Поля и сады в какой-то мере копируют луга и леса. Дикие виды, живущие в лугах и лесах, издавна служили людям источником пищи. Но поля и сады дают больше урожая в единицу времени и на единицу площади. Эти урожаи в значительной степени зависят от других видов, произрастающих и обитающих на полях и в садах, – или когда-то зависели. Вредителей в полях и садах сдерживали их природные враги. Цветущие посевы в полях и цветущие деревья в садах оплодотворяли дикие опылители. Но по мере того как полевое и садовое земледелие начало набирать обороты, люди стали заменять естественные детали экосистемы рукотворными суррогатами.

Постепенно природных врагов, боровшихся с вредителями, либо истребили, либо заменили пестицидами. Кроме того, на смену многопрофильным фермам, где бок о бок выращивались самые разнообразные культуры, а по краям грядок произрастали дикие виды, пришли монокультурные плантации, где в огромных количествах культивировали один и тот же вид растений. Засилье монокультур и применение пестицидов изменили системы опыления. Диким пчелам нужно было где-то гнездиться. В монокультурах трудно найти гнездовую среду, поскольку каждому виду пчел для гнезд требуется особый тип и состав почвы, а также специальные растительные материалы. В монокультурах почвы и растения однородны. Диким видам пчел также нужны источники нектара и пыльцы на протяжении всего активного сезона, а монокультуры быстро отцветают, превращаясь в плане питания пчел в настоящую пустыню. Кроме того, дикие пчелы страдают от пестицидов, применяемых для борьбы с вредителями, ибо пестициды не знают разницы между пчелой и долгоносиком. В результате опылителей часто недостает. Посевы цветут, но дают мало плодов и семян. Из собранной заново экосистемы выпадает ключевой элемент.

Эту проблему попытались решить, добавив в экосистему еще один вид. Еще в 1600-х годах европейцы завезли в Северную Америку вид пчел Apis mellifera. Эти пчелы, которых мы теперь зовем медоносными, для Северо-Американского континента не бо́льшие «аборигены», чем скворцы, воробьи или пуэрария[17]. Но по мере развития здешнего сельского хозяйства медоносные пчелы превратились в ключевой элемент, который склеивает поврежденную сельскохозяйственную систему. Медоносных пчел можно содержать в тесноте, а затем отвозить в поля, где цветут растения, нуждающиеся в опылении. Пчеловоды стали кем-то вроде поставщиков интимных услуг для опыляемых насекомыми посевов. Они чинили сломанную деталь системы опыления – по крайней мере, частично. Главной сложностью, однако, оставались масштабы.

Чтобы медоносных пчел хватало для опыления поврежденной сельскохозяйственной системы, в настоящее время поступают так: в течение года их разводят по всей стране – в этот период пчелы питаются нектаром диких цветов, – а затем, в пору цветения сельскохозяйственных культур, отвозят к посевам. Доходит до того, что ежегодно в Калифорнии в какой-то момент сосредоточивается до 2,5 млн роев медоносных пчел со всех Соединенных Штатов: им предстоит опылить миндаль и другие культуры (но в первую очередь миндаль). Прямо скажем, не лучшая система. Она вынуждает содержать пчел в тесной близости друг к другу, а это способствует обмену паразитами; пчелы передают особые вирусы как своим сородичам, так и местным диким пчелам{148}. Происходит это по-разному, например на цветах. Для пчел цветочные лепестки оказываются чем-то вроде сидений для унитаза. И хотя пчелы моют руки (точнее, ноги), этого недостаточно, чтобы предотвратить распространение паразитов. От улья к улью передаются вирусы, простейшие и даже клещи. Кроме того, в среде медоносных пчел распространяются не только вредители, но и некоторая генетическая упрощенность, а также уязвимость.

Дикие пчелы генетически разнообразны. Это разнообразие проявляется не только в том, что число их видов весьма велико, но и в том, что в рамках каждого вида встречаются особи с разными вариантами основных генов. Кроме того, у видов диких пчел, которым присуща социальность, генетическое разнообразие присутствует даже внутри роя. Оно повышает вероятность того, что хотя бы некоторые пчелы – внутри улья, вида или экосистемы – при появлении нового паразита продемонстрируют сопротивляемость.

