В очередном выпуске проекта Conversations with Tyler известный американский орнитолог и эволюционный биолог Ричард Прум обсуждает с ведущим Тайлером Коуэном глубокие механизмы живой природы, ставя под сомнение классические экономические и биологические подходы к теории сигналинга. Собеседники исследуют происхождение птичьего полета, когнитивные способности пернатых, культурные диалекты птичьих песен и неожиданные последствия женского выбора в эволюции видов. Через призму естественной истории Ричард Прум раскрывает свою философию науки, объясняя, почему подлинное понимание природы невозможно без признания субъективного опыта самих животных.
🦜 Кооперативное гнездование и австралийские загадки 0:03
Разговор начинается с обсуждения высокого уровня «неверности» у австралийских птиц. Ричард Прум уточняет, что речь идет не столько о повальной супружеской измене во всем регионе, сколько о классических научных исследованиях множественного спаривания на примере расписных малюров (fairy wrens).
Эти птицы обладают уникальной социальной системой, которая во многом объясняется особенностями их среды обитания. Расписные малюры живут расширенными семьями, включающими нескольких репродуктивных самцов и самок. Как правило, значительную часть группы составляют взрослые сыновья прошлых лет, которые остаются с родителями и помогают воспитывать новых птенцов вместо того, чтобы заводить собственное потомство.
По словам биолога, такое поведение широко распространено среди австралийских пернатых из-за климатических факторов:
- Экстремальная изменчивость уровня осадков и частые засухи создают непредсказуемые условия для выживания.
- В периоды изобилия ресурсов среда оказывается перенаселенной, из-за чего молодым особям буквально не хватает свободных территорий для расселения.
Оставаясь в «родительском подвале» до тех пор, пока не освободится соседний участок, молодые птицы получают опыт ухода за птенцами и помогают выживанию своих генетических родственников. Внутри таких плотных кооперативных групп самки активно практикуют множественные спаривания — как со второстепенными самцами своей группы, так и с самцами из соседних кланов.
🦖 Динозавры в воздухе: происхождение полета и перьев 4:04
Тайлер Коуэн замечает, что птицы кажутся более модульными по своей конструкции, чем млекопитающие, поскольку они редко используют крылья и ноги согласованно. Ричард Прум подтверждает этот тезис, возводя эту особенность к древней биологии динозавров. У крокодилов и других четвероногих движения передних и задних конечностей жестко связаны. Однако в линии двуногих тероподных динозавров произошло глубокое эволюционное разделение двигательных систем, потребовавшее полной перестройки работы мозга, мышц и скелета. Ярким примером такого разделения Прум называет тираннозавра рекса с его крошечными, полностью независимыми передними лапами.
В процессе эволюции полета птицы фактически заново связали передние конечности (крылья) с осевым скелетом и хвостом. При этом вопрос о том, как именно развивались промежуточные стадии полета, остается предметом вековых научных споров. Существуют две основные школы мысли:
- Бегательная (курсориальная) теория («снизу вверх»): полет развивался из быстрого бега, при котором взмахи предплечий помогали маневрировать, пока животное наконец не оторвалось от земли.
- Древесная теория («сверху вниз»): эволюция началась с планирования с деревьев, контроля траектории и последующего перехода к активному машущему полету.
Палеонтологические открытия последних десятилетий, как отмечает гость, внесли ясность в это противостояние. Сторонники «динозаврового» происхождения птиц оказались правы в том, что птицы — это выжившие тероподы, а их перья изначально развивались не для полета, а для терморегуляции или демонстрационного поведения. В то же время сама механика полета, по мнению Ричарда Прума, вероятнее всего развивалась по древесной теории — через планирование, аналогично современным летягам. В качестве примера Прум приводит богатейшие леса Юго-Восточной Азии (в частности, Борнео), где доминируют гигантские деревья семейства диптерокарповых высотой до 30 метров, создающие идеальное пространство для процветания разнообразных планирующих млекопитающих.
