Однако культурные проблемы были гораздо сложнее. Заселение США сопровождалось истреблением волков, поскольку считалось, что эти хищники опасны для крупного и мелкого рогатого скота. Кампания по искоренению волков велась столь активно, что к 1930-м этот вид, некогда обычный во всей Северной Америке, исчез в большинстве штатов. Многие считали, что восстановление популяции волков даже в одном небольшом регионе американского Запада будет возвращением убийц на чьи-то фамильные ранчо и фермы. Чем больше волков, тем меньше лосей, что сразу ударит по карману и чековой книжке.
Напротив, защитники дикой природы и группы экологов считали, что волк, оказавшийся в числе угрожаемых видов, – классический пример того, как невежественно и бездумно человек исковеркал природу, а реинтродукция волка – огромный прорыв. Но были ли эти рассуждения сентиментальными или научными? Существовал скепсис относительно того, так ли уж необходимо рисковать и возвращать волка в Йеллоустон, откуда он наверняка просочится и на другие территории.
С юридической точки зрения, чтобы примирить эти полярные мнения, Службе охраны диких животных и рыбных ресурсов требовалось провести исследования, которые бы позволили спрогнозировать и взвесить пользу и цену реинтродукции волка, то есть влияние реинтродукции на волков, других диких животных, охотников, скот, а также на экономику всех окрестностей Йеллоустона. В результате было составлено «Экологическое обоснование», содержавшее различные прогнозы на основе экстраполяции влияния «экспериментальной» популяции, численность которой в конечном итоге должна была достигнуть 100 волков, живущих 10 стаями.
Что касается волчьей добычи, предполагалось, что основной дичью для волка будет лось и популяция из 78–100 волков уменьшит поголовье благородных оленей на 5–30 %, чернохвостых оленей – на 3–19 %, лосей – на 7–13 %, бизонов – менее чем на 15 % и не повлияет на поголовье баранов-толсторогов, вилорогих антилоп, горных козлов. По данным документа, волки незначительно повлияли бы на поголовье домашнего скота в первые пять лет, а в долгосрочной перспективе волки должны были бы задирать в среднем 19 коров и 68 овец в год.
Спустя 10 лет после того, как 31 волка выпустили на волю, популяция хищников в Большом Йеллоустоне составляла уже 301 особь, но при этом не наблюдалось ожидаемого влияния на оленей или бизонов – численность оленей в целом не изменилась, а бизонов стало даже больше. Волки ничуть не повлияли на численность толсторогов, вилорогов или горных козлов. Подтвержденные случаи гибели скота также были в пределах ожидаемого с учетом повышенной численности волков, причем гибель от нападений волков составила ничтожную долю от ежегодных потерь овец (1 %) и коров (0,01 %). Однако влияние на популяцию благородного оленя оказалось более серьезным: зимняя популяция благородных оленей в период с 1994 по 2005 гг. сократилась наполовину: с 16 791 до 8335 животных. Таким образом, каждый волк задирал 10–20 благородных оленей в год.
Серьезный вопрос, над которым размышляли экологи перед реинтродукцией волка, заключался в следующем: какие косвенные эффекты (не связанные с добычей) будут от волчьей популяции. Задолго до этого один из натуралистов-первопроходцев Альдо Леопольд заметил, что после исчезновения волков известны многочисленные примеры резкого увеличения популяций лося и оленя, которые, в свою очередь, чрезмерно объедают деревья. Когда популяция благородных оленей в Йеллоустоне вновь сократилась под усилившимся влиянием волков, экологи стали отмечать некоторые изменения.
Осина – самое распространенное дерево в Северной Америке, и в некоторых районах американского Запада количество осин снижалось. В 1997 г. биолог Уильям Риппл из Орегонского университета заметил, что количество осин в Йеллоустоне уменьшается. На то могло быть несколько причин, в частности изменение климата, пожары, заражение насекомыми или другими паразитами либо чрезмерное объедание. Чтобы подробнее исследовать эту проблему, Риппл и его аспирант Эрик Ларсен высверлили образцы древесины из деревьев разных размеров на северной окраине парка и подсчитали на них количество годичных колец.
Результат их поразил. Оказывается, почти все деревья были не моложе 70 лет: 85 % этих деревьев созрели в период между 1871 г. и 1920 г., всего 5 % деревьев выросли после 1921 г. Осина распространяется в основном корнями, а не семенами, и кто-то не давал этим корням вырасти. Риппл и Ларсен полагали, что ключ может крыться в распределении деревьев по возрасту. Почему осина вполне успешно регенерировала до 1920 г., но не позже?