Влияние разнообразия на устойчивость к паразитам впервые изучалось на сельскохозяйственных культурах. Когда земледельцы высаживали широкий ассортимент растений, снижалась вероятность того, что от паразита пострадают все посевы сразу. Затем то же явление изучал Дэвид Тилман в своем эксперименте по биоразнообразию, описанном в главе 7. В ходе этого эксперимента Чарльз Митчелл, ныне профессор Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл, показал, что паразиты растений медленнее распространялись по тем участкам, которые были засажены более разнообразно{149}. Аналогичные эффекты с тех пор фиксировались и в рамках отдельных видов. Сегодня, в частности, известно, что участки, засаженные одним видом растений с бóльшим внутривидовым генетическим разнообразием, не столь подвержены болезням, как прочие участки. Кроме того, благодаря работе Дэвида Тарпи, моего коллеги из Университета штата Северная Каролина в Роли, выяснилось, что и ульи медоносных пчел, генетически более разнообразных, чем остальные, меньше подвержены болезням. К сожалению, мы также знаем, что медоносные пчелы внутри отдельных ульев, как правило, не слишком отличаются друг от друга{150}.

В дикой природе пчелиные матки спариваются с разными самцами, и в результате их потомство в отдельно взятом улье генетически варьирует. Матка может спариться с восемью и более самцами и на протяжении своей жизни впускает их сперму в свой яйцевод для оплодотворения яиц. Соответственно, у ее отпрысков оказывается много разных вариантов генов, отвечающих за устойчивость к паразитам. Однако стандартный подход в пчеловодстве не предполагает спаривания с разными самцами. Поэтому медоносные пчелы остаются генетически схожими, а паразит, заразивший одну пчелу, повредит всем или почти всем ее соседкам по улью. Генетически однородные рои пчел свозят вместе в гигантском количестве, и паразитов там не счесть. Кроме того, часть года пчелы питаются исключительно миндальным нектаром, и однообразное питание у них, как и у людей, нередко приводит к проблемам со здоровьем. И наконец, в полях, которые нужно опылять, медоносные пчелы сталкиваются с пестицидами и фунгицидами. По сумме обстоятельств колонии медоносных пчел разваливаются.

Задачу медоносных пчел могли бы взять на себя местные дикие пчелы, но во многих сельскохозяйственных регионах их популяции настолько сократились, что у них мало шансов справиться с работой своих одомашненных родственниц. На их численности негативно сказались монокультурное сельское хозяйство, применение пестицидов, зачистка природных лугов, вырубка лесов, конкуренция с медоносными пчелами, а также борьба с различными напастями: восстанавливаться им будет непросто. Это еще не конец эпохи диких пчел, но они явно переживают не лучшие времена{151}.

Что же делать фермеру, чье хозяйство лишилось важных природных элементов? Для некоторых сельскохозяйственных культур было предложено следующее решение: их стали выращивать в закрытых помещениях (или хотя бы в теплицах), а для опыления специально привозить ящики пчел – вернее, шмелей. Для некоторых культур такой способ особенно эффективен: помидоры, в частности, лучше опыляются при вибрации на той частоте, с какой колеблются крылья шмелей. Тот же способ применяется и для других культур, например перца и огурцов. Это еще более «индустриальный» подход, чем массовый завоз медоносных пчел: посевы растут под крышей, а пчел (шмелей) доставляют исключительно для опыления, мед от них никому не нужен. (Кстати, шмели тоже производят мед, хотя и в крошечных объемах. Его слишком мало для коммерческих целей, но, если вам представится возможность окунуть в него палец, попробуйте, этот мед бывает удивительно вкусным!) Однако шмели сталкиваются с теми же проблемами, что и медоносные пчелы, а изучены они гораздо меньше. Забота о поддержании в них жизни требует гораздо больших усилий. И даже если они живы-здоровы, управляться с ними сложнее, чем с пчелами. Век их колоний краток: они не переживают зиму и редко живут дольше одного сезона. Иначе говоря, фермерам приходится покупать новых шмелей каждый год, а то и чаще. В сравнении с ними медоносные пчелы при хорошем уходе способны не только пережить зиму, но и просуществовать долгие годы. (Можно также сравнить их с дикими пчелами, которые выживают сами по себе, если только человек не уничтожает среду их обитания.) Более того, все проблемы, с которыми сейчас сталкиваются медоносные пчелы, рано или поздно свалятся и на шмелей. Это лишь дело времени.