🎶 Культура, дуэты и историческая зависимость в пении птиц 8:28
Собеседники обращаются к феномену синхронного пения дуэтом, которое, согласно исследованиям Дженнифер Акерман, встречается примерно у 16% видов птиц. Тайлер Коуэн интересуется, насколько этот показатель поддается строгому статистическому моделированию. Ричард Прум утверждает, что значительная часть объяснений в биологии носит исторический характер и не укладывается в простые линии регрессии.
Синхронные дуэты тесно связаны с социальной сложностью. Они наиболее характерны для тропических птиц, где пары остаются вместе на одной территории круглый год, формируя долгосрочные партнерские отношения. При этом мигрирующие виды птиц в большинстве своем утратили способность к дуэтам.
С точки зрения филогенеза, Ричард Прум оценивает долю исторической зависимости и инерции в этом вопросе на уровне от 30% до 50%. Он напоминает, что абсолютно все современные певчие птицы эволюционно вышли из Австралии, где они изолированно развивались в течение огромного промежутка времени. Именно поэтому в Австралии до сих пор сохраняется множество видов со сложным женским пением и дуэтами, в то время как за пределы континента расселились лишь немногие линии, частично утратившие эти черты.
🍏 Эволюция красоты: почему у птиц исчез пенис 10:40
Одним из самых радикальных и ключевых тезисов Ричарда Прума в беседе становится объяснение полового диморфизма у птиц в сравнении с млекопитающими. Главный фундаментальный фактор, по мнению ученого, заключается в том, что у абсолютного большинства видов птиц полностью отсутствует пенис.
В процессе эволюции птиц — после отделения линий страусов, кур и уток — у подавляющего большинства оставшихся видов половой член исчез. Ричард Прум выдвигает собственную теорию: пенис был утрачен в результате долгосрочного эстетического выбора самок, которые сознательно предпочитали спариваться с самцами, не имеющими этого органа.
Это привело к кардинальному изменению баланса сил в дикой природе:
- Самки полностью избавились от угрозы насильственного оплодотворения и жесткого сексуального принуждения. Самца все еще можно принудить к спариванию поведенчески, но его невозможно оплодотворить насильно без встречного физиологического согласия (так называемого «клоакального поцелуя»).
- Самки обрели абсолютную свободу выбора, которую они начали инвестировать в выбор красоты.
Именно эта свобода выбора, как считает Ричард Прум, сделала птиц одними из самых красивых и ярких существ на планете: самцы вынуждены подчиняться эстетическим критериям самок и инвестировать в ухаживания и заботу о потомстве, чтобы получить возможность продолжить свой род.
В качестве контраста долгой подготовки к репродуктивной жизни Коуэн приводит пример альбатросов, которые начинают размножаться в среднем только к 10, а иногда лишь к 20 годам. Отвечая на вопрос, чем они заняты все это время, Прум объясняет, что его студенты сейчас активно исследуют проблему задержки созревания. С точки зрения теории жизненных циклов, в позднем размножении нет смысла, если все остальные условия равны. Однако альбатросам требуются годы, чтобы отточить сложнейшие навыки эффективной добычи пищи в открытом океане за сотни миль от гнездовых колоний и выстроить стабильные социальные связи для успешного выращивания единственного птенца.
📈 Рыночные пузыри в биологии: критика теории сигналинга 14:39
Тайлер Коуэн, будучи экономистом, проводит аналогию между орнитологией и экономической теорией игр. Он указывает на общую проблему: как только экономические или биологические модели сигналинга усложняются, возникает огромное количество множественных равновесий (multiple equilibria), что делает теории крайне трудными для экспериментальной проверки, так как они могут предсказать абсолютно любой исход.
Ричард Прум соглашается с этим, но отмечает, что для биологии множественные равновесия — это не баг, а фича, отражающая реальное разнообразие природы. При этом Прум выступает с жесткой критикой своих коллег-эволюционистов, которые слепо переняли экономический постулат о том, что любая коммуникация в природе обязана быть эффективным обменом прагматичной информацией.
Популярная в науке концепция утверждает, что яркое оперение птиц — это честный сигнал о здоровье, силе и качестве генов («иди в тренажерный зал, чтобы получить свидание»). Прум категорически не согласен с этим утилитарным подходом. По его мнению, эстетические маркеры могут быть абсолютно произвольными (arbitrary). Он предлагает альтернативный взгляд:
«Эстетический выбор самок — это не поиск прагматичной информации о здоровье самца, а иррационально бурный пузырь на генетическом брачном рынке (an irrationally exuberant market bubble)».
