В мире науки 2019-03

Экология

гнезда почвы намного богаче азотом и фосфором математические модели, лежащие в основе теории,
по сравнению с почвами за пределами термитни- и обнаружила, что не только наличие взаимосвя-
ка. Как результат, на этих участках не просто по- зей приводит к успешной кооперации. Когда яй-
является обильная растительность, но в листьях цек ла д у ща я са мка м у ра вьев (царица) производит
деревьев и злаков содержится больше азота, сле- на свет самок, которые останутся в семье и будут
довательно, они более питательны — и, возмож- выращивать ее расплод, то больше ее потомства
но, более вкусны. Термиты также перемещают ча- выживает: в результате кооперации муравьиная
стицы песка, поэтому на участке, где находится семья разрастается.
гнездо, по-другому распределяется вода. «Терми-
ты "возделывают" землю, чтобы выросло больше В 2013 г. Кори на и Роб поех а л и в Исс ледовате л ь-
травы?» — поинтересовалась я у Роба. Ученый от- ский центр Мпала в Кении. Там вместо создания
ветил, что, хотя известно, что термиты ухажива- компьютерных моделей конкуренции и коопера-
ют за выращиваемыми под землей грибами, меха- ции Корина могла в природе проводить экспери-
низм происходящего на поверхности непонятен. менты с термита ми из разны х гнезд и наблюдать,
Возможно, это ряд петель обратной связи, кото- как они воюют, когда их помещают на один уча-
рые приводят к наблюдаемому результату. «Терми- сток. Поначалу вся ровная, покрытая раститель-
ты действительно важны для регуляции расхода ностью территория выглядела для исследователей
воды. Это настоящий черный ящик». одинаково и Корина с трудом могла определить,
где находятся гнезда термитов. Но когда биома-
Впервые услышав, что Роб упоминает о черном тематик привыкла определять узор, у нее появи-
ящике, я восприняла это как метафору, а не как лось странное чувство: «В полевых условиях сра-
инженерную идею. Теперь, просмотрев свои ста- зу же возник миллион вопросов. Мне казалось, что
рые записи, я задумалась, что же он имел в виду: на самом деле узоров больше, чем тех, что создают-
действительно ли Роб рассчитывал, что техноло- ся гнездами термитов. Я чувствовала, что есть еще
гия даст ответ на экологический вопрос? Или он узор, но мне не удавалось уловить его целиком».
говорил о черном ящике в переносном смысле?
Как-то днем, по истечении трех недель работы
Роба больше всего заинтересовал узор, сформи- над проектом по гранту Национального научного
рованный термитами на поверхности земли. Как фонда, ученые отправились на прогулку. Они про-
будто термиты создали решетку, которая превра- ходили мимо выжженного поля, на котором вме-
тила обычную монотонную равнину в комплекс сто колышущихся верхушек трав остались толь-
из очагов плодородия. Что-то такое было в способе ко следы растительности. Корине показалось, что
организации пространства, что делало всю систе- она что-то заметила. Корина попросила разреше-
му более продуктивной. С началом эпохи техноло- ния забраться на крышу Range Rover и среди вы-
гий передачи изобра жений на расстояние и появ- жженных следов увидела это: два отдельных узо-
лением лидаров, в которых используются лазеры ра, взаимодействующих друг с другом. Первый
для создания снимков земной поверхности, подоб- узор — в горошек — создавали термитные гнезда,
ные узоры стали обнаруживать повсюду. Роба бес- а второй — узор леопардовых пятен — формирова-
покоило, что такие узоры слишком часто встреча- ла растительность между гнездами термитов.
ются: «Невозможно не заметить эти узоры во время
полета на легкомоторном самолете или на сним- Леопардовые пятна манят биоматематиков, по-
ках в Google Earth». Мне было понятно, что имеет тому что представляют собой естественные при-
в виду Роб, потому что я видела подобные узоры. родные узоры, для которых имеется теоретическое
Когда Роб был в Гарварде, он рассказал о беспокоя- обоснование. Леопардовый узор согласуется с мо-
щем его вопросе Корине. делью Тьюринга — теоретической конструкцией,
впервые пред ложенной брита нским математиком
Корина выросла на ферме в Румынии, рано увле- А ла ном Т ьюрингом в 1952 г., котора я впос ледствии
клась математикой и завоевала множество наград была продемонстрирована в некоторых естествен-
в этой области еще до того, как поехала в Гарвард- ных системах. Если вы видели леопардов, зебр, ры-
ский университет получать степень бакалавра. бок данио-рерио, морские раковины и хамелеонов,
Там же она начала учиться в магистратуре по спе- то вы наблюдали такие узоры, которые описывают
циализации «многомерная геометрия», но потом реакционно-диффузионными моделями или моде-
стала заниматься математической биологией, про- лями обратной реа кции, за висящей от масштаба.
блематика которой более реальна и запутанна. Системы типа «реакция — диффузия» — это необ-
ходимые составляющие структуры мира, оказы-
Корина заинтересовалась механизмами коо- ва ющ ие влияние на все: от появления с лизевиков
перации — и в 2010 г. вместе с биоматематиком в с л и вн ы х сис т ема х до мех а н изма восп ри яти я за-
Мартином Новаком (Martin Nowak) и энтомоло- пахов мозгом кролика.
гом Эдвардом Уилсоном (E.O. Wilson) опубликова-
ла большую статью, в которой пересматривает- Когда Корина сообщила Робу, что видит лео-
ся общепринятая теория эволюции обществен- пардовые пятна, он отнесся к этому скептически
ных насекомых. Корина целый год перепроверяла и сказал, что это просто пышные кустовые злаки.