Совсем недавно несколько фирм начали патентовать новых пчел-роботов. Эти создания будут распознавать цветы при помощи алгоритмов машинного обучения, встроенных в их крошечные механические мозги, перелетать с цветка на цветок и опылять их. Или, по крайней мере, они смогут перемещаться по воздуху когда-то в будущем. А пока самые продвинутые экспериментальные образцы обходятся специальными дорожками, по которым подъезжают к цветам, а затем выдвигают к ним свои маленькие механические ручки. Первые прототипы размером с небольшой холодильник опыляют по нескольку цветков за час; в процессе опыления примерно столько же цветков ими уничтожается. Я собирался было сказать, что их можно сравнить с секс-роботами для наших посевов, но потом подумал, что аналогия здесь неуместна: они и есть секс-роботы. Их изобрели, чтобы делать нечто, что и без того делается природой, – в надежде, что они будут бродить по миллионам акров полей, выполняя эту природную задачу. Впрочем, сам подход достаточно привлекательный, так что компания Walmart запатентовала свой вариант, хотя в их патенте описывается даже не рабочий прототип, а всего лишь идея, которая когда-нибудь, возможно, воплотится в жизнь.

Цветущее поле, над которым кружат крошечные пчелы-роботы, – такой образ будущего очень напоминает мне ведро, набитое деталями от пылесоса. Специалисты, занимающиеся пчелами, поспешили высказать свою реакцию с присущей им деликатностью: «This is f*$#ing crazy!» Одну команду ученых, специализирующихся на пчелах и изучающих опыление, эта идея до того задела, что они даже написали статью с изложением множества причин, по которым из этой затеи ничего не получится{152}.

Множество естественных функций, которые миллионы лет выполнялись дикими видами, сейчас рискуют быть переданными какому-нибудь чуду человеческой инженерии. Рисуя себе образы будущего, многие задумываются, как заменить природные службы технологическими альтернативами. Это касается, например, связывания углерода. Сотни миллионов лет назад растения обзавелись способностью использовать солнечную энергию, чтобы связывать атомы углерода из углекислого газа, преобразуя их в сахар, и тем самым запасать энергию. На этом процессе в результате строится вся животная жизнь. Затем появились люди, которые выяснили, что древний углерод в виде угля и нефти можно сжигать; принявшись за это, они перегрузили атмосферу углекислым газом, из-за чего началось масштабное потепление. Сегодня на совещаниях и конференциях по всему миру выдвигаются всё новые технологические проекты, нацеленные на удаление углекислого газа из атмосферы, – своего рода попытки на скорую руку заменить медленную работу растений. Нельзя исключать, что какие-то из этих задумок отлично сработают, но, возможно, они окажутся абсолютно бесполезными. В любом случае для начала нам стоило бы с максимальной дотошностью разобраться, как именно растения связывают кислород, какие группы растений наиболее преуспевают в этом и как наилучшим образом сохранять именно такие виды. Причем было бы разумно делать все если не загодя, то хотя бы одновременно с придумыванием инженерно-технологических способов связывать углерод «быстрее» и «лучше», чем это делает природа.

Примеров того, как мы пытались при помощи технологий починить то, что сами сломали, бесчисленное множество. Там, где мы истребили хищников, теперь нужны вооруженные люди, которые отстреливают оленей, чтобы сдержать рост их популяций. Там, где мы истребили врагов наших вредителей, сегодня требуется все больше пестицидов, чтобы держать этих вредителей под контролем. Там, где мы вырубили береговые леса или выпрямили русла рек, ныне необходимо строить плотины и дамбы, чтобы сдерживать водные потоки.

Чем больше людей переселяется в помещения, тем более далекими нам видятся – и становятся – функции природы. Чем менее очевидными они оказываются, тем более нормальными будут представляться «полчища секс-роботов для растений». Заимствуя пример из главы 8, можно предположить, что неизбежными станут и попытки упрощения или даже замены тех микробов, которые живут в наших собственных организмах. В принципе, можно было бы разобраться, в каких генах иных видов – живущих в нашем кишечнике, на нашей коже и даже в наших легких – мы особенно нуждаемся, а потом добавить эти гены в человеческий геном. Технологически такое уже возможно, хоть и трудоемко, но в будущем станет проще. Редактирование генома человека сейчас считается этически сомнительной процедурой, но речь ведь идет об отдаленном будущем, а над культурой и этикой своих потомков мы не властны. Так что давайте просто представим, что генно-модифицированные люди в какой-то момент окажутся чем-то вполне допустимым. Например, инженеры завтрашнего дня могут встроить людям гены, позволяющие телу самому добывать азот из воздуха (как делают некоторые бактерии) или даже заниматься фотосинтезом.