Для иллюстрации Прум приводит аналогию с концертом или балетом. Когда исполнитель на пике сложнейшего сольного номера начинает обливаться потом, зрители наслаждаются музыкой или танцем не потому, что им нравится сам факт выделения пота как индикатора физической силы артиста. Пот — это лишь сопутствующее следствие достижения эстетического предела, необходимого для создания искусства. Точно так же экстремальные украшения птиц могут находиться на грани их физических возможностей и здоровья, но развиваются они исключительно ради самого эстетического воздействия, а не как утилитарная «справка от врача».
🌸 Межвидовая эстетика: почему люди и пчелы любят цветы 19:17
Ведущий задает глубокий вопрос: если эстетика птиц произвольна и замкнута на их внутренние брачные процессы, почему люди тоже находят кардиналов или голубых соек в своих садах невероятно красивыми? Ричард Прум называет это «потрясающим совпадением» и объясняет избыточным человеческим познанием, любопытством и интеллектом.
Если восприятие цвета и гармонии звуков еще можно частично объяснить законами физики (длиной световых волн и акустическими гармониками), то подлинная межвидовая загадка кроется в аромате цветов. Ученый подчеркивает, что у человека и пчелы нет ни одного общего гена обонятельных рецепторов, однако мы абсолютно одинаково воспринимаем запахи цветов как нечто прекрасное.
С точки зрения биологии растений, взаимодействие цветка и опылителя — это чистая сфера рекламы и маркетинга. Прум сравнивает цветок с банкой Coca-Cola или коробкой кукурузных хлопьев в супермаркете: на самой упаковке нет ничего, что физически передавало бы вкус продукта, но дизайн заставляет вас запомнить его. Цветы обязаны быть «запоминающе вознаграждающими» для насекомых-генералистов.
В процессе изучения этого взаимодействия ученые открыли поразительные факты субъективного опыта насекомых:
- Пчелы и колибри в процессе полета накапливают сильный статический электрический заряд.
- При приближении к цветку этот заряд заставляет волоски на теле насекомого подниматься дыбом (эффект воздушного шара, потертого о волосы).
- Когда пчела садится на цветок, статический заряд нейтрализуется. Благодаря этому следующая пчела еще до посадки может дистанционно почувствовать, как давно этот цветок посещали, основываясь на силе электростатического воздействия на ее волоски.
Все это доказывает, что животные и насекомые ежесекундно совершают осознанный эстетический выбор, без которого планета не была бы заполнена красивыми цветами. В основе этих процессов лежит фишеровское убегание (Fisherian runaway) — самоорганизующийся механизм полового отбора, при котором гены эстетического предпочтения у самок эволюционно сцепляются с генами самого признака у самцов, запуская лавинообразное развитие разнообразия.
📱 Цифровая революция бердвотчинга и новые горизонты науки 26:07
Обсуждая культуру наблюдения за птицами, Прум отмечает, что современные технологии радикально трансформировали бердвотчинг, превратив его в подобие интернет-взрыва популярности шахмат. Лаборатория орнитологии Корнеллского университета (Cornell Lab of Ornithology) создала два продукта, которые изменили правила игры:
- eBird — приложение для ведения интерактивных чек-листов и фиксации наблюдений в облаке в реальном времени.
- Merlin — мобильный сервис, использующий искусственный интеллект для мгновенного распознавания видов птиц по фотографиям или записям голоса.
Это породило колоссальный бум «гражданской науки» (citizen science), когда миллионы любителей со смартфонами ежесекундно поставляют данные для больших научных исследований. При этом сам Ричард Прум в шутку называет себя бердвочером «старой школы», который привык к тому, что в детстве после школы за ним просто хлопала входная дверь, и он уходил в лес без всяких экранов.
