В фантастике часто используется сюжет, в котором фигурируют уменьшенные или увеличенные копии знакомых нам животных. Вспомните Гулливера или, может кто смотрел, второй фильм из серии "Дети шпионов", где некий безумный учёный спрятался на острове и проводил эксперименты по уменьшению животных.
Это всё, конечно, фантастика, однако, на Земле и вправду существуют уголки где сказка становится былью. На некоторых островах, в условиях изолированности от мира, создаются естественные условия для того, чтобы начала работать эволюционная лупа: маленькие животные становятся большими, а большие - маленькими. В биологии это называется правилом Фостера . Однако, это правило довольно избирательно и направление эволюции зависит от типа животного, попавшего на остров, поэтому посмотрим как работает эволюционная лупа на конкретных примерах.
Травоядные: гиганты и карлики
Миниатюрные слоны и мамонты
Представьте себе взрослого слона высотой 90 сантиметров в холке. Трудно? А именно такого, игрушечного размера, слоны проживали несколько тысяч лет назад на средиземноморских островах Сицилия и Мальта. Их вес составлял всего 2 процента от оригинала - лесного слона, который жил в Европе и весил около десяти тонн. Только детёныши современных слонов могут сравниться с ними по размеру. Интересно подумать каков был вес детёнышей этих слонов. Несколько килограммов?
Кроме того, любопытен тот факт, что подобного размера слоны жили на многих островах Средиземноморья, таких как Крит, Кипр, Сардиния, Корсика, острова Эгейского моря. Это было скорее правило, чем исключение. Здесь эволюционная лупа действует в сторону уменьшения: чем меньше размер - тем меньше ресурсов требуется животному, что очень полезно в условиях ограниченного пространства острова. К тому же, благодаря отсутствию крупных хищников, слоны имели возможность уменьшиться в размерах без вреда для себя.
Карликовые слоны и мамонты существовали уже на человеческом веку. Они вымерли около трёх тысяч лет назад. Рисунки на одном из египетских захоронений (фото ниже), возможно, свидетельствуют о сосуществовании карликовых мамонтов и человека. И, вероятно, именно из-за человека они и вымерли. Во-первых, для человека такое животное было лёгкой добычей, а во-вторых, завезённые человеком животные нарушали хрупкую островную экосистему. Завезённые коровы и козы объедали слонов, а собаки могли на них охотиться.
Сразу же возникает вопрос: каким образом такое массивное животное как слон могло преодолеть сотни километров водного пространства и попасть на остров? Конечно, сейчас это было бы невозможно, но во времена максимумов оледенений море отступало и образовывались сухопутные мосты, через которые перебегало всё живое, в том числе и слоны. Из карты ниже видно, что около двадцати тысяч лет назад существовал, например, мост между современной Италией и Сицилией.
Однако, даже в это время такие острова как Мальта, Кипр и Крит были разделены с материком довольно широкими проливами. А, как известно, там были свои виды слонов и мамонтов. Возможно, туда они попали ещё раньше, около 5 миллионов лет назад, когда Средиземное море высохло и образовалась котловина глубиной в четыре километра.
Карликовые бегемоты
Зачастую карликовым слонам составляли компанию карликовые бегемоты. На Кипре, например, жили бегемоты ростом меньше 80 сантиметров и массой около 200 килограммов - это в 7-8 раз меньше массы оригинала - современного гиппопотама. Причины уменьшения те же, что и у слонов: лучше выживают те кому требуется меньше растительности, которой на островах не так много. Кстати, сейчас в материковой Африке живёт один вид бегемотов (фото ниже) по размеру очень близкий к вымершим карликовым бегемотам, однако он не карлик, как бы это парадоксально не звучало. В отличие от вымерших карликовых бегемотов, его предки были примерно такого же размера.
Гигантские птицы
Среди травоядных существуют примеры когда эволюционная лупа работает в обратную сторону: превращает небольших животных в гигантов. Ярким примером тому являются вымершие гигантские птицы Мадагаскара и Новой Зеландии. На Мадагаскаре эпиорнисы, или, как их ещё называют слоновые птицы, а в Новой Зеландии моа. Все они были истреблены человеком несколько сотен лет назад. Внешне они напоминали знакомого нам страуса, но были гораздо выше и массивнее. Крупнейшие их представители достигали высоты четырёх метров и массы в несколько сотен килограммов. Самыми массивными были мадагаскарские слоновые птицы, за что они и получили своё прозвище. Их масса достигала 700 килограммов. Это самые тяжёлые птицы за всю историю.
Очевидно, птицы такой массы не могут летать, но их предки были размером с курицу и хорошо летали. Благодаря этому они смогли преодолеть огромные расстояния разделяющие Мадагаскар и Новую Зеландию с материком. На столь удалённых от материка землях, как правило, млекопитающих совсем мало и многие ниши в экосистеме занимают птицы, для которых океан не представляет такой серьёзной преграды. Например, в Новой Зеландии, где вообще не было млекопитающих до прихода человека (около 1000 лет назад), моа заняли нишу крупных травоядных типа коровы или слона на материке, а роль альфа хищника отошла ныне вымершему орлу Хааста, крупнейшему из когда либо существовавших орлов. Орёл Хааста, как и моа, является примером островного гигантизма. Размах его крыльев составлял почти 3 метра. Его предок, орёл-карлик, был в 10-15 раз легче. Новую Зеландию можно назвать настоящим царством птиц. На Мадагаскаре же млекопитающие есть и были до прихода человека, но они не смогли заполнить все те ниши, которые они занимают на материке.
