Закон «джунглей». В поисках формулы жизни

Но жизнь подчиняется законам не только на молекулярном уровне, а молекулярная биология – не единственная биологическая дисциплина, преобразившаяся за последние полвека. Биология стремится понять законы, управляющие жизнью на всех уровнях. Наряду с вышеупомянутой революцией в биологии совершается еще одна революция, правда, менее заметная. За ней стоят биологи, открывающие законы природы в гораздо более крупных масштабах. Эти законы не менее важны для нашего благополучия в будущем, чем любые механизмы молекулярной биологии, которые мы когда-либо можем открыть.

Закон джунглей

Вторая революция началась, когда некоторые биологи задались простыми, казалось бы, даже наивными вопросами: «Почему наша планета зеленая?», «Почему животные едят не всякую пищу?», «Что происходит, когда некоторые животные покидают места обитания?» Поиск ответов на эти вопросы позволил понять, что существуют не только молекулярные законы, регулирующие содержание различных молекул и клеток в организме, но и законы экологические, регулирующие количество и биоразнообразие животных и растений в любом месте.

Я назову эти экологические правила «законом джунглей», поскольку именно в дикой природе их удалось хорошо документировать в ходе героических долгосрочных исследований, а также потому, что эти законы определяют, например, сколько львов или слонов может существовать в африканской саванне, и они же помогают нам понять, что произойдет, если львы покинут свои охотничьи угодья.

По этим законам живут не только в джунглях. Они действуют во всем мире: на суше, в океанах, озерах и т. д. Я с тем же успехом мог назвать их «законом озера Эри», но этот вариант звучит не так пафосно. Эти законы одновременно удивительны и глубоки: удивительны потому, что объясняют неочевидные взаимосвязи между живыми существами, а глубоки потому, что определяют способность природы порождать животных, растений, деревья, давать чистую воду и чистый воздух, которые нам жизненно необходимы.

Однако если молекулярные законы человеческой биологии мы активно используем в медицине, вкладываем в это огромные средства, то закон джунглей практически не учитывается и не применяется в человеческой деятельности. Прежде чем любой препарат будет одобрен для лечения человека, он должен пройти целый ряд строгих клинических испытаний, оценивающих его эффективность и безопасность. Эти исследования проверяют не только потенциал препарата в плане лечения того или иного состояния, но и возможные побочные эффекты, взаимодействие лекарства с иными веществами в организме, участие в других процессах. Критерии допустимости очень строгие: около 85 % тестируемых препаратов не выдерживают клинических испытаний. Такая значительная отбраковка объясняется, в частности, наличием побочных эффектов, часто присущих лекарствам, вызывающим резкую негативную реакцию врачей, пациентов, компаний и регулирующих органов.

Но на протяжении большей части XX века на большей части территории нашей планеты люди хищнически охотились и рыбачили, распахивали и выжигали ландшафты, а также селились, где хотели, почти или совершенно не учитывая побочных эффектов, связанных с изменением численности различных видов или с разрушением экосистем. Когда наша численность превысила 7 млрд человек, эти побочные эффекты стали упоминаться в тревожных заголовках.

Например, еще 50 лет назад в мире обитало 450 000 львов, а сегодня их численность сократилась до 30 000. Царь зверей, некогда рыскавший по всей Африке, а также в Индостане, исчез в 26 странах. Сегодня 40 % африканских львов обитают на территории Танзании, одним из последних убежищ для них стал парк Серенгети.

Аналогичная картина наблюдается и в океанах. Акулы господствовали в морях 400 млн лет, но лишь в последние 50 лет их популяция во всех регионах мира сократилась на 90–99 %. Сегодня 26 % акул, в том числе большая рыба-молот и китовая акула, находятся под угрозой исчезновения.

Кое-кто может сказать: «Ну и что? Мы побеждаем, они проигрывают. Такова природа». Но природа не такова. Человек заболевает, если уровень какого-либо критически важного вещества слишком снижается или повышается. Сегодня мы понимаем, что закон джунглей действует точно так же и целые экосистемы могут «заболеть», если популяции некоторых организмов чрезмерно сократятся или разрастутся.

Накапливаются факты, свидетельствующие, что глобальная экосистема нездорова или по меньшей мере очень истощена. Один из критериев, разработанных учеными, – это общий экологический след человеческой деятельности, складывающийся из выращивания продовольственных и технических культур, выпаса скота, заготовки леса, рыболовства, строительства инфраструктуры для жилья и получения энергии, сжигания топлива. Затем экологический след можно сравнить с общей продуктивностью планеты. В результате получается один из самых простых, но красноречивых графиков, попадавшихся мне в научной литературе (рис. 2).