Говоря о технологических прорывах в академической науке, Прум признается, что раньше считал расшифровку генома курицы самым скучным занятием в мире. Однако современная геномика и транскриптомика (секвенирование всей РНК, выраженной в клетке в конкретный момент) перевернули представления об эволюции. Другим важнейшим прорывом стала программа Icarus, запущенная Институтом поведения животных Макса Планка в Германии: специальный спутник в режиме реального времени принимает сигналы с микроскопических GPS-датчиков, фиксируя перемещения диких животных на протяжении всей их жизни.
🏡 Территории, кормушки и мальтузианские ловушки 33:43
Прум одобряет использование кормушек для птиц на задних дворах, хотя и признает их теневые стороны. Кормушки являются полной противоположностью социальному дистанцированию и способствуют концентрации птиц, из-за чего становятся очагами распространения инфекций, таких как конъюнктивит у вьюрковых.
Отвечая на вопрос Коуэна о том, находятся ли популяции птиц на грани выживания в соответствии с мальтузианской теорией, Прум поясняет, что Томас Мальтус не учитывал погодную изменчивость. Зимой мелкие птицы (например, гаички) легко переносят морозы до -20 °F (-29 °C), если у них есть доступ к еде. Однако сильный ледяной шторм, покрывающий корку льда на ветках и блокирующий доступ к пище всего на один день, способен полностью уничтожить популяцию птиц за одну ночь. В таких условиях садовые кормушки служат важнейшим буфером спасения.
Экология также жестко диктует птичьи «права собственности» и территориальное поведение:
- Птицы, ловящие насекомых в пределах видимости со своей ветки (воздушные инсективоры), будут яростно защищать свой физический участок.
- Стрижи или ласточки, охотящиеся на огромной скорости на высоте сотен метров в бескрайнем небе, физически не способны защищать такое пространство, поэтому они полностью отказываются от территориальности.
- Колибри демонстрируют гибкую экономическую модель поведения: они агрессивно охраняют богатый цветами куст, но как только цветов становится слишком много, они просто бросают охрану, так как затраты на нее перестают окупаться.
🎭 Переоцененное и недооцененное: от Хичкока до Чарли Паркера 37:13
В традиционном для подкаста блиц-опросе «Оцененное или переоцененное» Ричард Прум демонстрирует свои личные вкусы и культурные взгляды:
- Роджер Макгуинн (лидер группы The Byrds): Гость признался, что даже не знает, кто это такой, несмотря на каламбурное название группы.
- Ларри Бёрд (легенда баскетбола): «Оценен абсолютно адекватно».
- Оливье Мессиан (французский композитор, записывавший пение птиц): «Глубоко недооценен, я обожаю его музыку».
- Чарли Паркер (джазовый музыкант, прозванный Bird): Безусловно велик, но Прум со смехом признается, что слушает его альбомы, не читая названий треков, хотя его главной композицией обязана быть Ornithology.
- Фильм Альфреда Хичкока «Птицы» (1963): «Переоценен и вреден». Прум считает, что картина нанесла большой ущерб, заставив людей панически бояться природы. Сам он смотрел ее один раз в детстве на черно-белом телевизоре и с тех пор не пересматривал.
- Джон Джеймс Одюбон (натуралист и художник): «Мы до сих пор недооцениваем масштаб того, чего он достиг». При этом своим самым любимым художником-анималистом Прум называет американского акварелиста Джорджа Микша Саттона (George Miksch Sutton), который виртуозно сочетал высокое искусство и строгую орнитологическую точность.
✈️ Экспедиции на край света: от макао до птиц-нефтяников 39:40
Для образованного человека с хорошим доходом, который имеет свободный месяц, но не является профессиональным орнитологом, Ричард Прум предлагает отказаться от тяжелых лесных маршрутов Колумбии или Панамы, где наблюдение требует изнурительного труда. Вместо этого он рекомендует делать ставку на масштабные природные зрелища (spectacle), такие как гигантские колонии пингвинов в Антарктиде.
Сам ученый выделяет несколько вершин своего личного орнитологического опыта:
- Скала макао Лира в Бразилии: В 2018 году Прум посетил каньон, где в отвесных скалах гнездятся находящиеся под угрозой исчезновения бирюзовые попугаи — макао Лира. Их массовый одновременный вылет из отверстий в утесе на рассвете он описывает как невероятно трогательное зрелище. Это высокоинтеллектуальные птицы, живущие десятилетиями и знающие друг друга «в лицо».
