Рандеву 36. Растения

На Рандеву 36 мы встречаем истинных властелинов жизни, растения. Жизнь могла обойтись без животных и без грибов. Но уничтожьте растения, и жизнь быстро прекратилась бы. Растения обязательно стоят в основе – в самом основании – почти каждой пищевой цепи. Они – самые значимые существа на нашей планете, первые живые существа, которые отметил бы любой посетивший нас марсианин. Безусловно, наибольшие отдельные организмы, которые когда-либо жили, являются растениями, и внушительный процент биомассы в мире помещается в растениях. Это не случайно. Примерно такая высокая пропорция обязательно следует из факта, что почти вся биомасса происходит, в конечном счете, от солнца через фотосинтез, в большинстве своем в зеленых растениях, и эта операция в каждом звене пищевой цепи лишь приблизительно на 10 процентов эффективна. Поверхность земли зеленая из-за растений, и поверхность моря также была бы зеленой, если бы его плавающий ковер из фотосинтезирующих организмов был макроскопическими растениями вместо микроорганизмов, слишком маленьких, чтобы отразить значительное количество зеленого света. Это – как если бы растения прилагали все свои усилия, чтобы покрыть каждый квадратный сантиметр зеленью, не оставляя ничего непокрытым. И в значительной степени они это делают по очень разумной причине.

Ограниченное число фотонов достигает поверхности планеты от солнца, и все фотоны до последнего драгоценны. Общее количество фотонов со звезды, которые могут быть собраны планетой, ограничено площадью ее поверхности, с осложнением, что только одна сторона обращена к своей звезде в любой отдельно взятый момент. С точки зрения растения, если некий квадратный сантиметр поверхности Земли не зеленый, то он - неосмотрительно упущенная возможность перехватить фотоны. Листья являются солнечными панелями, настолько плоскими, насколько возможно, чтобы максимизировать пойманные фотоны, приходящиеся на единицу затрат. Размещение листьев в таком положении, когда они не затенены другими листьями, особенно чьими-либо еще, вознаграждается. По этой причине лесные деревья растут настолько высокими. Высокие деревья, которые находятся не в лесу, пребывают не на месте, вероятно, из-за человеческого вмешательства. Расти высоким – совершенно пустая трата усилий, если вы являетесь единственным деревом вокруг. Намного лучше распространяться в стороны, как травы, потому что при этом вы улавливаете больше фотонов на единицу усилий, вложенных в рост. Что касается лесов, не случайно они настолько темные. Каждый фотон, который достигает земли, представляет собой упущение со стороны листьев наверху.

За немногими исключениями, такими как венерины мухоловки, растения не двигаются. За немногими исключениями, такими как губки, это делают животные. Почему такая разница? Это должно иметь отношение к факту, что растения поглощают фотоны, в то время как животные (в конечном счете) поедают растения. Разумеется, мы нуждаемся в этом "в конечном счете", потому что растения иногда поедаются через вторые или третьи руки, через животных, съедающих других животных. Но что в поглощении фотонов делает хорошей идеей сидеть на месте с корнями в земле? И что в поедании растений, в отличие от существования в виде растения, делает хорошей идеей перемещаться? Что ж, если растения остаются на месте, то животные должны перемещаться, чтобы их съесть. Но почему растения остаются на месте? Возможно, это имеет некоторое отношение к потребности пускать корни, чтобы высасывать питательные вещества из почвы. Возможно, существует слишком непреодолимое расстояние между наилучшей формой, необходимой, если вы хотите двигаться (сплошной и компактной), и лучшей формой, необходимой, если вы хотите подставить себя под большее количество фотонов (с большой площадью поверхности, следовательно, раскинутой и громоздкой). Я не уверен. Каковы бы ни были причины, из трех великих групп мегажизни, которые эволюционировали на этой планете, две - грибы и растения, стоят главным образом неподвижно, как статуи, в то время как третья группа, животные, большей частью стремительно движется, большей частью активна. Растения даже используют животных, чтобы быстро перемещаться на них, и цветы с их прекрасными красками, формами и ароматами являются инструментами этой манипуляции.

Пилигримы, которых мы встречаем здесь, на Рандеву 36, не все зеленые. Самое глубокое разделение среди них – между красными водорослями с одной стороны и зелеными растениями (включая зеленые водоросли) с другой. Красные водоросли обычны на побережье. Так же обычны там и зеленые водоросли, которые кроме того многочисленны в пресной воде. Однако наиболее знакомые водоросли, бурые водоросли, состоят в более отдаленном родстве: они не присоединятся к нам до Рандеву 37. Из тех, кого мы приветствуем на нынешнем Рандеву, самые знакомые и самые внушительные – наземные растения. Растения завоевали сушу раньше, чем животные. Это почти очевидно, поскольку без растений, которых можно есть, какую пользу животные могли бы извлечь от пребывания там? Растения, вероятно, не перемещались непосредственно с моря на сушу, но, как животные, шли через пресные водоемы.

Как обычно, когда мы приветствуем большую армию пилигримов, мы находим их уже идущими сложными группировками, объединившимися друг с другом, "прежде чем" встретиться с нами. В случае зеленых растений я настоятельно рекомендую потрясающе хорошо сделанную компьютерную программу под названием "Deep Green", которая на момент написания доступна в интернете. Когда вы запускаете "Deep Green", вы видите укорененное филогенетическое дерево. У некоторых из ветвей есть на конце название, название растения или группы растений. Некоторые из них не имеют никакого названия и указывают на растение "с листа". Красота этой программы состоит в том, что вы можете ухватиться за дерево мышью и тянуть ею самым восхитительно естественным и интуитивным образом, чтобы увидеть другую часть дерева. Когда вы тянете, вы наблюдаете рост мелких веток на ваших глазах, и когда вы поворачиваете это дерево, вы видите, что на экране появляется много новых названий, вместе со многими новыми, неназванными ветвями. Затем вы исследуете дерево как вам нравится: оно, кажется, может продолжаться бесконечно, и оно говорит вам о том, какое огромное разнообразие зеленых растений эволюционировало. Когда вы поднимаетесь по ветвям, кажется, так быстро и легко, как дарвиновская обезьяна на эволюционном небесном дереве, помните, что каждое разветвление, с которым вы сталкиваетесь, представляет собой истинный пункт рандеву точно в смысле этой книги.