w w w.sci-r u.org [03] март 2019 | В мире науkи 99

Экология

Но Корина настаивала, поэтому Роб сделал не- Термит-солдат вида Odontotermes montanus извлечен ROBERT M. PRINGLE Princeton University
сколько фотографий. Потом исследователи отпра- из гнезда на кусочке белых грибных сот, выращиваемых
вили аспирантов сделать дополнительные снимки для питания
ка мерой, за креп ленной на десятиметровой шта н-
ге. При внимательном изу чении пол у ченны х изо- из двух разных гнезд, а может быть дело в том, что
бражений стало ясно, что на поверхности действи- термиты избегают своих сородичей, отличающих-
тельно присутствует другой узор. Роб быстро осоз- ся по за па х у от ч ленов «родной» семьи. Если гнез-
нал свою ошибку: он просто слишком много знал да термитов равномерно распределятся по терри-
о растениях, чтобы видеть дальше этого. «Было тории, то большинство гнезд будут соседствовать
здорово работать с Кориной в полевых условиях, — с шестью другими термитниками. В итоге холми-
рассказал Роб. — Ничего удивительного, просто ки термитников выглядят как мозаика из шести-
у нее были иные представления о корневой конку- угольников, причем гнезда максимально удалены
ренции». друг от друга. В этом есть смысл: территории, са-
моорганизующиеся в виде шестиугольников, ха-
Кори на же бы ла на сед ьмом небе от счас ть я. «До ра ктерн ы д л я м ноги х ж и вотн ы х, в том ч ис ле вол-
того ка к Роб привез меня в Африк у, я бы ла биоло- ков, берингийских песочников (Calidris ptilocnemis)
гом-теоретиком, — объясняла она, — теперь же и даже некоторых видов рыб.
мне не хочется работать с системами, которые я
не могу увидеть или на которые не могу воздей- Затем исследователи создали модель для узо-
ствовать. Это принципиальная перемена». ра растительного покрова. Основная идея моде-
лей Тьюринга заключается в том, что существуют
Тем не менее тот момент стал только началом ра- два разных механизма ответной реакции. Рост жи-
боты, которую было необходимо проделать Корине вых организмов, расположенных на небольшом рас-
Тарните со своей группой, чтобы разработать мо- стоянии друг от друга, активируется, а удаленных
дель, проверить гипотезу и использовать матема- друг от друга на большое расстояние — подавля-
тическую модель для составления прогнозов, как ется. Например, расположенные близко растения,
подобные взаимодействующие механизмы форми- создавая маленькие группы, помогают друг другу
рования узоров будут выглядеть в природе. «Снача- за счет более эффективной абсорбции воды при вы-
ла я просто доверяю интуиции, определяя, каким падении осадков, но на больших расстояниях та-
пра ви ла м могли бы подчинятьс я подобные рису н- кие группы начинают конкурировать за воду, по-
ки, — рассказала мне Корина. — Я беру их за ос- давляют рост и оставляют гол ую землю. Если при
нову и потом добавляю множество подробностей моделировании процесса задать по четыре разных
о том, как в действительности ведут себя термиты параметра для активатора и ингибитора (как бы-
и растения. Это похоже на работу детектива». стро они распространяются, насколько они сильны
и т.д.) и создать модель, в которой активатор и инги-
Вместе с Хуаном Боначелой (Juan Bonachela), битор взаимодействуют, со временем сформируется
биологом-теоретиком с подготовкой по статисти- характерный комплекс узоров. Например, при ре-
ческой физике, и Эфрат Шеффер (Efrat Sheffer), ализации модели с сильным активатором появят-
биологом из Иерусалима, которая изучает взаи- ся крупные пятна, а той, где присутствует сильный
мосвязь межд у отдельными растениями и и х эко- ингибитор, — мелкий горошек. Измените параме-
системами, Корина Тарнита приступила к разра- тры, описывающие распространение активаторов
ботке математической модели, начав с косвенного и ингибиторов, — и получите узоры, напомина-
свидетельства того, как гнезда термитов формиру- ющие панцирь черепахи, связку бубликов, щели
ют ландшафт, — простой решетки из шестиуголь-
ников.