Ученые знали, что благородные олени объедают питательную осину, составляющую до 60 % их зимнего рациона. Они также знали, что волки едят благородных оленей. Но в 1920-е волков истребляли. Риппл и Ларсен соединили три факта: волки едят оленей, олени объедают осину, следовательно, волки влияют на осину. Это был ровно такой же трофический каскад, как и тихоокеанский: калан – морской еж – ламинария. При истреблении волков, ключевого вида, значительно выросла популяция благородных оленей, что, в свою очередь, замедлило восстановление осины.
Но, полагали Риппл и Ларсен, после запуска восстановительного эксперимента «возвращение волков в северную часть парка может в долгосрочной перспективе положительно повлиять на осину». Риппл и другие ученые также интересовались: если волки поспособствуют росту осины, какие еще виды могут быть при этом затронуты?
Благородные олени также питаются тополями и ивами, растущими по берегам рек. Роберт Бешта, коллега Риппла, начал наблюдать оба вида в 1996 г. Он заметил, что в Йеллоустоне часто попадаются безлесные речные берега. Он видел, что ивы сильно обглоданы. Бешта исследовал структуру древесины тополя и обнаружил в районах, доступных для благородного оленя, такую же закономерность, как и у осин, которые изучал Риппл.
Но в течение следующего десятилетия Риппл и Бешта стали замечать, что в отдельных районах парка ситуация с ивами, тополями и осинами изменяется. По-видимому, деревья обгладывались не так активно, и молодые осины и ивы вырастали все выше, особенно по берегам рек. Оказывается, ива играет важную роль в жизни бобров и наоборот. Тальник служит бобрам пищей и источником строительного материала для плотин; бобровые плотины улучшают условия для роста ив. После возвращения волков количество бобровых колоний в долине Ламар к 2009 г. выросло с одной до 12 (рис. 9.4).
Рис. 9.4
Восстановление ив после реинтродукции волков в национальном парке Йеллоустон. Снимки до (слева) и после (справа) реинтродукции волков демонстрируют, что ивы растут активнее (на переднем плане), так как их меньше объедают олени
Левый снимок публикуется с разрешения национального парка Йеллоустон, правый – с разрешения Уильяма Дж. Риппла
Реинтродукция волков дала и другие каскадирующие эффекты. Волки – естественные враги койотов, более мелких мезохищников. В Йеллоустонском национальном парке и в прилегающем к нему национальном парке Гранд-Тетон популяции койотов уменьшились на 39 %, причем в тех районах, где обосновались волки, пришедшие из Йеллоустона. Койоты, в свою очередь, охотятся на молодых вилорогов. Долговременные исследования показали, что процент выживаемости вилорожьего молодняка был вчетверо выше в тех местах, где присутствовали волки.
Необходимость и достаточность
Реинтродукция волков оказала и продолжает оказывать каскадные воздействия на экосистемы Йеллоустона. Но не следует увлекаться идеей о том, что возвращение хищников – панацея для нездоровых экосистем. В молекулярной биологии используется два удачных термина: необходимость и достаточность. Необходимыми являются те элементы, без которых система работать не будет, а достаточные элементы системы позволяют ей генерировать определенную отдачу. Мы рассмотрели убедительные доказательства того, что хищники зачастую необходимы для контроля численности дичи, но достаточно ли хищников, чтобы восстановить пищевые сети и функции экосистемы?
В случае с озером Мендота и Йеллоустоном – скорее, нет. В эксперименте на озере Мендота вымирание планктоноядного сига произошло по удачному стечению обстоятельств и, вероятно, оказалось необходимым дополнительным условием для запуска изменений в структуре планктона и качестве воды. Такая версия подтверждается и иными манипуляционными экспериментами, проведенными на других озерах, где подсадка хищников меняла состояние водоема лишь при условии удаления планктоноядной рыбы. Аналогично, исследователи в Йеллоустоне обнаружили, что в некоторых частях парка численность бобров не восстановилась. Бобры не появились там, где из-за 70-летней эрозии и других факторов изменился ландшафт и свойства рек. Волков недостаточно, чтобы обратить подобные физические перемены. Возвращение ключевых видов помогает, но этого может не хватать для восстановления всей экосистемы.