Если бы Дарвин и Гукер имели компьютер. Дерево зеленых растений, построенное программой Deep Green, http://ucjeps.berkeley.edu/map2.html. Программа работает на Mac или вирус-совместимом PC (включите Java в вашем браузере). Корень дерева находится в нижней части изображения

Было бы замечательно иметь также версию для животных. Я закончил предыдущий рассказ замечанием, что восхитительно быть зоологом в такое время. Я мог бы сказал то же самое относительно ботаников. Какое удовольствие было бы показать "Deep Green" Джозефу Хукеру в компании с его близким другом, Чарльзом Дарвином. Я почти плачу, думая об этом.

Рассказ Цветной Капусты. (Написан с Йеном Вонгом)

Предполагается, что рассказы в этой книге будут не только о личных заботах рассказчика. Как и у Чосера, они позволяют поразмышлять о жизни вообще, в его случае - о человеческой жизни, в нашем - о жизни. Что может рассказать цветная капуста громадному скоплению пилигримов на великой встрече после Рандеву 36, когда растения присоединяются к животным? Важный принцип, который применим к любому животному и любому растению. Его можно рассматривать как продолжение "Рассказа Умельца".

"Рассказ Умельца" был о размере мозга, и он сыграл важную роль в логарифмическом представлении графиков распределения величин для сравнения разных видов. Более крупные животные, казалось, имели пропорционально меньший мозг, чем мелкие животные. А именно, наклон двойного логарифмического графика зависимости массы мозга от массы тела был почти в точности 3/4. Он оказался, как вы помните, между двумя интуитивно понятными наклонами: 1/1 (масса мозга прямо пропорциональна массе тела) и 2/3 (площадь поверхности мозга пропорциональна массе тела). Наблюдаемый наклон логарифма массы мозга в зависимости от логарифма массы тела оказался не просто неопределенно выше 2/3, но меньше 1/1. Он был равен точно 3/4. Такая точность данных, кажется, требует такой же точности от теории. Можем ли бы найти обоснование для наклона 3/4? Это непросто.

Вдобавок к проблеме, а может быть, как намек нам, биологи давно заметили, что многое другое, помимо размера мозга, следует этому точному соотношению 3/4. В частности, потребление энергии различными организмами - скорость метаболизма - следует правилу 3/4, и оно было возведено в статус естественного закона, закона Клайбера, даже притом, что для него не было никакого общепризнанного обоснования. График выше представляет логарифм скорости метаболизма относительно логарифма массы тела ("Рассказ Умельца" дает обоснование для графика в логарифмическом масштабе по обеим осям).

Закон охватывает более двадцати порядков. График закона Клайбера, адаптировано из West, Brown and Enquist

По-настоящему удивительно в законе Клайбера то, что он хорошо выполняется от мельчайших бактерий до крупнейшего кита. Это приблизительно 20 порядков величины. Вам понадобиться перемножить 20 раз по десять или добавить 20 нулей, чтобы добраться от мельчайшей бактерии до крупнейшего кита, и закон Клайбера справедлив повсюду. Он также работает для растений и одноклеточных организмов. Диаграмма показывает, что лучшее соответствие получено на трех параллельных линиях. Одна линия для микроорганизмов, вторая для крупных холоднокровных существ ("крупных" здесь значит что-либо тяжелее одной миллионной доли грамма!) и третья для крупных теплокровных существ (млекопитающие и птицы). Все три линии имеют один и тот же наклон, но они расположены на разной высоте: неудивительно, теплокровные существа имеют более высокую скорость метаболизма для соответствующих размеров, чем у холоднокровных.

Годами никто не мог придумать действительно убедительного объяснения закону Клайбера, пока не был представлен образец блестящей совместной работы между физиком Джеффри Вестом (Geoffrey West) и двумя биологами Джеймсом Брауном и Брайеном Энквистом (James Brown and Brian Enquist). Их вывод точного закона 3/4 - шедевр математической магии, которую трудно перевести в слова, но он так гениален и важен, что попытка того стоит.

Теория Веста, Энквиста и Брауна, далее WEB, исходит из факта, что ткани крупного организма имеют проблему снабжения. Именно этому всецело посвящена кровеносная система животных и сосудистые трубочки растений: транспортировке веществ к тканям и от тканей. Маленькие организмы не сталкиваются с этой проблемой до такой степени. У очень маленького организма настолько большая площадь поверхности в сравнении с его объемом, что он может доставить необходимый кислород через стенку тела. Даже если он и многоклеточный, ни одна из его клеток не удалена слишком далеко от стенки его тела. Но у крупного организма есть проблема транспортировки, поскольку большинство его клеток далеко от ресурсов, в которых они нуждаются. Они должны перекачивать вещество из одного места в другое. Насекомые буквально закачивают воздух в свои ткани по ветвящейся сети трубочек, называемых трахеями. У нас тоже есть сильно ветвящаяся сеть воздушных трубочек, но они ограничены специальными органами, легкими, с соответственно сильно ветвящейся сетью кровеносных сосудов, чтобы передавать кислород из легких к остальным тканям тела. Рыбы делают нечто похожее жабрами: органами, с обширной поверхностью, призванной увеличить поверхность контакта между водой и кровью. Плацента делает то же самое для материнской крови и крови плода. Деревья используют свои сильно разделяющиеся ветви для снабжения листьев водой, доставленной из земли, и перекачки сахаров в обратном направлении, от листьев к стволу.

Эта цветная капуста, только что купленная у местного зеленщика и разрезанная пополам, показывает, как выглядит типичная система транспортировки веществ. Вы можете видеть, как много усилий прилагает цветная капуста для обеспечения сети снабжения своей поверхности из "цветковых бутонов".

Ткани испытывают проблемы со снабжением. Сложная система снабжения цветной капусты

Теперь мы можем представить, что такие питающие сети - воздушные трубки, кровеносные сосуды, трубки с растворами сахаров или чего-либо еще - могли бы отлично компенсировать увеличенный размер тела. Если бы это было так, то типичная клетка скромной цветной капусты снабжалась бы точно так же хорошо, как типичная клетка гигантской секвойи, и скорость метаболизма этих двух клеток была бы одинаковой. Поскольку количество клеток в организме пропорционально массе, график распределения общей скорости метаболизма относительно массы тела с обеими осями в логарифмическом масштабе попадал бы на прямую с наклоном 1. Но то, что мы в действительности наблюдаем - это наклон 3/4. Маленькие организмы имеют более высокую скорость метаболизма, чем они "должны были бы" иметь для своей массы, по сравнению с крупными организмами. Это значит, что скорость метаболизма клетки цветной капусты выше, чем скорость метаболизма аналогичной клетки секвойи, а скорость метаболизмы мыши - выше, чем скорость метаболизма кита.