Термиты покидают гнезда, чтобы добывать
пищу, и их кормовая зона постоянно расширяется.
Однако через много лет, когда ландшафт заполня-
ется гнездами, кормовые участки вокруг гнезд на-
чинают соприкасаться. Если во всех гнездах оби-
тает приблизительно одинаковое число термитов,
то в конце концов термитные гнезда равномерно
распределяются по территории. В том месте, где
кормовой участок одного гнезда достигает кормо-
вых угодий других термитов, формируются гра-
ницы гнезд. Это не настоящая граница, и на по-
верхности земли она не видна, тем не менее такой
рубеж действительно существует. Возможно, при-
ч и на — в ожес точен н ы х сх ватк а х, которые набл ю-
дала постдок Джессика Кастильо-Вардаро (Jessica
Castillo-Vardaro), когда поместила вместе термитов

10 0 В мире науkи | [03] март 2019

Экология

и полоски или лабиринт. Эти узоры очень похожи Разработанные Кориной и ее группой математи-
на природные объекты, включая мидиевые банки, ческие модели объясняли странное чувство, появ-
коралловые рифы и грибы. Поэтому биологи пред- лявшееся у меня во время полетов над Намибией
полагают, что активаторами подобной зависящей и А встра лией. Это впечатление, что я почти виж у
от масштаба ответной реакции могут выступать со- в ландшафте узор персидского ковра, оказалось
вершенно разные факторы, например вода, гормо- верным. И теперь, когда мне наконец удалось уви-
ны или организмы-симбионты; ингибиторами мо- деть полученный при реализации модели рисунок,
гут быть засуха, гормоны и хищники. я подумала о том, как сочетание проницательно-
сти Корины и мог у щества математики открывает
Используя комбинацию активаторов и ингиби- нечто новое. В начале XX в. эксцентричный нату-
торов, подходящих для растительности в Кении, ралист Эжен Маре (Eug ne Marais), наблюдавший
Тарнита и Боначела разработали математическую за термитами, сказал, что нам нужен «новый ал-
модель, котора я имитирует узоры, появляющиеся фавит», чтобы понять, какие термиты на самом
в результате ответной реакции, зависящей от мас- деле. Возможно, это и есть тот самый алфавит.
штаба. Меняя параметры, касающиеся только рас-
тений, ученым удалось смоделировать ситуацию Реализация двух моделей привела еще к одному
с огра н и чен н ы м пос т у п лен ием вод ы и п ревратить открытию, имеющему более серьезное значение.
существовавшие вначале заросли сначала в лаби- Изменяя такой параметр, как количество осадков,
ринт, а потом в пустыню, которая выглядела, как выпадающих в районе гнезда термитов, Корина
на фото. «Мы решили: "Ясно, это система типа «ре- обнару жи ла, что когда растительный покров свя-
акция — диффузия». Можно ли ее объединить с узо- зан с термитным гнездом, растения могут выжить
рами, создаваемыми термитами?"» — рассказа- при очень ма лом количестве воды, на много мень-
ла Корина об узорах растительности. Она ском- шем, чем ожидалось. Проще говоря, гнезда терми-
бинировала модель самоорганизующихся гнезд тов сделали ландшафт более засухоустойчивым.
термитов и модель зависящей от масштаба от-
ветной реакции для растительности. Теперь вме- Это наблюдение имеет практическое значение.
