Жизнь в пограничном слое. Естественная и культурная история мхов

Экологи измеряют готовность растения к половому размножению при помощи такого показателя, как репродуктивное усилие. Это попросту отношение веса органов размножения к общему весу растения. К примеру, клен тратит куда больше энергии на производство древесины, чем на отращивание своих небольших цветков и семян-вертолетиков, которые кружатся на ветру и затем спускаются на землю. А вот у одуванчика на лугу репродуктивное усилие очень высоко — бóльшая часть его массы приходится на цветок, который затем превращается в пушистый шар с семенами.

Энергия, выделяемая для размножения, у всех тратится по-разному. Одни производят на свет несколько крупных особей, усиленно вкладываясь в них, другие — многочисленное, плохо подготовленное к жизни потомство. Поли высказывается весьма категорично в отношении тех, кто рожает детей и не поддерживает их как следует. Одна из амбарных кошек, длинношерстная красавица Блу, похоже, считает, что дети — это одноразовый ресурс. Выводок идет у нее за выводком, но она не удосуживается кормить их: пусть ищут пропитание сами! Так же поступает и мох вида Ceratodon: на участке взрытой земли у амбара, там, где пролегает коровья тропа, листья Ceratodon purpureus едва видны под плотным слоем его собственных спорофитов, которые появляются круглый год. Каждая спора, однако, настолько мала и настолько плохо подготовлена к жизни, что ее шансы на выживание исчезающе малы, как и у котят Блу. К счастью, среди амбарных кошек есть и образец хорошей матери — Оскар. Она нежно лелеет своих отпрысков из единственного помета и охотно усыновляет сирот, брошенных Блу. Поэтому во время доения ей достается свежее молоко.

Поли одобрительно отозвалась бы, например, о виде Anomodon: он растет в тени, на камне позади амбара. Anomodon начинает производит споры довольно поздно, предпочитая расходовать ресурсы на рост и выживание, а не на бесконтрольное размножение.

Две стратегии — высокое и низкое репродуктивное усилие — обычно связаны со средой обитания. В нестабильной, беспокойной среде эволюция благосклонна к видам, рождающим множество особей, которые легко разлетаются по миру. Непредсказуемость среды (окрестности коровьей тропы, где растет Ceratodon) означает, что взрослые особи рискуют погибнуть от постороннего вмешательства, поэтому выгоднее всего размножаться быстро и отправлять потомство на зеленые луга. Неизвестно, куда попадут подхваченные ветром споры, но, скорее всего, их судьба окажется не такой, как у родителей. Половое размножение дает большое преимущество и в том смысле, что гены обоих родителей образуют новые комбинации. Каждую спору можно сравнить с лотерейным билетом. Одни комбинации удачны, другие — нет, но игра стоит свеч: миллионы особей рассеиваются по местности. Одна непременно найдет клочок почвы, где необычное сочетание генов принесет ей успех. Половое размножение приводит к разнообразию, что обеспечивает существенное преимущество в непредсказуемом мире. Но это имеет свою цену: при взаимодействии яйцеклетки и сперматозоида лишь половина успешных генов родителей переходит к отпрыску, и эти гены затем тасуются в репродуктивной лотерее.

Поли, в грязных ботинках и забрызганной навозом куртке, меньше всего напоминает специалиста по генной инженерии в белом халате, и однако, она пользуется новейшими достижениями этой науки. Выпускница Корнеллского университета, она взрастила стадо голштинских коров с безупречной генетикой. Теперь ей не хочется сводить своих лучших питомиц с каким-нибудь старым быком, чтобы растрачивать добытое с таким трудом преимущество, и она прибегает к искусственному осеменению, передавая идентичные друг другу эмбрионы суррогатным матерям. Таким образом, получится стадо с минимальной генетической изменчивостью, увековечатся успешные генотипы, которые были бы уничтожены в ходе обычного полового размножения. В животноводстве такое «клонирование» применяется лишь с недавних пор, но мхам оно известно с девонского периода.

Мох нередко использует репродуктивные стратегии, ограничивающие вариативность и позволяющие сохранить благоприятные комбинации родительских генов. Каменная стена позади амбара осталась нетронутой с тех пор, как ее построили первые владельцы фермы сто семьдесят девять лет назад. В такой неизменной, предсказуемой среде лучше вести неизменный, предсказуемый образ жизни. Покрывающий стену ковром Anomodon почти за два столетия доказал, что набор его генов отлично подходит для этого конкретного места. Энергия, которую требует частое половое размножение, будет растрачена на производство уносимых ветром спор с потенциально негодными генотипами — они попросту затеряются где-нибудь. А в стабильной, благополучной среде лучше употребить эту энергию на рост и клонирование особей давно живущего здесь мха, чтобы они и дальше захватывали территорию. Так сохранится проверенный, правильный генотип, как у породистых коров.