На первый взгляд это кажется странным. Клетка - это просто клетка, и вы можете подумать, что есть идеальная скорость метаболизма, которая одинакова для цветной капусты и секвойи, мыши и кита. Вероятно, так и есть. Но сложность доставки воды, или крови, или воздуха, или какого угодно вещества, похоже, устанавливает преграду для достижения этого идеала. Должен быть компромисс. WEB теория объясняет компромисс и то, почему он приводит к наклону строго 3/4, и делает это в точных количественных деталях.

Теория состоит из двух ключевых моментов. Прежде всего, ветвящееся дерево трубок, снабжающих веществами заданный объем клеток, само занимает некоторый объем, соперничая за пространство с клетками, которые оно обеспечивает. К концам питающей сети трубки сами по себе занимают уже значительное пространство. И если вы удвоите количество клеток, которые вам нужно снабжать, объем сети более чем удваивается, поскольку больше трубок нужно для сопряжения сети в основную систему, трубок, которые сами занимают место. Если вы хотите удвоить количество снабжаемых клеток, только лишь удвоив пространство, занимаемое трубками, вам понадобится более разреженная связывающая сеть. Вторым ключевым моментом является то, что кит вы или мышь, наиболее эффективная система транспорта - которая для перемещения веществ тратит впустую минимум энергии - та, что занимает фиксированную долю объема вашего тела. Так получается математически, и это также эмпирически наблюдаемый факт. Например, млекопитающие, будь то мыши, люди или киты, имеют объем крови (т.е. размер транспортной системы), составляющей от 6 до 7 процентов их тела.

Сводя эти два момента вместе, получаем, что, если мы хотим удвоить объем снабжаемых клеток, но сохранить максимально эффективную транспортную систему, нам понадобится более редко распределенная питающая сеть. А более разреженная сеть означает, что меньше поставляемого вещества приходится на клетку, и что скорость метаболизма должна снизиться. Но насколько именно она должна снизиться?

WEB вычислили ответ на этот вопрос. Дивно сказать, математика предсказывает прямую линию с наклоном ровно 3/4 для графика зависимости логарифма скорости метаболизма от логарифма размера тела! Более недавние работы расширили исходную теорию, но существенные аспекты по-прежнему сохранились. Закон Клайбера, будь то у растений, животных, или даже на уровне внутриклеточного транспорта, наконец-таки нашел обоснование. Он может быть выведен из физики и геометрии питающих сетей.

Рассказ Секвойи

Люди спорят о том единственном месте в мире, которое каждый обязан посетить прежде, чем умрет. Мой кандидат - Лес Муир, к северу от моста Золотые Ворота. Или, если вы слишком затянули с этим, я не могу представить лучшего места, чтобы быть похороненным (вот только я сомневаюсь, что это разрешено, да и не должно быть). Это храм зелени с коричневым и тишины, неф, возвышаемый самыми высокими деревьями в мире, Sequoia sempervirens, секвойями Тихоокеанского побережья, толстая кора которых заглушает эхо, которое заполнило бы рукотворное сооружение. Родственный вид, Sequoiadendron giganteum, найденный в предгорьях цепи Сьерра-Невада, обычно немного ниже, но более массивен. Крупнейшее в мире отдельное живое существо, дерево генерала Шермана, является гигантом более чем 30 метров в окружности и более чем 80 метров высотой, предполагаемым весом 1 260 тонн. Его возраст точно не известен, но этот вид знаменит тем, что живет больше чем 3 000 лет. Возраст Генерала Шермана можно установить с точностью до года, если его срубить – непростое дело: одна только кора приблизительно один метр толщиной. Будем надеяться, что этого никогда не произойдет, несмотря на известное мнение Рональда Рейгана, когда он был губернатором Калифорнии: "Если вы видели одно, вы видели их всех".

Как же мы можем узнать возраст большого дерева, даже столь же старого, как Генерал Шерман, с точностью до года? Мы считаем кольца на его пне. Подсчет колец более изощренным способом дал начало изящной технике дендрохронологии, с помощью которой археологи, работающие в масштабе столетий, могут точно датировать любой деревянный артефакт.

Этот рассказ призван объяснить, как в течение нашего путешествия мы были способны датировать исторические образцы на абсолютной шкале времени. Кольца дерева очень точны, но только для документов, охватывающих ближайшую историю. Возраст ископаемых определяется другими методами, главным образом привлекающими радиоактивный распад, и мы дойдем до них, наряду с другими техниками, в ходе рассказа.

Годичные кольца в дереве появляются в результате неудивительного факта, что дерево растет в одни сезоны больше, чем в другие. Но, по аналогичной причине, будь то летом или зимой, деревья растут интенсивнее в хороший год, чем в плохой. Хороших лет хоть отбавляй, так же как и неблагоприятных, поэтому одно кольцо дерева не годиться для опознания отдельного года. Но последовательность лет составляет характерную картину из широких и узких колец, которая характеризует эту последовательность в различных деревьях на большой территории. Дендрохронологи собирают каталоги этих маркированных отличительных узоров. Затем деревянный фрагмент, возможно, с галеры викингов, похороненный в грязи, может быть датирован благодаря сравнению узора его колец с ранее собранными библиотеками характерных рисунков.

Тот же принцип используется в каталогах мелодий. Предположим, что у вас в голове крутится мелодия, и вы не можете вспомнить ее название. Как ее можно найти? Используются различные принципы, из которых самым простым является код Парсонса. Представьте свою мелодию как ряд подъёмов и спадов (первая нота *, потому что, очевидно, она не может быть ни выше, ни ниже предыдущей). Вот, например, образец любимой мелодии, "Воздух Лондондерри", или "Воздух графства Дерри", который я только что набрал на веб-сайте Melodyhound:

*UUUDUUDDDDDUUUUUDDDUD

Melodyhound правильно выследил мою мелодию (назвав ее "Danny Boy" – название, известное в Америке благодаря нескольким словам, вставленным в песню в двадцатом веке). Сначала кажется удивительным, что мелодия может быть идентифицирована с помощью такой короткой последовательности символов, указывающих только на направление изменения, а не на степень, и без признаков продолжительности нот. Но это действительно работает. По тем же причинам довольно короткого образца древесных колец достаточно, чтобы идентифицировать отдельную последовательность годичных слоев.