сто равномерного узора в горошек из термитных Узоры в виде лабиринтов и пятен использовались
гнезд в середине шестиугольников или леопардо- биологами для прогнозирования: считалось, что
вых пятен травы леопардовый узор появился по- непосредственно перед тем, как начнется катастро-
верх шестиугольников: пышный над центром бога- фическое превращение некоторых ландшафтов
того ресурсами гнезда и редкий по краям. Корина в пустыню, меняется узор растительного покрова —
распечатала изображения, получающиеся при вза- он становится пятнистым. Такие теоретические мо-
имодействии двух моделей для условий с разным дели, появившиеся в середине 2000-х гг., предска-
количеством осадков, и показала их Робу. В самых зывали, что когда подобные системы в засушливых
общих чертах изображения напоминали ткань районах погибают, они не будут высыхать посте-
с африканским узором: равномерно распределен- пенно. Наоборот, лабиринт из растительности сна-
ные крупные точки, окруженные ореолом пятни- чала сменится узором из пятен, а затем произой-
стого фонового рисунка. Точки — это гнезда тер- дет, по существу, «падение с обрыва» — критический
митов, а пятнистый фон — леопардовый узор рас- переход, когда ландшафт превратится в пустыню.
тительности. Когда Корина и Роб сравнили узоры, Восстановление будет практически невозможным.
полученные при моделировании, со спутниковы-
ми снимка ми покрыты х гнезда ми термитов ла нд- Однако когда Корина изменила количество осад-
шафтов Африки, то обнаружили, что изображения ков в модели, чтобы получить лабиринт из расте-
очень похожи. Ученые да же могли у величить пят- ний, который может предшествовать гибели систе-
нистый узор на модели, чтобы увидеть форму ку- мы, она обнаружила, что если на участке присут-
стистых злаков, и он напоминал очертания кусти- ствуют термитные гнезда, то гибель ландшафта
стых злаков на фотографиях. Оказалось, что эти происходит очень медленно и напоминает спуск
узоры спрятаны на самом виду. «Это было соответ- по лестнице, а не падение с обрыва. Это означа-
ствие предсказаний модели фактическим данным, ет, что превращение в пустыню территорий, по-
которое заставило меня поверить», — сказал Роб. крытых холмиками термитников, маловероятно,
а если это и произойдет, то, скорее всего, ландшаф-
Корину приводил в восторг тот факт, что два раз- ты смог у т восста новитьс я, когда начн у тс я дожди.
ных узора, создаваемых на разных уровнях, вза- Пока на участке есть термиты, растения сначала
имодействовали и влияли друг на друга. «Локаль- будут прорастать на термитных гнездах и затем
ное» ок аза лось св яза но с «глоба л ьн ы м», и это бы ло распространяться в определенной закономерно-
за метно да же на карта х, построенны х по да нным сти. Таким образом, помимо обеспечения места
спутниковой съемки. «Я совершенно счастлива, обита н и я д л я гекконов и п и щ и д л я с лонов, терм и-
когда модели можно проверить, и мы обнаружива- ты, по-видимому, повышают «запас прочности» все-
ем такую сходимость», — с явным удовольствием го участка. Если учитывать, что 40% земной суши
отметила Тарнита. приходятся на земли в засушливых регионах и из-
менения климата в ызывают п ерераспределение