Хищники: гиганты и карлики
На хищников эволюционная лупа действует по разному в зависимости от размера и от того какую нишу занимало животное в материковой экосистеме. Крупные хищники, типа тигра, волка или лисицы редко добираются до островов, но если и добираются, то, как правило, становятся меньше. Это происходит по причине того, что пищи на островах не так много и её размеры меньше чем на материке, поэтому в выгодном положении оказываются более миниатюрные сородичи, которые могут довольствоваться тем немногим, что можно поймать на острове. Яркими примерами тому являются японский волк, лисица островов Чаннел, яванский, балийский и суматранский тигры.
Японский волк
Несмотря на то, что этот волк считался в Японии священным животным, духом леса, его это не спасло от истребления человеком. Последний японский волк был убит в 1905 году. Это самый маленький из всех, вымерших и ныне живущих волков, всего 30 сантиметров в холке.
Островная лисица
Этому виду лисиц размером с кошку удалось сохраниться до нашего времени. Живёт она на островах Чаннел близ побережья Северной Америки.
Яванский, балийский и суматранский тигры.
Многие современные или недавно вымершие виды животных попали на острова именно во время последнего максимума оледенения . Так же было и с тиграми. В те времена уровень моря был ниже на 120 метров и таких островов как Ява, Бали, Суматра, Калимантан (он же Борнео) не существовало. Эти земли объединял огромный регион под названием Сундаланд. Тигры свободно передвигались по его территории и когда уровень океана снова повысился они остались отрезанными от мира на островах. Так, на каждом острове эволюция пошла своим путём и сформировались разные подвиды тигров.
До нашего времени сохранился только один подвид островных тигров - суматранский тигр. Его, конечно, нельзя назвать карликом, но он значительно меньше своего вероятного оригинала - бенгальского тигра. Он примерно в два раза легче - около ста килограммов весом. Это самый маленький тигр из ныне живущих. Два других подвида, балийский и яванский, были, к сожалению, истреблены человеком в двадцатом веке. Балийский тигр был меньше суматранского - даже самцы не превышали ста килограммов в весе. Оно и понятно: Бали значительно меньше Суматры и быть маленьким там было выгодно вдвойне.
Совсем иначе эволюционная лупа преображает мелких хищников типа крысы. На материке эти животные обычно являются добычей для более высших хищников, но до островов они, как правило, не добираются. В результате роли крупных хищников переходят к более мелким животным, которые, заняв новую должность, увеличиваются в размерах. Может, они и не становятся альфа хищниками, но поднимаются на более высокую ступень в иерархии. Кроме того, на материке мелкие животные используют свои размеры в оборонительных целях. Тигру, например, гораздо проще поймать газель, чем ухватить мелкую крысу. К тому же, насытиться крысой тигр не сможет и вряд ли его привлекает такая мелочь. Поэтому для крысы малые размеры в условиях острова лишены смысла. Так, эволюционная лупа превращает скромную крысу в настоящего монстра. То же относится к таким мелким хищникам как ящерицы, мангусты, ежи...
Гигантские крысы
Островные крысы и вправду достигают внушительных размеров. Например, гигантские крысы с острова Флорес вместе с хвостом достигают больше метра в длину. Без хвоста - около полуметра, что тоже прилично. Интересно отметить, что несколько десятков тысяч лет назад на острове Флорес жил вид человека, который по размеру был сопоставим с этой крысой. Эти люди были ростом всего один метр и достоверно известно, что они охотились на флоресских крыс. Кроме того, в то же время по острову ходили карликовые стегодоны, близкие родственники слонов и мамонтов. Ниже на картинке изображены флоресские крыса, человек и стегодон, а также их материковые оригиналы. Получается очень забавный зоопарк, не правда ли?
Фоссы
На Мадагаскаре живёт очень необычное животное - фосса. Внешне она напоминает пуму, но на самом деле к семейству кошачьих фосса не имеет никакого отношения. Между тем, фосса обладает некоторыми кошачьими чертами: детёныши фоссы умеют мурлыкать, а голос взрослой фоссы напоминает кошачье "мяу".
Удивительно, но предком фоссы является мангуст. Когда-то мангусты перебрались на Мадагаскар из Африки и, не обнаружив конкуренции в виде крупных хищников, заняли пустующую нишу альфа хищника. Фосса - самый крупный хищник Мадагаскара. При массе порядка десяти килограммов длина тела около 70 сантиметров, а вместе с хвостом и все полтора метра. Фоссу в некотором смысле можно считать гигантским мангустом. Размеры мангустов более скромные: они в два раза короче и в 5-10 раз легче.
Около тысячи лет назад на Мадагаскаре ещё проживала гигантская фосса. Она была в два раза тяжелее и на треть длиннее ныне живущей. Охотилась она, наверняка, на ныне вымерших карликовых бегемотов, гигантских птиц эпиорнисов и гигантских лемуров. Всего тысячу лет назад животный мир Мадагаскара был гораздо богаче.
* * *
Это лишь малая часть примеров того как работает эволюционная лупа. Как видите, природа сама создаёт миры, в которых наше привычное восприятие сталкивается с удивительными парадоксами. И самое интересное, что эти парадоксы природы оказываются вполне естественными приспособлениями к жизни на острове. Сейчас, к сожалению, большая часть этих миров ушла в прошлое, причём, скорее всего, по вине человека.