В недавно срубленном дереве внешнее кольцо представляет настоящее время. Прошлое можно вычислить точно, отсчитывая кольца внутрь. Таким образом, абсолютные даты могут быть проставлены благодаря характерной картине колец в современных деревьях, для которых зафиксирована дата рубки. Ища наложения – характерные рисунки вблизи сердцевины молодого дерева, которые соответствуют рисунку во внешних слоях старшего дерева, мы можем проставить абсолютные даты также для картины колец старших деревьев. Благодаря последовательным наложениям в обратном направлении становится принципиально возможным проставить абсолютные даты для действительно очень старых деревьев, в принципе даже для ископаемого леса Аризоны, если бы был непрерывный ряд ископаемых промежуточных звеньев – если бы был! Благодаря этой технике наложения паззлов, собранных и сверенных с библиотекой идентифицирующих рисунков, можно опознать древесину, которая старше самого старого дерева, когда-либо найденного живым. Изменяющаяся толщина колец дерева может, кстати, также использоваться не только для датирования древесины, но и для того, чтобы год за годом восстановить климат и экологические особенности, задолго до того, как стал вестись метеорологический учет.

Дендрохронология ограничена относительно недавними интервалами времени, населенными археологами. Но рост дерева - не единственный процесс, который усиливается и ослабляется в ежегодном цикле или в некотором другом регулярном или даже нерегулярном цикле. Любой такой процесс может в принципе использоваться для датирования, чему способствует та же изобретательная уловка выстраивания перекрывающихся последовательностей. И некоторые из этих методов работают на более длинном промежутке времени, чем сама дендрохронология. Осадки откладываются на морском дне с неодинаковой скоростью, полосами, которые мы можем себе представить как аналоги колец деревьев. Эти полосы могут быть подсчитаны, и признаки распознаны на буровых образцах, извлеченных глубинными цилиндрическими зондами.

Другим примером, с которым мы столкнулись в эпилоге к "Рассказу Эпиорниса", является палеомагнитное датирование. Как мы увидели, магнитное поле Земли время от времени претерпевает инверсию. То, что было магнитным севером, внезапно становится магнитным югом в течение нескольких тысяч лет, затем переключается снова. В течение прошедших 10 миллионов лет это случалось 282 раза. Хотя я говорю "переключилось" и "внезапно", это внезапно только по геологическим стандартам. Было бы забавно, если бы переключение полюсов сегодня развернуло бы каждый самолет и судно в противоположную сторону, но оно происходит не так. "Переключение" фактически занимает несколько тысяч лет, и является намного более сложным, чем предполагает слово переключение. Магнитный Северный полюс в любом случае редко точно совпадает с истинным, географическим Северным полюсом (вокруг которого вращается Земля). Он с годами блуждает по полярной области. В настоящее время магнитный Северный полюс расположен около острова Батерст на севере Канады, приблизительно в 1 000 миль от истинного Северного полюса. Во время "переключения" существует междуцарствие магнитной сумятицы с большими и сложными изменениями силы и направления поля, иногда включая временное появление более чем одного магнитного севера и более чем одного магнитного юга. В конечном счете, возмущения снова стабилизируются, и когда пыль оседает, может оказаться, что бывший магнитный север теперь около истинного Южного полюса и наоборот. Стабильность с блужданием затем возобновляется в течение, возможно, миллиона лет до следующего переключения.

С точки зрения геологии тысяча лет – всего лишь ушедший вечер. Время, потраченное на "переключение", незначительно по сравнению со временем, проведенным в приблизительной близости либо к истинному Северному, либо к истинному Южному полюсу. Природа, как мы видели ранее, ведет автоматическую запись таких событий. В расплавленной вулканической породе определенные минералы ведут себя как маленькие стрелки компаса. Когда расплавленная порода застывает, эти минеральные стрелки составляют "застывшую" запись магнитного поля Земли в момент отвердевания (благодаря несколько другим процессам палеомагнетизм также может наблюдаться в осадочных породах). После "переключения" миниатюрные компасные стрелки в горных породах указывают в противоположном направлении, по сравнению с тем, что было до переключения. Это вновь похоже на древесные кольца, за исключением того, что интервал между полосами не один год, а порядка миллиона лет. Снова же, рисунки полос могут совпасть с другими рисунками, и хронология магнитных переключений может быть выстроена непрерывной цепью. Абсолютный возраст не может быть вычислен с помощью подсчета полос, потому что, в отличие от древесных колец, полосы представляют собою неравные отрезки времени. Однако одинаковые характерные рисунки полос могут быть собраны в различных местах. Это означает, что, если какой-либо другой метод абсолютного датирования (см. ниже) доступен для одного из мест, рисунки магнитных полос могут использоваться, как код Парсонса для мелодии, чтобы опознать тот же временной интервал в других местах. Как с древесными кольцами и другими методами датирования, полная картина создается из фрагментов, собранных в различных местах.

Древесные кольца хороши, чтобы датировать недавние реликты самых последних лет. Для более древних дат, определяемых неизбежно менее точно, мы используем широко распространенную физику радиоактивного распада. Чтобы ее объяснить, мы начнем с отступления.

Все вещества сделаны из атомов. Существует больше 100 видов атомов, соответствующих такому же числу элементов. Примерами элементов служат железо, кислород, кальций, хлор, углерод, натрий и водород. Большинство веществ состоит не из чистых элементов, а из соединений: двух или больше атомов различных элементов, сцепленных вместе, как в карбонате кальция, поваренной соли, угарном газе. Связью атомов в соединении служат электроны, которые являются крошечными частицами, вращающимися по орбите (метафора, чтобы помочь нам разобраться в их реальном поведении, намного более странном) вокруг центрального ядра каждого атома. Ядро огромно в сравнении с электроном, но крошечно в сравнении с орбитой электрона. Ваша рука, состоящая главным образом из пустого пространства, встречает большое сопротивление, когда ударяет о железный блок, также состоящий главным образом из пустого пространства, потому что силы, связанные с атомами в этих двух твердых телах, взаимодействуют таким образом, что не дают им проходить друг через друга. Следовательно, железо и камень кажутся нам сплошными, потому что наш мозг наиболее эффективно помогает нам создавать иллюзию монолитности.