w w w.sci-r u.org [03] март 2019 | В мире науkи 101

Экология

осадков, термиты действительно могут спасти пла- р езультат действий термитов. Роб считал, что
нету. По-настоящему. Но только в этом случае. некоторый скептицизм выражали ученые, незна-
комые с самоорганизующимися системами, те, кто
Модель получилась замечательная, но моде- думал, что формирование такого крупномасштаб-
ли — это не настоящий мир. На следующем эта- ного узора подразумевает вмешательство «гения».
пе команда ученых должна была проверить, со- А некоторые экологи полагали, что если конку-
гласуются ли прогнозы модели с данными экспе- ренция среди колоний термитов достаточно силь-
риментов на полях Кении. Роб и Корина со своей на, чтобы привести к формированию замыслова-
исследовательской группой надеялись увидеть, того узора, то она же, вероятно, способствует ис-
изменятся ли узоры растительности, как предска- тощению имеющихся ресурсов. «Термиты могут
зывает модель, если увеличить поступление вла- настолько серьезно конкурировать, что создают
ги в некоторые термитные гнезда и в прилегающие узоры, и при этом снижать вероятность коллапса
к ним зоны, а также исключить попадание осад- экосистемы? Именно эта идея стала камнем прет-
ков на другие участки. Исследователям было необ- кновения», — прокомментировал Роб.
ходимо придумать, как прекратить поступление
воды на одни участки и обеспечить избыточное Во время нашей встречи в Принстоне в нача-
снабжение влагой других. Коллеги Роба и Кори- ле 2014 г. Корина объяснила, что она со своей ко-
ны из Принстонского университета Келли Кэйлор мандой собирается приступить к работе над созда-
(Kelly Caylor) и Адам Вольф (Adam Wolf) выполня- нием более детализированной модели взаимодей-
ли подобные эксперименты в Пайн-Барренс (что ствия термитов и растительности, с которой можно
означает «Сосновые пустоши»), большой покрытой выс т у пать на реша ющ и х обсу ж дения х мех а низма
лесом территории в штате Нью-Джерси, и ученые формирования узоров: модели возникновения «вол-
пригласили меня присоединиться к ним, когда они шебных кругов». «Волшебные круги» — это округлой
поедут проверить свои сооружения. формы загадочные участки голой земли, обычно
окруженные растительностью, которые обнаружи-
Мы отправились в лес холодным ноябрьским ваются на севере Намибии и в Австралии. На изо-
днем, и Пайн-Барренс полностью оправдали свое бражениях, полученных с помощью аэрофотосъем-
название: километры высоких темных сосен, позд- ки, та кие у частки выгля дят ка к разделенные ра в-
ней осенью выглядевших неопрятно, с относитель- номерными промежутками розоватые слоновьи
но чистой почвой вокруг стволов. Под кронами де- следы на высохшей земле. Диаметр этих кругов со-
ревьев было темно и еще холоднее. Флисовая курт- ставляет примерно от 3 до 30 м. «Волшебные круги»
ка от холода не спасала, и я пыталась сохранить ста ли предметом ожесточенны х диск уссий межд у
тепло, съежившись. учеными: одни утверждают, что этот узор появля-
ется в результате деятельности термитов, другие —
Чтобы предотвратить попадание осадков на не- что он формируется растительностью. Несмотря
которые участки, исследователи построили в лесу на то что ученые изучают эти узоры с 1970-х гг.,
аккуратные маленькие укрытия из деревянного интерес к ним повысился в период с 2012 по 2016 г.,
бруса размером 5 х 10 см, скрепленного скобами когда журналы наводнили статьи, в которых обра-
Home Depot, тогда как на других участках исполь- зование кругов связывали или с термитами, или
зовалось дождевание для дополнительного снаб- с растительностью. Корина Тарнита чувствовала,
жения водой. что, используя более совершенную модель, она смо-
жет доказать, что «волшебные круги» появляются
Роб Прингл полагал, что слонам придутся не по в результате комбинирования механизмов самоор-
нраву маленькие домики посреди сухой саван- ганизации термитов и зависящей от масштаба от-
н ы, за гора ж и ва ющ ие оазис с тра вой, котора я вы- ветной реакции растений.
глядит так аппетитно: «Я думаю, что появление
слонов можно отнести к стохастическим рискам, Тем не менее разработать такую модель было
но этих животных будет очень привлекать вода». сложно. «Модель предполагает, что вы знаете пра-
Роб сомневался, что ученым удастся создать до- вила для всего. Ничего нельзя упустить, — сказа-
статочно прочное сооружение, чтобы оно могло вы- ла Корина, когда мы беседовали в начале 2015 г. —
держать натиск слонов. Кроме того, слоны очень При создании модели нужно учитывать то, что
сообразительны. Даже у электрической изгороди в другом случае даже не рассматривается». А не-
ес ть недос татк и. К а к сказа л Роб, ес л и ус та новить ведомые термиты без устали трудились в своем
изгородь высотой 2 м, слоны станут играть с ней, подземном черном ящике. Пока команда работа-
просто развлекаясь, но жирафы будут наталки- ла над вычислительными аспектами моделирова-
ваться прямо на изгородь, потому что они не обра- н и я, Тарн ита погрузи лась в изу чен ие л итерат у ры
щают на нее внимания. Это было забавно: стоять, о термитах и ежедневно общалась с Хуаном Бона-
дрожа от холода, под кронами темных сосен в Нью- челой, работавшим в Шотландии. Корина сказала,
Джерси и рассуждать о невнимательных жирафах. что эта модель — самая сложная из тех, над кото-
рыми ей приходилось работать, и она с толкнулась
На обратном п у ти в При нс т он Роб и К ори на у по-
мянули, что в неформальных беседах их колле-
ги интересовались, действительно ли узоры —

