Сотрудничество между видами — малоизученный фактор биоразнообразия.
Великолепная команда членистоногих телохранителей может защищать вишневое дерево на заднем дворе или клен через улицу.
Клещи защищают растения, действуя подобно стаду пасущихся овец, поедая грибы, ползающие по листьям. А муравьи патрулируют ветки, готовые укусить или ужалить голодных гусениц — или даже слонов. В обмен на защиту растения предлагают пищу и жилье.
Такого рода сотрудничество развивалось снова и снова, говорит Марджори Вебер, эколог-эволюционист из Мичиганского университета в Анн-Арборе. Она говорит, что телохранители-растения повсюду, но большинство людей даже не замечают.
Вебер говорит, что ее давно привлекают «причудливые, интересные и недооцененные виды». В детстве ей нравились коляски, дождевые черви, жуки и пауки. Но больше, чем отдельные жуки, Вебер очарован богатством жизни на Земле. Как появилось это огромное разнообразие видов? Начните говорить о биоразнообразии, и Вебер задаст вопросы: почему у нас так много разных видов цветов? Почему существуют миллионы видов насекомых и относительно мало видов акул? Почему одна ветвь дерева жизни цвела, а другая засыхала? «Я просто очень увлечена этими большими биологическими тайнами, — говорит она.
Ее кабинет в университете выглядит так, как вы можете себе представить для человека, столь увлеченного миром природы. Над ее столом возвышается инжирный листик, а окно украшают горшки с растениями. Настенное искусство украшает стены: висящая гравюра с историей эволюции цветковых растений, увеличенное изображение мерцающей орхидейной пчелы и иллюстрация Чарльза Дарвина с его знаменитыми зябликами, выглядывающими из его бороды.
Со времен Дарвина ученые, изучающие движущие силы эволюции, в основном сосредоточивались на антагонистических взаимодействиях между видами, таких как борьба вьюрков за семена и гонка вооружений между хищниками и жертвами. Роль сотрудничества в эволюции не всегда воспринималась всерьез, «в основном потому, что она рассматривалась как более женская точка зрения», — говорит Вебер.
Лаборатория Вебера фокусируется на том, как сотрудничество стимулирует эволюцию и биоразнообразие. Она проводит время в поле, в теплице и в лаборатории, документируя взаимодействия между растениями и членистоногими, а также используя вычислительные методы для анализа закономерностей эволюции.
Вебер, возможно, наиболее известна своей работой над внефлорными нектарниками. Эти наполненные нектаром костяшки выпячиваются из листьев и стеблей некоторых растений, из них вытекают сладкие закуски, которые соблазняют муравьев оставаться поблизости и отражать нападения. Вебер изучил экстрафлоральные нектарники современных сосудистых растений, а затем реконструировал эволюцию этого признака у древних видов растений. Эта черта, как она обнаружила, была рецептом эволюционного успеха. Как только сладкие структуры развились в ветви генеалогического древа растений, эта ветвь быстро аккумулировала больше видов. Это говорит о том, что возможность обменять нектар на защиту от насекомых на самом деле подтолкнула растения к диверсификации.
«Это не то, чего люди ожидали, — говорит Джудит Бронштейн, эколог-эволюционист из Аризонского университета в Тусоне. Ученые могут предположить, что такая адаптация поможет конкретному растению выжить и увеличить его популяцию, но они не знают, почему число видов растений будет увеличиваться. «Каким-то образом обладание экстрафлоральными нектарниками приводит к диверсификации», — говорит она. «И это фантастическое направление для будущих исследований».
Работа Вебер выделяется тем, что она способна связать воедино научные нити и сплести их во что-то «совершенно новое и совершенно иное», говорит Бронштейн. «Вот как вы первопроходец в нашей области».
Вебер прокладывает путь и в других местах. В 2018 году она стала соучредителем Project Biodiversify , программы, призванной сделать образование в области биологии не только точным и убедительным, но и «максимально справедливым и инклюзивным», — говорит Вебер.
Вебер не считала себя ученым в молодости. Будучи студенткой, выросшей в Гросс-Пойнте, штат Мичиган, она не видела примеров женщин-ученых и никогда не думала о науке как о карьере. Курс биологии с ученым-пауком Гретой Бинфорд в Колледже Льюиса и Кларка в Портленде, штат Орегон, изменил все. «Осознание того, что это работа, и наблюдение за тем, как она это делает, оказало на меня невероятное влияние на мою жизнь, — говорит Вебер. Бинфорд позволила Веберу работать в своей лаборатории, изучая бурых пауков-отшельников. Она поощряла интересы Вебера и «из кожи вон лезла, чтобы убедить меня, что я достаточно умна и могу это сделать», — говорит она.
Спустя годы, когда у Вебер появилась собственная лаборатория, она и ее коллеги решили выяснить, насколько хорошо школьные учебники по биологии представляют разнородный круг ученых. Результаты, опубликованные в 2020 году, выявили резкое демографическое несоответствие между учеными, фигурирующими в учебниках (в основном белыми мужчинами), и учащимися, использующими их. Команда Вебера работает над преодолением этого разрыва, разрабатывая ресурсы для учителей, которые освещают разнообразные группы образцов для подражания в биологии.
Вебер надеется вдохновить студентов узнать, как устроен мир. Она «прекрасный консультант», — говорит эколог Эрик Лопрести из Университета Южной Каролины в Колумбии, бывший постдоктор в лаборатории Вебера. По его словам, она создает поддерживающее сообщество и следит за тем, чтобы все чувствовали себя вовлеченными. Это культура, которую ЛоПрести пытался воспроизвести в своей собственной лаборатории.
Совет Вебера для молодых людей: осмотритесь вокруг и обратите внимание на то, что вызывает у вас возбуждение — может быть, вы заметите любопытную стайку муравьев, марширующих вверх и вниз по дереву. «Вот что на самом деле означает быть ученым, — говорит Вебер. «Преследуйте это чувство благоговения и задавайте вопросы о мире с широко открытыми глазами».
No comments:
Post a Comment