Уже давно было понято, что химическое соединение может быть разделено на составляющие части и повторно объединено, образуя то же самое или другое соединение с выделением или потреблением энергии. Такие взаимодействия между атомами в духе "как пришло, так и ушло" и составляют химию. Но до двадцатого столетия сам атом считался неделимым. Это была наименьшая возможная частица вещества. Атом золота был крошечной частичкой золота, качественно отличающейся от атома меди, который был наименьшей частицей меди. Современные взгляды более изящны. Атомы золота, меди, водорода и так далее являются лишь различными комбинациями одних и тех же фундаментальных частиц, так же как гены лошади, салата, человека и бактерии не имеют никакого неотъемлемого "аромата" лошади, салата, человека или бактерии, а являются лишь различными комбинациями одних и тех же четырех букв ДНК. Как химические соединения, долгое время предполагалось, были комбинациями, составленными из конечного набора приблизительно 100 атомов, так же каждое ядро атома оказалось комбинацией двух фундаментальных частиц, протонов и нейтронов. Ядро золота не "сделано из золота". Как все другие ядра, оно сделано из протонов и нейтронов. Ядро железа отличается от ядра золота не потому, что оно сделано из качественно различного вида вещества, названного железом, а просто потому, что оно содержит 26 протонов (и 30 нейтронов), вместо 79 протонов (и 118 нейтронов) у золота. На уровне отдельного атома нет никакого "вещества", имеющего свойства золота или железа. Есть только различные комбинации протонов, нейтронов и электронов. Физики продолжают говорить нам, что даже протоны, нейтроны и электроны состоят из еще более фундаментальных частиц, кварков, но мы не будем следовать за ними в такие глубины.

Протоны и нейтроны почти одинакового размера, и намного больше, чем электроны. В отличие от нейтрона, который электрически нейтрален, каждый протон имеет одну единицу электрического заряда (произвольно названного положительным), который точно уравновешивает отрицательный заряд одного электрона "на орбите" вокруг ядра. Протон может быть преобразован в нейтрон, если он поглощает электрон, отрицательный заряд которого нейтрализует положительный заряд протона. В свою очередь нейтрон может преобразоваться в протон, выбросив единицу отрицательного заряда – один электрон. Такие преобразования служат примерами ядерных реакций, в отличие от химических реакций. Химические реакции оставляют ядро нетронутым. Ядерные реакции его изменяют. Они обычно подразумевают намного больший обмен энергией, чем химические реакции, потому ядерное оружие настолько более разрушительно при одинаковом весе, чем обычные (то есть химические) взрывчатые вещества. Поиски алхимиков по превращению одного металлического элемента в другой потерпели неудачу только потому, что они пытались сделать это химическими, а не ядерными средствами.

У каждого элемента есть характерное число протонов в ядре его атома и такое же число электронов "на орбите" вокруг ядра: один для водорода, два для гелия, шесть для углерода, 11 для натрия, 26 для железа, 82 для свинца, 92 для урана. Именно это число, так называемое атомное число, (действуя через электроны) в значительной степени определяет химическое поведение элемента. Нейтроны имеют небольшое влияние на химические свойства элемента, но они влияют на его массу и на его ядерные реакции.

У ядра обычно примерно такое же число нейтронов, как и протонов, или несколько больше. В отличие от количества протонов, которое фиксировано для любого конкретного элемента, число нейтронов варьируется. Обычный углерод имеет шесть протонов и шесть нейтронов, что дает общее "массовое число" 12 (так как масса электронов незначительна, и нейтрон весит приблизительно столько же, как протон). Его поэтому называют углеродом 12.

У углерода 13 есть один дополнительный нейтрон, у углерода 14 – два дополнительных нейтрона, но у них у всех по шесть протонов. Такие различные "версии" элемента называют "изотопами". Причина, по которой все три этих изотопа имеют одно и то же название, углерод, в том, что у них одно и то же атомное число, 6, и поэтому все они имеют одни и те же химические свойства. Если бы ядерные реакции были обнаружены до химических, возможно, изотопам дали бы другие названия. В некоторых случаях изотопы достаточно несхожи, чтобы заслужить различные названия. У обычного водорода нейтронов нет. Водород 2 (один протон и один нейтрон) называют дейтерием. Водород 3 (один протон и два нейтрона) называют тритием. Все ведут себя химически как водород. Например, дейтерий объединяется с кислородом, создавая форму воды, названную тяжелой водой, известную своим использованием в изготовлении водородных бомб.

Изотопы, в таком случае, отличаются только по числу содержащихся в них нейтронов, наряду с фиксированным числом протонов, характеризующих элемент. Среди изотопов элемента, у некоторых может быть нестабильное ядро, что означает, что оно имеет тенденцию превращаться в непредсказуемый момент, хотя с предсказуемой вероятностью, в другой вид ядер. Другие изотопы стабильны: вероятность их превращения равна нулю. Другое название для нестабильного – радиоактивный. У свинца есть четыре стабильных изотопа и 25 известных нестабильных. Все изотопы очень тяжелого металла, урана, нестабильны – все радиоактивны. Радиоактивность – ключ к абсолютному датированию горных пород и их окаменелостей: и это отступление необходимо, чтобы его разъяснить.

Что обычно случается, когда нестабильный, радиоактивный элемент превращается в другой элемент? Есть различные способы, которыми это может случиться, но два самых известных называют альфа-распадом и бета-распадом. При альфа-распаде исходное ядро теряет "альфа-частицу", состоящую из двух протонов и двух нейтронов, склеенных вместе. Массовое число, поэтому, понижается на четыре единицы, но атомное число снижается только на две единицы (соответствующие этим двум потерянным протонам). Так элемент превращается, говоря химическим языком, в какой-либо элемент, имеющий на два протона меньше. Уран 238 (с 92 протонами и 146 нейтронами) распадается в торий 234 (с 90 протонами и 144 нейтронами).

Бета-распад не таков. Один нейтрон в исходном ядре превращается в протон, и он делает это, выбрасывая бета-частицу, представляющую собой единицу отрицательного заряда или один электрон. Массовое число ядра остается тем же, потому что общее количество протонов плюс нейтронов остается неизменным, а электроны слишком маленькие, чтобы о них беспокоиться. Но атомное число увеличивается на один, потому что теперь на один протон больше, чем прежде. Натрий 24 превращается в результате бета-распада в магний 24. Массовое число осталось тем же, 24. Атомное число увеличилось с 11, что является однозначным признаком натрия, до 12, что является однозначным признаком магния.