102 В мире науkи | [03] март 2019

Экология

с рядом противоречий, размышляя о механиз- ими грибов, где взаимодействие осуществляется
ме зависящей от масштаба ответной реакции. за счет химических сигналов и паров воды. Чет-
И де я о т ом, чт о рас т ен и я изв лек а ю т пол ьзу, на хо- вертый уровень, на поверхности земли — мир рас-
дясь друг от друга на близком расстоянии, имеет тений и гекконов. Еще выше — жирафы, рассеянно
смысл, но действительно ли на большом расстоя- жующие вкусные листья. С воздуха виден упорядо-
нии, то есть при укрупнении масштаба, рост по- ченный ковер изобилия и сверхизобилия. И, нако-
давляется в результате конкуренции? Возника- нец, планета со слоем атмосферы.
ет еще один вопрос: каким образом термитам уда-
ется сконцентрировать питательные вещества Мы, люди, ка к и жирафы, ничего не знаем о мно-
в п рос тра нс тве? Конеч но, терм иты п ри нос ят тра- жестве невидимых для нас взаимосвязей между
ву в гнездо, но они та к же переварива ют часть пи- малыми и большими мирами. Мы или рассматри-
тательных веществ, таких как биодоступный азот. ваем такие отношения отвлеченно, или приписы-
Это была большая загадка. ваем им черты, характерные для человеческого об-
щества, и при этом оперируем понятными нам тер-
«Для меня это были вовсе не "волшебные кру- минами: «насекомые-аристократы», «альтруизм»,
ги"», — рассказала Корнита. Она желала разо- «конкуренция», «родственники», «плохие» и «хоро-
браться, как множественные механизмы узоров шие». Тем не менее подобные совместные действия
могут взаимодействовать на разных уровнях. Как миров «разного масштаба», наряду с необходимыми
отметила Корина: «Удивительно, что эти малень- для такого сотрудничества способностями воспри-
кие организмы, представляющие собой часть за- нимать сигналы и реагировать на них, и могут быть
путанных и сложных экосистем, могут создавать «строительными кирпичиками» сложных систем.
регулярные узоры».
Какое-то время я мысленно упрекала человече-
В 2017 г. команда Корины, в том числе Дженнифер ство за неспособность увидеть целую вселенную:
Гайтон (Jennifer Guyton), Тайлер Кавердейл (Tyler неужели у нас нет честолюбия? Но потом я проч-
Coverdale) и Райан Лонг (Ryan Long), опубликова- ла доклад Саймона Левина (Simon Levin), эколога
ла статью, в которой представила модель, описы- из Принстонского университета, о проблеме мас-
вающую, как роющие животные, такие как терми- штаба в экологии. Прочитав доклад, я осознала, что
ты, муравьи и грызуны, могут взаимодействовать мы сами — объекты этого эксперимента, а наше не-
с растительностью, создавая разнообразные узоры полное знание — часть того, что делает нас людьми.
и конструкции по всей планете. Если сложить пло- Саймон Левин сказал, что мир необходимо иссле-
щади, занимаемые «землями термитов» в Африке, довать в разных масштабах пространства, времени
Азии и Австралии, и площади участков с похожим и стру кт у ры, ведь не су ществует одного, «пра ви ль-
рельефом, то есть покрыты х земляными холмами, ного» масштаба. На самом деле масштабы, в кото-
такие как murundus (португ. «холмики») в Брази- рых мы воспринимаем мир, — это результат нашей
лии, холмы Мима на Тихоокеанском Северо-Западе эволюции как в прошлом, так и в будущем. «Для на-
и хьювелтжи («земляные курганы») в ЮАР, то полу- блюдателя характерна погрешность восприятия,
чается, что десятки тысяч квадратных километров фильтр, через который он рассматривает систему.
могли быть перестроены из-под земли. И, вероятно, Это имеет фундаментальное эволюционное значе-
ни один гений не спра ви лся бы с этой за дачей: по- ние, потому что каждый организм — "наблюдатель",
видимому, за такую колоссальную работу взялись и происходящие в течение жизненного цикла адап-
только триллионы маленьких существ. тации, такие как распространение и спячка, меня-
ют масштабы восприятия видом окружающей сре-
Теперь, когда я понимаю, какова взаимосвязь ды и ее наблюдаемую изменчивость». Для людей,
между крошечными землекопами и огромны- так же как и для термитов, границы восприятия
ми территориями, видимыми с воздуха, мне мира — это основа того, кто мы есть.
жаль первых исследователей, которые, наблюдая
за гнездами термитов, видели только аналогии Перевод: С.М. Левензон
с человеческим обществом и подтверждение прав
монархов. Первые набл юдат е л и за гл я н ул и вн у т рь ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ИСТОЧНИКИ
гнезда термитов, но упустили из виду земной экви-
валент небесных сфер. Прес т ви ч Г. Х и м и ческ ие средс т ва за щ и т ы у т ерм и т ов // ВМ Н,