- Пещеры птиц-гуахаро (птиц-нефтяников) в Андах: Эти уникальные ночные пернатые живут в абсолютной темноте южноамериканских пещер. Ночью они вылетают на сотни километров, срывают плоды авокадо и масличных пальм, а затем возвращаются и кормят ими птенцов. Птенцы становятся настолько жирными от диеты из авокадо, что в прошлые века местные жители вылавливали их и перетапливали на масло для готовки и свечей (отсюда название). На дне таких пещер из-за обилия гуано прорастают целые подземные белые леса бледных проростков авокадо.
Говоря о взаимодействии человека и птиц на охоте, Прум разделяет два направления. Традиционная соколиная охота базируется на отлове молодых, еще наивных диких птиц во время их первой осенней миграции и их последующем обучении. Сокол не становится домашним животным вроде собаки, но человек искусно встраивается в его когнитивную модель, перехватывая его охотничий потенциал. Что касается древней японской традиции рыбной ловли с помощью бакланов, Прум отмечает, что эти птицы также полностью изымаются из дикой природы, а не разводятся в неволе.
🗺️ Навигация осей и когнитивные способности пернатых 45:11
Опираясь на исследования Роба Биррегарда (Rob Bierregaard), отслеживавшего скоп (ospreys) с помощью спутниковых GPS-передатчиков, Прум детально описывает чудо птичьей миграции. Молодые скопы, вылупившись в июле в Северной Америке, уже в сентябре остаются одни, так как взрослые птицы улетают на юг раньше. Молодняк отправляется в путь в одиночку, изначально совершая массу ошибок: они блуждают над океаном, путаются в курсе, долетают до Бермудских островов.
Однако со временем они нащупывают цепочку Антильских островов и добираются до своей главной цели — узкого региона льянос в Венесуэле и Колумбии. Возвращаясь весной назад через Флориду, они навсегда запоминают карту ключевых географических ориентиров (полуостров Гуахира, Ямайка) и в последующие годы летают по этому маршруту без единой ошибки. Для навигации птицы используют сложнейший комплекс врожденных инструментов:
- Магнитный компас, реагирующий на магнитное поле Земли.
- Солнечный компас, требующий точного ощущения времени и внутренних циркадных часов.
- Эпизодическую географическую карту памяти, которая непрерывно совершенствуется и кристаллизуется с личным жизненным опытом.
Размышляя об интеллекте птиц, Ричард Прум отрицает наличие универсального аналога человеческого «фактора общего интеллекта» (g-factor) для большинства видов: у многих птиц интеллект невероятно специализирован под одну задачу. Однако врановые (вороны, вороны) и попугаи представляют собой исключение глобального масштаба и обладают поразительной широтой мышления. По количеству паллиальных нейронов (отвечающих за сложные когнитивные связи) мозг небольшого попугая превосходит мозг макаки, превосходящей его по общему размеру в 4–5 раз. Птицы пошли по пути колоссальной эволюционной оптимизации и плотности нейронных связей.
Прум допускает, что вороны и альбатросы способны осознавать концепцию смерти сородичей. Альбатросы формируют моногамные пары на десятилетия и гнездятся строго раз в два года (в колониях существуют четкие когорты «четных» и «нечетных» лет). Улетая в одиночное кругосветное путешествие вокруг Антарктиды на 15 месяцев, птица возвращается на крошечный остров строго в свой год, чтобы встретить там того же самого партнера. Прум убежден, что если партнер погибает и не возвращается, альбатрос глубоко осознает эту потерю.
Более того, птицы обладают полноценной культурой, причем занимаются ей десятки миллионов лет. Около половины видов птиц на Земле учат свои песни не у биологических родителей, а перенимают их у других взрослых особей своего вида. Это полностью отвязывает фенотип от генетики. В результате птицы в окрестностях Чикаго, Нью-Йорка или Бостона поют с совершенно разными диалектами и акцентами — и ровно по тем же социокультурным причинам исторической изоляции и контингентности, что и люди в этих городах.