Третий вид преобразований – нейтронно-протонная замена. Беспризорный нейтрон ударяет в ядро и выбивает один протон из ядра, занимая его место. Так же как и при бета-распаде, массовое число не изменяется. Но на сей раз атомное число уменьшилось на один из-за потери одного протона. Помните, что атомное число – это просто число протонов в ядре. Четвертым способом превращения одного элемента в другой, имеющим такое же влияние на атомное и массовое число, является электронный захват. Это своего рода полная противоположность бета-распада. Принимая во внимание, что при бета-распаде нейтрон превращается в протон и испускает электрон, электронный захват преобразует протон в нейтрон, нейтрализуя его заряд. Таким образом, атомное число уменьшается на один, в то время как массовое число остается неизменным. Калий 40 (атомное число 19), таким образом, распадается в аргон 40 (атомное число 18). И существуют различные другие способы, которыми ядра могут быть радиоактивно преобразованы в другие ядра.

Одним из кардинальных принципов квантовой механики является невозможность точно предсказать, когда распадется конкретное ядро нестабильного элемента. Но мы можем измерить статистическую вероятность того, что это случится. Эта измеренная вероятность оказывается совершенно характерной для заданного изотопа. Принятой мерой является период полураспада. Чтобы измерить период полураспада радиоактивного изотопа, возьмите кусок вещества и посчитайте, сколько времени нужно, чтобы ровно половина его распалась во что-либо еще. Период полураспада стронция 90 составляет 28 лет. Если у вас будет 100 граммов стронция 90, то через 28 лет у вас останется только 50 граммов. Остальной превратится в иттрий 90 (который, между тем, в свою очередь превращается в цирконий 90). Означает ли это, что еще через 28 лет стронция у вас не останется? Разумеется, нет. У вас останется 25 граммов. Еще через 28 лет количество стронция снова сократится наполовину, до 12.5 граммов. Теоретически оно никогда не достигает нуля, а только приблизится к нему, уменьшаясь напополам с каждым шагом. По этой причине мы должны говорить о периоде полураспада, а не о "времени распада" радиоактивного изотопа.

Период полураспада углерода 15 составляет 2.4 секунды. Через 2.4 секунды вы останетесь с половиной вашего начального образца. Еще через 2.4 секунды у вас будет лишь четверть вашего начального образца. Еще через 2.4 секунды – одна восьмая, и так далее. Период полураспада урана 238 составляет почти 4.5 миллиарда лет. Это – приблизительно возраст солнечной системы. Так, от всего урана 238, который присутствовал на Земле, когда она впервые сформировалось, теперь осталась приблизительно половина. Замечательным и очень полезным результатом радиоактивности является то, что времена полураспада различных элементов охватывают столь колоссальный диапазон, от долей секунд до миллиардов лет.

Мы приближаемся к сути всего этого отступления. Факт, что каждый радиоактивный изотоп имеет определенный период полураспада, предполагает возможность датировать горные породы. Вулканические породы часто содержат радиоактивные изотопы, такие как калий 40. Калий 40 превращается в аргон 40 с периодом полураспада 1.3 миллиарда лет. В этом плане, потенциально это – точные часы. Но бесполезно измерять только количество калия 40 в горной породе. Вы не знаете, сколько его было вначале! То, что вам нужно – отношение калия 40 к аргону 40. К счастью, когда калий 40 в кристаллической породе распадается, аргон 40 (газ) остается захваченным в кристалле. Если имеется равное количество калия 40 и аргона 40 в веществе кристалла, вы знаете, что половина исходного калия 40 распалась. Следовательно, прошло 1.3 миллиарда лет с тех пор, как кристалл был сформирован. Если аргона 40 вдвое больше , чем калия 40, прошло 2.6 миллиарда лет, с тех пор как кристалл был сформирован. Если вдвое больше калия 40, чем аргона 40 – кристаллу всего лишь 650 миллионов лет.

Момент кристаллизации, который в случае вулканических пород является временем застывания жидкой лавы, это момент, когда часы были обнулены. После этого исходный изотоп непрерывно распадается, а образованный изотоп остается пойманным в кристалле. Все, что вы должны теперь сделать, это измерить отношение двух количеств, отыскать период полураспада исходного изотопа в учебнике физики и легко вычислить возраст кристалла. Как я сказал ранее, окаменелости обычно находят в осадочных породах, в то время как пригодные для установления возраста кристаллы обычно находятся в вулканических породах, таким образом, сами окаменелости приходится датировать косвенно, глядя на вулканические породы, между которыми помещен их слой.

Трудность состоит в том, что часто первым продуктом распада является другой нестабильный изотоп. Аргон 40, первый продукт распада калия 40, оказался стабильным. Но когда распадается уран 238, он проходит через каскад из не менее чем 14 нестабильных промежуточных стадий, включая девять альфа-распадов и семь бета-распадов, прежде чем, наконец, успокоится в виде стабильного изотопа, свинца 206. Самый длинный период полураспада в каскаде (4.5 миллиарда лет) принадлежит первому переходу, от урана 238 к торию 234. У промежуточного перехода в каскаде, от висмута 214 к таллию 210, период полураспада лишь 20 минут, и даже он не является самым быстрым (то есть самым вероятным). Более поздние переходы занимают время, пренебрежимо малое в сравнении с первым, таким образом, наблюдаемое отношение урана 238 к, наконец, устойчивому свинцу 206 может быть сопоставлено с периодом полураспада 4.5 миллиарда лет, чтобы вычислить возраст конкретной горной породы.

Уран-свинцовый и калий-аргоновый методы с их периодами полураспада, измеряемыми в миллиардах лет, полезны для датирования ископаемых большого возраста. Но они слишком грубы для того, чтобы датировать младшие горные породы. Для них нам нужны изотопы с более короткими периодами полураспада. К счастью, в нашем распоряжении диапазон часов с широким выбором периодов полураспада изотопов. Вы выбираете свой период полураспада, дающий наилучшее разрешение для горных пород, с которыми вы работаете. Более того, различные часы можно использовать для контроля друг друга.

В качестве самых быстрых радиоактивных часов обычно используют углерод 14, и, сделав полный круг, это приводит нас к рассказчику этой истории, поскольку древесина – один из главных материалов, который археологи подвергают датированию углеродом 14. Углерод 14 распадается на азот 14 с периодом полураспада 5 730 лет. Углеродные часы необычны тем, что они используются для датирования фактических мертвых тканей, а не окружающих их вулканических пород. Датирование углеродом 14 настолько важно для относительно недавней истории – намного более молодой, чем большинство ископаемых, и охватывающей диапазон истории, обычно называемый археологией – что оно заслуживает специального рассмотрения.