Начав с гнезда термитов, можно представить № 10, 1983.
структуру всего земного шара, или, выражаясь
современным языком, переход от «локального» Spatial Pattern Enhances Ecosystem Functioning in an African
к «глобальному». Первый уровень — это «мир» пе-
реполненных пищеварительных трактов терми- S ava n na. Rober t M. P r i n g le et a l. i n PL OS Biolog y, Vol. 8, No. 5, A r-
тов, где происходит переработка травы. Следую-
щий уровень — мир термитов, выполняющих ра- ticle e1000377; May 25, 2010.
боту в своем многоэтажном социальном доме.
Третий уровень — мир термитов и выращиваемых Ter m ite Mou nds Ca n I ncrea se t he Robust ness of Dr yla nd E cosys-

tems to Cl i mat ic Cha nge. Jua n A . B onachela et a l. i n S cience, Vol.

3 47, pa ges 651– 655; Febr ua r y 6, 2015.

w w w.sci-r u.org [03] март 2019 | В мире науkи 103

50, 100, 150 лет тому назад

МАРТ 1969 с ъемок в полевых условиях. Он разработал прин-
цип кинокамер, носящих его имя. Если коротко,
Тепловое загрязнение. Ока- камерой Эйкли может пользоваться один человек,
зывается, использование воды в том смысле что оператор может сам носить каме-

рек, озер и устьевых вод в целях ру, кассеты с пленкой, треногу и устанавливать их

промышленного охлаждения без посторонней помощи. В камере Эйкли два объ-

в следующие несколько деся- ектива — один для пленки, а другой в качестве ви-

тилетий в США может стать на- доискателя. Такая конструкция позволяет наблю-

столько широкомасштабным, дать картинку на расположенном справа вверху ма-

что представит значительную товом стекле и одновременно вести съемку. Таким

угрозу для рыбы и водных фау- образом, оператор всегда может видеть, в фокусе

ны и флоры в целом. Сброс вторичных тепловых ре- ли его объект, — более того, он все время видит ров-

сурсов в естественные водоемы все чаще называют но то же самое, что снимается на пленку. Не может

тепловым загрязнением. быть никакого сомнения, что для съемки быстро

Что взбудоражило экологов — так это девятикрат- движущихся объектов, таких как моторные лодки

ный рост производства электроэнергии, который (на илл.), аэропланы, спортсмены и тому подобное,

планируется в предстоящие годы, при увеличе- камера Эйкли — это как раз то, что надо.

нии числа больших электростанций, работающих МАРТ 1869
на ядерном топливе. В Британии, где нет больших Панамский канал. Достопоч-

рек, где водные ресурсы бедны, где высоко ценят

водные флору и фауну, самым распространенным тенный Калеб Кушинг (Caleb

искусственным сооружением для отвода вторично- Cushing) вернулся из столи-

го тепла от электростанций были градирни. цы Колумбии, самой северной

МАРТ 1919 из южноамериканских респу-
Нелюбовь к летнему времени. блик, куда он был послан Госу-

дарственным департаментом

Когда нам объявили, что допол- США, и проект договора о пра-

нение к Сельскохозяйственно- вах на маршрут судоходного ка-

му финансовому законопро- нала через Дарьенский перешеек или Панаму, кото-

екту имеет цель отменить Акт рый он согласовывал там, сейчас находится в Сена-

о переходе на летнее время, мы те для ратификации. Планы соединить два океана,

просто испытали шок. Когда мы прокопав перемычку, которая, как сиамских близ-

узнали, что это неприятие в ос- нецов, соединяет два великих западных континен-

новном шло от фермеров, наше та и разделяет два великих океана, существова-

изумление выросло еще больше. По правде говоря, ли давно. В 1843 г. французское правительство по-

они и так встают рано, но ранним утром они заня- слало месье Наполеона Гареллу (Napole n Garella)

ты рутинной домашней работой. Большую часть и Жака де Куртина (Jacques de Courtines) провести