🐈 Экологические дилеммы: кошачий террор, ветряки и возрождение видов 51:02
Ученый скептически относится к популярным идеям «всплеска вымирания» (rewilding) и попыткам воскресить по ДНК странствующего голубя. Эта птица была экстремально социальной, откладывала всего одно яйцо в год и критически зависела от непрерывных массивов каштановых и дубовых лесов континентального масштаба. В современном мире для этого вида просто физически не осталось экологической ниши. Кроме того, Прум называет нынешние технологии де-экспедиции нереалистичными: внедрение пары генов в геном близкого полосатохвостого голубя создаст лишь отдаленный гибрид, но не вернет настоящую птицу.
Касаясь современных экологических компромиссов (например, строительства ветряных электростанций, которые спасают климат, но убивают птиц лопастями), Ричард Прум признает их сложность, но переводит фокус на гораздо более масштабную угрозу. Он заявляет, что выпускать домашних кошек на улицу — это безоговорочное и абсолютное зло:
«Выпуская кошку, человек отправляет на улицу сытого, здорового, искусственно созданного хищника в пиковой физической форме исключительно ради его развлечения. И это развлечение опустошает планету».
По словам орнитолога, масштаб кошачьего террора в США исчисляется миллиардами убитых птиц ежегодно. Это число многократно превосходит суммарные потери птичьих популяций от ударов о зеркальные небоскребы (оцениваемые примерно в 1 миллиард смертей в год) и тем более от лопастей всех ветрогенераторов Америки вместе взятых.
🌲 Метод Ричарда Прума: провинциальное детство и независимое мышление 57:11
В финальной части интервью Ричард Прум раскрывает секрет своей личной «производственной функции». Его научный метод глубоко укоренен в детстве, проведенном в сельской местности штата Вермонт. В отличие от большинства современных ученых, Прум ищет в природе не универсальные математические законы, а уникальные, идиосинкразические исторические случаи.
Он характеризует свой подход как «меньшинственный стиль мышления» в современной большой науке. Большинство исследователей, сталкиваясь с тем, что наука — это крайне тяжелый труд, подсознательно начинают заниматься темами, которые кто-то другой уже признал важными, постоянно оглядываясь на коллег. Прум же фокусируется исключительно на самих птицах:
«Каждое утро я просыпаюсь и думаю: какая самая крутая вещь, которую я могу сделать сегодня, чтобы разгадать конкретную загадку птиц? И мне плевать, что об этом думают окружающие».
Такой подход Прум, ссылаясь на философа Донну Харауэй, называет «ситуативным знанием» (situated knowledge) — взглядом из конкретной осязаемой точки, а не безликим «голосом из ниоткуда». Он иронизирует над публикациями в престижных научных журналах вроде The American Naturalist, где авторы могут написать 2000 слов сухого теоретического текста, прежде чем читатель вообще поймет, что все исследование проводилось на примере обычных домовых крапивников в штате Огайо. Ученые часто стыдятся конкретики своей работы, стремясь завернуть ее в абстрактные универсальные рамки, что ведет к банальным и инкрементальным результатам.
Вспоминания тех, кто помог ему состояться, Ричард Прум призывает признать огромную и недооцененную роль «дам из садовых клубов». В четвертом и пятом классах школы у маленького Ричарда не было машины, и именно пожилые женщины из местных садовых товариществ Вермонта возили его на природу, бережно культивируя его страсть к орнитологии, цветам и папоротникам — что Прум считает гораздо более качественным воспитанием, чем его краткий и быстро заброшенный опыт в лагере бойскаутов. Позже его главным ментором стал молодой хиппи из Йеля Том Вилл (Tom Will), открывший ему дверь в профессиональную науку.
Отвечая на финальный вопрос о том, как разглядеть по-настоящему талантливого студента-орнитолога, Прум описывает этот процесс как интеллектуальный пинг-понг. Когда ты объясняешь сложный контекст, а студент мгновенно возвращает тебе точную, глубокую подачу-вопрос, которая со стороны может показаться глупой, но на самом деле бьет в самый центр будущего всей научной дисциплины — именно в этот момент рождается настоящий ученый.