Большая часть углерода в мире представлена в виде стабильного изотопа, углерода 12. Приблизительно одна миллион-миллионная часть углерода в мире представлена нестабильным изотопом, углеродом 14. Обладая периодом полураспада, измеряемым всего лишь в тысячах лет, весь углерод 14 на Земле давно превратился бы в азот 14, если бы не возобновлялся. К счастью, несколько атомов азота 14, самого распространенного в атмосфере газа, непрерывно превращаются, благодаря бомбардировке космических лучей, в углерод 14. Скорость образования углерода 14 почти постоянна. Большая часть углерода в атмосфере, либо углерода 14, либо более обычного углерода 12, химически объединена с кислородом в виде углекислого газа. Этот газ поглощался растениями, и атомы углерода используются для постройки их тканей. Для растений углерод 14 и углерод 12 выглядят одинаково (растения интересуются только химией, а не ядерными свойствами атомов). Два варианта углекислого газа усваиваются приблизительно пропорционально их доступности.

Растения поедаются животными, которых могут съесть другие животные, таким образом, углерод 14 распространяется в известном соотношении относительно углерода 12 повсюду в пищевой цепочке в течение времени, короткого по сравнению с периодом полураспада углерода 14. Эти два изотопа существуют во всех живых тканях в приблизительно том же соотношении, что и в атмосфере, один к миллиону миллионов. Безусловно, они иногда превращаются в атомы азота 14. Но постоянная скорость из превращения компенсируется их непрерывной заменой, через связи пищевой цепочки, при постоянно обновляемом атмосферном углекислом газе.

Все меняется в момент смерти. Мертвый хищник отключен от пищевой цепочки. Мертвое растение больше не получает новые запасы углекислого газа из атмосферы. Мертвое травоядное животное больше не ест свежие растения. Углерод 14 в мертвом животном или растении продолжает превращаться в азот 14. Но он не пополняется свежим притоком из атмосферы. Таким образом, отношение углерода 14 к углероду 12 в мертвых тканях начинает понижаться. И оно понижается с периодом полураспада 5 730 лет. Практический результат в том, что мы можем сказать, когда умерло животное или растение, измеряя отношение углерода 14 к углероду 12. Так было доказано, что Туринская плащаница не могла принадлежать Иисусу: ее дата относится к средневековью. Датирование углеродом 14 является замечательным инструментом для определения возраста относительно недавней исторической реликвии. Он бесполезен для более древнего датирования, потому что почти весь углерод 14 превратился в углерод 12, а остаток слишком мал для точных измерений.

Существуют другие методы абсолютного датирования, и все время изобретаются новые. Красота наличия большого количества методов состоит частично в том, что вместе они охватывают огромный диапазон шкалы времени. Они также могут использоваться для взаимного контроля друг друга. Чрезвычайно трудно привести доводы против дат, подтвержденных различными методами.

Рандеву 37. Неуверенное

Присоединение остальных эукариот. Высокоуровневая филогения оставшихся приблизительно 50,000 описанных видов эукариот остается неустоявшейся (смотри текст). Затемненные линии показівают высокий уровень неопределенности. Ветвь хромальвеолят часто подразделяют на хромист (гетероконт) и альвеолят.

Изображения, слева направо: лямблия (Giardia lamblia); Euglena acus; фораминифера (Globigerina sp.); Ecklonia radiata.

Не будь он так вертляв и мал,

Я бы для вас его поймал.

И вы бы увидали сами

Микробью мордочку с усами,

Узор пятнистый вдоль хребта,

Шесть быстрых ног и три хвоста…

Увы, задача нелегка

Увидеть шустрого зверька.

Ведь без очков и без лорнета

Непросто различить все это.

Но нам о нем расскажут строгие

Профессора по зоологии.

Нельзя ж кому-нибудь на свете

Позволить сомневаться в этом.

Хилэр Беллок (1870-1953)

Из "Книги о зверятах для плохих ребят" (1897).

Хилэр Беллок был блестящим поэтом, но необъективным человеком. Если в вышесказанном есть элемент антинаучного предубеждения, давайте не будем ему подыгрывать. Есть многое, в чем мы не уверены в науке. Там, где наука добивается преимущества над альтернативными мировыми взглядами, мы осознаем свою неуверенность, мы часто можем количественно ее оценить, и мы с оптимизмом работаем, чтобы ее уменьшить.

На Рандеву 37 мы вступаем в мир микробов, а также в царство неуверенности: неуверенности не столько о самих микробах, сколько о порядке, в котором мы их встречаем. Я думал высказать догадку и держаться ее, но это было бы несправедливо по отношению к нашим другим рандеву, в которых мы можем быть хотя бы немного более уверены. Если бы публикация этой книги была задержана на год или два, шансы рассудить были бы неплохими. Но пока, давайте принимать стихотворение Бэллока как "Предостерегающий Рассказ для Ученых". Мы знаем, кого должны встретить на следующем одном, или двух, или трех рандеву, но мы не знаем, в каком порядке, и не знаем, сколько должно быть отдельных пунктов рандеву.

Эта неопределенность касается всех тех эукариот, которые еще должны присоединиться к нашему паломничеству. Этот важный термин будет объяснен в "Великом Историческом Рандеву". Пока же просто знайте, что одним из эпохальных событий в истории жизни было формирование эукариотической клетки. Эукариотические клетки - крупные и сложные клетки с митохондриями и ядром, отделенным собственной мембраной, которые составляют тела всех животных, растений и, безусловно, всех пилигримов, которых мы до сих пор встречали. То есть, всех живых существ, кроме настоящих бактерий и архей, которых также ранее называли бактериями. Эти "прокариоты" составят два завершающих рандеву и, так выходит, что мы в отношении их более уверены. Я произвольно пронумерую эти два рандеву номерами 38 и 39. Это значит, что все остальные эукариоты присоединятся к нам на рандеву 37, что является на настоящей момент одной из возможных теорий. Но, пожалуйста, держите в памяти, что это произвольное решение: наше заключительное рандеву с настоящими бактериями может быть любым от 39 до 42.

Часть проблемы в укоренении. Мы сталкивались с этим в "Рассказе Гиббона". Звездообразная диаграмма, такая как приведена далее - согласуется со многими различными эволюционными деревьями, и это означает множество способов организации рандеву.