полевых работ нельзя начинать, пока не высохнет изыскания. Они высказали предложение в пользу

роса. В прошлом году у фермеров строительства канала, про-

возникли трудности с наемными ра- ходящего под водораздельной

бочими, которые настаивали на пре- грядой А хога Йег уа через т у н-

кращении работы в соответствии нель длиной 2,25 км. С ката-

с новым летним временем. И стран- строфической экспедицией

но, что коровы упорно отказывают- лейтенанта Айзека Стрейна

ся идти домой, когда солнце высоко (Isaac Grier Strain) [ВМС СШ А,

в небе. Однако экономия расходов 1854 г.] большинство наших

на освещение действительно имеет читателей знакомы. Железно-

место, а результат — экономия угля, дорожный туннель шириной

что мы не можем игнорировать. всего 6 м построить можно,

Кинокамера Эйкли. В результа- но туннель, приспособленный

для прохода судов, — это зада-

те напряженной научной рабо- ча, от которой да же современ-

ты в джунглях Африки Карл Эйк- ные инженеры, вероятно, при-

ли (Carl Ethan Akeley), сотрудник дут в ужас. Тем не менее про-

нью-йоркского Музея естественной ект канала готов — и при этом

истории, обнаружил, что кинокаме- без туннелей.

ра обычного типа ненадежна и пло- Новая скоростная кинокамера Эйкли Примечание: Панамский ка-
хо подходит для различного рода в работе, 1919 г. нал был открыт лишь в 1914 г.

104 В мире науkи | [03] март 2019

ESTABLISHED 1845

Senior Vice President and Editor in Chief: Mariette DiChristina Contributing editors: David Biello, W. Wayt Gibbs, Ferris Jabr, Anna Kuchment,

Executive Editor: Fred Guterl Robin Lloyd, George Musser, Christie Nicholson, John Rennie

Design Director: Michael Mrak Art Contributors: Edward Bell, Bryan Christie, Lawrence R. Gendron, Nick Higgins

Managing Editor: Ricki L. Rusting Art director: Jason Mischka

Digital Content Manager: Curtis Brainard Senior Graphics Editor: Jen Christiansen

News Editor: Dean Visser President: Dean Sanderson

Opinion Editor: Michael D. Lemonick Executive Vice President: Michael Florek

Senior Editors: Eliene Augenbraun, Christine Gorman, Steve Mirsky, Executive Vice President,

Clara Moskowitz, Debbie Ponchner, Claudia Wallis, Kate Wong, Global Advertising and Sponsorship: Jack Laschever

Associate Editors: Sunya Bhutta, Lee Billings, Andrea Gawrylewsk, Larry Publisher and Vice President: Jeremy A. Abbate

Greenemeier, Dina Fine Maron, Annie Sneed, Amber Williams © 2019 by Scientific American, Inc.

Оформить подписку на журнал «В мире науки» можно:

в почтовых отделениях по каталогам: по РФ и странам СНГ:

«Роспечать», подписной индекс: ООО «Урал-Пресс»,
81736 — для физических лиц, www.ural-press.ru
19559 — для юридических лиц; СНГ, страны Балтии и дальнее зарубежье:
«Почта России», подписной индекс: ЗАО «МК-Периодика»,
16575 — для физических лиц, www.periodicals.ru
11406 — для юридических лиц; РФ, СНГ, Латвия:
«Пресса России», подписной индекс: 45724, ООО «Агентство "Книга-Сервис"»,
www.akc.ru www.akc.ru

Читайте в следующем номере

Экзопланета по соседству

Возможно, анализ эволюции Венеры что-то расскажет нам
обо многих подобных ей планетах, находящихся далеко
за пределами Солнечной системы.

Антарктида исчезает?

Быстрое отступление ледников может привести
к погружению береговой линии под воду раньше, чем
предполагалось.

Хранители народа тигра

Пока антропологи обсуждают, как лучше всего защитить
племена, с которыми отсутствуют контакты, группы
коренного населения Колумбии работают над тем, чтобы
оградить своих изолированных соседей от наступления
современности.

Знать в лицо

Изучение областей мозга, участвующих в распознавании
лиц, поможет нам лучше разобраться в нейронных
механизмах зрения.

Цветы-призраки

Гены гавайских растений, вымерших более века назад,
были возвращены из небытия — и сегодня мы можем
почувствовать их запах.

Реконструкция реки Колорадо

Способны ли плотины, имитирующие естественные потоки,
восстановить экосистему Гранд-Каньона?