Эффект группы и вода скоплений
Первым серьезным шагом к решению этой проблемы явились замечательные исследования Б. П. Уварова, проведенные им в самом начале 20-х годов Б. П. Уваров обнаружил, что один и тот же вид саранчи может в зависимости от условий, существовать в двух формах (фазах): одиночной и стадной (перелетной). Фазы эти столь резко отличаются друг от друга, что до описываемых работ они безоговорочно относились к разным видам.
Одиночная фаза не образует скоплений и не мигрирует. Но при повышении плотности поселений личинок одиночная саранча начинает приобретать признаки стадной. Повышение плотности работает как сигнал превращения одиночной фазы в перелетную.
Саранча образует гигантские скопления (весом в тысячи и десятки тысяч тонн) и мигрирует на далекие расстояния. Возникает «саранчевая опасность», которая еще совсем недавно грозила голодом миллионам людей.
Работы Б. П. Уварова открыли путь к рациональной борьбе с саранчой и вместе с тем они имеют принципиальное теоретическое значение. Было показано, что конечный результат метаморфоза личинок определяется условиями их развития: скученность приводит к появлению стадной фазы, разреженное обитание — одиночной.
«Эффект группы» в той или иной форме проявляется у многих видов насекомых. Однако у других животных аналогичные явления были обнаружены значительно позже.
С начала 50-х годов в экологической литературе все чаще начинает встречаться не совсем обычный термин «вода скоплений». В опытах ряда авторов было показано, что вода, в которой длительное время развивались личинки различных видов амфибий, обладает замечательными свойствами: она тормозит развитие отставших в росте животных.
Действие метаболитов на развитие головастиков. Когда в аквариум добавляют «воду скоплений» головастиков своего вида, рост амфибий замедляется (время Т+DТ)
Наиболее обстоятельно это явление было исследовано С. Роусом и Ф. Роусом (США), которые в статье под характерным названием «Выделение головастиками веществ, задерживающих рост», приходят к следующим выводам: «Головастики в процессе роста выделяют в свою культуральную среду сохраняющиеся в течение длительного времени частицы, которые задерживают, причем довольно специфически, рост других головастиков... В результате такого действия среди выращиваемых вместе головастиков особи с врожденно более высокой для данной среды скоростью роста вызывают задержку роста более медленно растущих особей... Неизвестно, могут ли наиболее быстро растущие особи выделить достаточное количество ингибиторов... которые уничтожили бы медленно растущих представителей своего вида. Если это возможно, то был бы открыт мощный механизм эволюции. Новый геном, благоприятствующий быстрому росту в данной среде, мог бы устранять другие геномы за короткое время».
Вот это-то последнее замечание Роусов привлекло наше внимание и заставило предпринять обширные эксперименты, которые привели к пересмотру взглядов на биологическую природу «ингибиторов».