Обратите внимание, с должным смирением, где мы с вами находимся. Неукорененная филограмма, или звездная диаграмма всего живого, основанная на согласии большинства доступных молекулярных и других исследований. Адаптировано из Baldauf .

Прежде чем мы перейдем к основному вопросу, обратите внимание с должным смирением на крошечную линию, обозначенную "животные". Если вы не можете ее найти, посмотрите на ветвь, помеченную "opisthokonts" (опистоконты) внизу слева, там вы найдете нас как сестринскую группу для хоанофлагеллатов. Это те, к кому принадлежим мы вместе со всей массой пилигримов, присоединившихся к нам до Рандеву 31 включительно.

Очевидно, что есть много мест, куда мы можем определить корень. Факт, что две наиболее сильно поддерживаемых гипотезы (обозначенные пунктирными стрелками) находятся в двух настолько далеко разнесенных крайностях, способствует подрыву моей уверенности. Но все становится еще хуже. Укоренение - только первая из наших проблем. Вторая проблема в том, что пять линий встречаются в одной точке в середине. Это не значит, как кто-то считает, что все эти пять групп одновременно вырываются от одного предка и родственно равноудалены друг от друга. Все, что это значит - только еще больше неопределенности. Мы не знаем, какие из этих пяти более близкие родственники друг другу, поэтому, чтобы не привязывать себя к вероятно ошибочной версии и не быть обоснованно высмеянными современным Беллоком, мы нарисуем их выходящими из одной точки. Точка, где встречаются эти пять линий, должна быть, в конечном итоге, разделена на серию разветвляющихся линий. Каждая из этих линий - потенциальное место укоренения.

К настоящему моменту должно быть ясно, почему я воздержался от привязывания себя к деталям следующих нескольких точек рандеву. На самом деле, если вы посмотрите на диаграмму, вы заметите, что я был даже несколько опрометчив, привязываясь к Рандеву 36 как к месту, где к нам присоединяются растения. Линия растений - одна из пяти, исходящих из центра звезды. Поскольку выбор решения здесь все еще произволен, я решил относиться к растениям, как будто они имели отдельное рандеву с нами, но только потому, что они, являясь такой громадной и важной группой, кажется, заслуживают быть объединенными в собственный отдельный отряд пилигримов. Что я сделал в действительности - это вытянул диаграмму так, чтобы она была похожа вот на что. Мы могли бы принять такое же произвольное решение по поводу того, как разделить оставшееся три ветви, но моя смелость покидает меня окончательно. Я оставлю их погребенными в неопределенности Рандеву 37, свидания вслепую.

Вместо того чтобы привязывать себя к порядку, в котором они к нам присоединяются, я просто пройдусь по оставшимся группам эукариот, кратко их описывая. Ризарии (Rhizaria) включают различные группы одноклеточных эукариот, некоторые зеленые и фотосинтезируют, некоторые - нет. Наиболее заметны фораминиферы (Foraminifera) и радиолярии (Radiolaria), выделяющиеся своей красотой, лучше всего запечатленной в рисунках выдающегося немецкого зоолога Эрнста Геккеля, который, кажется, снова и снова всплывает в этой книге. Альвеоляты (Alveolata) включают еще несколько красивых существ, в том числе инфузорий (Ciliata) и динофлагеллят (Dinoflagellata). Среди инфузорий, или так может показаться, есть Mixotricha paradoxa, чей рассказ мы вскоре услышим. "Или так может показаться" и "paradoxa" составляют суть рассказа, чей эффект я не буду здесь предвосхищать.

Страминопилы (Heterokont) - еще одна смешанная группа. Они включают еще некоторых красивых одноклеточных существ, таких как диатомовые водоросли, снова же незабвенно изображенные Геккелем. Но эта группа также независимо открыла многоклеточность в форме бурых водорослей. Они - крупнейшие и наиболее заметные из всех морских водорослей, с гигантскими лентами, достигающими 100 метров в длину. Бурые водоросли включают водоросли рода фукус, различные виды которого собираются слоями возле берега, каждый наиболее подходит для определенной зоны приливного цикла. Фукус вполне мог быть родом, под который мимикрирует тряпичник (см. его рассказ).

Discicristata включают фотосинтетических жгутиковых, таких как зеленые эвглены, и паразитических, таких как трипаносома, которые вызывают сонную болезнь. Есть еще акразиевые слизевики, не близкородственные диктиостелиевым слизевикам, которых мы встретили на Рандеву 35. Как часто в этом длинном путешествии мы восхищаемся способностью жизни повторно изобретать формы тела для схожих способов жизни. "Слизевики" всплывают в двух или трех разных группах пилигримов; то же и со "жгутиковыми", и то же с "амебами". Вероятно, мы должны думать об "амебе" как о способе жизни, как в случае с "деревом". "Деревья", означающие очень крупные растения, укрепленные древесиной, возникают во многих различных семействах растений. Похоже, то же самое верно в отношении "амеб" и "жгутиковых". Это, безусловно, верно и в отношении многоклеточности, которая возникла у животных, растений, грибов, бурых водорослей и во многих других местах, как, например, у слизевиков.

Последняя крупная группа нашей неразобранной звезды состоит из представителей Excavata. Это одноклеточные существа, которые некогда назывались жгутиковыми и объединялись с трипаносомами, организмами, вызывающими сонную болезнь. Теперь отделенные, представители Excavata включают ужасных кишечных паразитов, лямблий, ужасного вагинального паразита, передаваемого половым путем, трихомонаду, и разных восхитительно сложных одноклеточных существ, обнаруженных только в кишечнике термитов. И это - сигнал для рассказа.

Рассказ Миксотрихи

Mixotricha paradoxa означает "неожиданная комбинация волос", и сейчас мы увидим почему. Это микроорганизм, который живет в кишечнике австралийского термита, "Дарвинова термита", Mastotermes darwiniensis. Приятно, хотя не обязательно для проживающих там людей, что одним из основных мест, где он процветает, является город Дарвин на севере Австралии.

Термиты распространены в тропиках как распределенный колосс. В тропических лесах и саваннах они достигают плотности популяций до 10 000 на квадратный метр, и подсчитано, что потребляют до трети всех ежегодных объемов мертвой древесины, листьев и травы. Их биомасса на единицу площади вдвое превышает биомассу мигрирующих стад антилоп в Серенгети и Масаи Мара, но распределена по всем тропикам.

Если вы спросите об источнике успеха термитов, то он складывается из двух составляющих. Во-первых, они едят древесину, содержащую целлюлозу,