Но пищеварение гораздо сложнее простого связывания азота или фотосинтеза, а микробы в кишечнике общаются с иммунной системой и с мозгом. Они обмениваются сигналами, какими обменивались на протяжении миллионов лет. Мы знаем, что отдельные свойства этих сигналов способны повлиять на работу иммунной системы (и на перебои в ней), а также на саму личность человека. Но что именно представляют собой эти сигналы, нам неизвестно: ведь о самом факте их существования мы узнали всего несколько лет назад. Возможно, мы разберемся в этом языке, расшифруем каждое сообщение и поймем, как заменить сигналы химическими веществами, которые будут отправлять сообщения по нашему выбору. Или, может быть, мы поймем, как встроить в свои клетки новые гены, позволяющие дурачить их, внушая, что они получили нужный сигнал. И тогда кишечник снова и снова будет направлять нам сигнал: «Я доволен. Я сыт. Я доволен. Я сыт». Но тут самым большим препятствием будет уникальность каждого человека. На свете нет двух одинаковых геномов, как нет и двух одинаковых мозгов или иммунных систем. Поэтому вашему телу требуется от микробов нечто иное, нежели моему телу. Научимся ли мы подгонять гены, которые решим перекроить, к конкретному человеку? Может быть, когда-нибудь.

Прямо сейчас идея возложить функции наших микробов на новые клеточные гены остается лишь фантазией, воображаемой будущей вероятностью. В этом сценарии ученые станут еще умнее и будут готовы с еще большим рвением вторгаться в природу – даже в природу человека. Но одновременно стоит упомянуть и другой технологический вариант. Мы могли бы создавать хранилища микробов и наделять необходимыми микробами новорожденных. Мы могли бы также снабжать нужными микробами и взрослых, утративших те микробы, что у них были. Такое уже происходит в виде трансплантации фекальной микробиоты – по сути, человеческого аналога проктодеального кормления у термитов. Разумеется, представляя себе будущее, где новорожденным будут давать микробы из микробного банка, нужно добавить и знание о том, какие конкретно микробы нужны людям с учетом имеющихся у них генов. Но теоретически и в этом можно будет разобраться. Однако если мы пойдем по такому пути – а работа в этом направлении уже ведется, – то, по моим прогнозам, прежде чем метод станет надежным, нас ждут долгие годы, а может быть, и столетия неудач и сбоев.

В конечном счете, если говорить как о ближайшем, так и об отдаленном будущем, проще всего, пока это возможно, пытаться сохранить природные экосистемы с их функциями. Второй по привлекательности способ, к которому нам нередко придется обращаться, предполагает, насколько это возможно, имитацию природных систем с минимальными отступлениями от оригиналов. Если, скажем, вернуться к кишечному микробиому, то гораздо проще найти способ, облегчающий матери передачу кишечных микробов ребенку, нежели с нуля разрабатывать «идеальный» состав микробиома для каждого малыша. В последнем и наихудшем сценарии мы окажемся в том же положении, в каком был я, когда нес ведро с разобранным пылесосом в мастерскую; в этом случае людям по всему миру придется решать задачи грядущих десятилетий и веков самостоятельно, без помощи не только просвещенных экспертов – инженеров, экологов, антропологов и других специалистов, – но и самой природы. Я понимаю, что из всех идей, сформулированных мной в этой книге, мысль о том, что нам следовало бы по возможности сохранять функции природы, а не изобретать их заново, кажется самой очевидной и одновременно самой спорной. Очевидной, потому что даже интуитивно понятно, что не стоит ломать то, что уже работает. Спорной, потому что в будущем, каким его рисуют ученые и инженеры, все больше природных функций вытесняется технологическими решениями. Некоторые исследователи в последнее время дошли до заявлений, что природа вообще не нужна. По их словам, из генов, полученных в лаборатории, можно создать все необходимое. Возможно, они правы, но лично я в этом сомневаюсь. И полагаю, что мой мастер по ремонту пылесосов тоже усомнился бы. Ведь если в итоге выяснится, что они ошиблись, а мы не сохранили необходимые экосистемы, позволив им развалиться, то последствия будут ужасающими. Поэтому самая, на мой взгляд, разумная линия поведения – исходить из того, что они неправы, а я прав. И, соответственно, действовать так, будто природные экосистемы, от которых мы зависим, незаменимы{153}.