез аргинина – одной из аминокислот, входящих в состав белков. Единственным источником этого вещества для муравьев стали культивируемые ими грибы. Без грибной пищи они просто погибнут. Из всех аминокислот в аргинине содержится больше всего NH₂-групп, так что именно в этой форме азот, усваиваемый грибами, перенаправляется к муравьям. Кроме того, в геноме муравьев и грибов почти одновременно произошли изменения, связанные с хитином, который входит в состав грибной клеточной стенки. Муравьи обзавелись улучшенными ферментами для переваривания хитина, а грибы, в свою очередь, стали синтезировать толстые клеточные стенки, содержащие больше этого вещества. Так что в итоге муравьи и грибы попали в абсолютную зависимость друг от друга, и назад им дороги нет[398]. Быть может, под действием цивилизации в человеческом организме тоже рано или поздно произойдут необратимые изменения, так что в будущем мы окончательно подсядем на полуфабрикаты и фастфуд, утратив способность переваривать натуральную пищу…