Тим Беркхед - Самая совершенная вещь на свете

• Название: Самая совершенная вещь на свете
• Автор: Тим Беркхед
• Жанр: Биология
• Год: 2019
• ISBN: 978-5-389-16532-8

Птичьи яйца – важная составляющая нашей культуры, символ плодовитости, неотъемлемый атрибут религиозных верований и мифологических представлений. Издревле за яйцами охотились коллекционеры и зачастую рисковали жизнью, взбираясь по скалистым склонам в поисках уникальных экземпляров. Казалось бы, яйцо устроено очень просто – но эта простота лишь кажущаяся. Один из ведущих орнитологов современности, известный британский популяризатор науки, обладатель множества наград за исследования в области поведенческой экологии и орнитологии, Тим Беркхед делится своими уникальными знаниями и раскрывает множество тайн этого настоящего чуда природы. «Я провел лучшие годы своей жизни – полных четыре десятилетия, – изучая самых разнообразных птиц и их яйца, и моя цель – пригласить вас в совершенно невиданное путешествие. Это странствие в тайный мир птичьего яйца; это территория, куда прежде заходили лишь немногие, и ни один не двигался тем маршрутом, который запланировал я. Мы будем путешествовать с поверхности яйца к его генетическому центру и по пути станем свидетелями трех крупных событий в ходе воспроизводства потомства у птиц. Мы увидим яйцо птицы тем, что оно представляет собой на самом деле – независимой и самодостаточной системой развития эмбриона». (Тим Беркхед)

---

Поры позволяют эмбрионам, близким к вылуплению, воспринимать сигналы из внешнего мира – по крайней мере, его звуки и запахи. Эксперименты с курами показывают, что после того, как эмбрион продырявил клювом стенку (глава 8), но еще до того, как разрушена сама скорлупа, цыпленок может распознавать различные запахи. Эмбрионы, подвергнутые на этой стадии воздействию запаха некоторых веществ, после вылупления из яйца оказывали предпочтение ассоциирующимся с этим запахом видам пищи{63}. На мой взгляд, это напоминает слегка нереалистичный эксперимент с довольно странной интерпретацией. Сложно представить себе насиживающую родительскую особь, от которой исходит достаточно ощутимый запах пищи, которую она потребляла. Более вероятно, что эмбрион запоминает запах насиживающего родителя (или обоих родителей) и позднее использует его наряду с некоторыми другими подсказками, в том числе звуковыми, чтобы держаться поближе к взрослым, которые будут о нем заботиться. Я могу представить себе, как это происходит у кайр, хотя пока это предположение остается непроверенным.

А сейчас мы переходим от обзора строения скорлупы к рассмотрению причин, определяющих форму птичьих яиц.

3 Форма яиц

Также и форма яйца имеет свое определенное значение[18].

О. Хейнрот, «Из жизни птиц» (1938)

Куда ни бросишь взгляд – всюду яйца: голубые, зеленые, ржаво-рыжие, белые, но главным образом нейтрального цвета хаки. Почти все они целы, но некоторые разбиты, а их оранжево-желтый желток и окровавленные недоразвитые эмбрионы распластались по камням… Есть яйца, лежащие кучками в углах, яйца в лужах, полных нечистот, и яйца, забившиеся в щели. Сотни, а возможно, тысячи яиц кайр укатились из мест, где они были отложены, и теперь лежат, холодные и брошенные.

Я нахожусь в отдаленной группе островов, населенных морскими птицами и известных как острова Ганнет у побережья Лабрадора в Канаде. В 1980-е гг. мне посчастливилось провести здесь три лета, изучая кайр и других морских птиц. К своему удивлению, на этот раз – а сейчас 1992 год – я обнаружил, что несколько песцов обосновались на островах и сеют опустошение, убивая тупиков и спугивая кайр и гагарок в их колониях. Местные жители на материке рассказывают мне, что зимой песцы не представляют редкости здесь, но весной, когда морской лед отступает, обычно уходят обратно на север. В этом году несколько песцов не успели за льдом и оказались пойманными в ловушку на островах на все лето – хотя еды у них более чем вдоволь.

Архипелаг Ганнет включает шесть мелких островков, пять из которых служат домом для десятков тысяч морских птиц: кайр (обоих видов), тупиков, гагарок, обыкновенных чистиков, моевок, глупышей и чаек. Тонкоклювые кайры гнездятся тесными группами на плоских скалах рядом с морем, потому что на этих низких островах почти нет утесов. Мы обнаружили песцов на двух из шести островов, но, что любопытно, не на том, где были разбиты яйца кайр. Я предположил, что песец побывал там, возможно, преодолев немногие десятки метров между островами, прыгая по плавающим льдинам. Я мог лишь представить себе панику, когда взрослые птицы бросались в разные стороны в отчаянной попытке спастись от песца, который с удовольствием съел бы любую из них. Было почти чудом, но и довольно трогательно, увидеть двух или трех кайр, которые вернулись, нашли свои яйца и продолжили их насиживать среди хаоса. Без соседей, которые помогают защитить яйца от хищных чаек и воронов, их шансы на успешное выращивание птенцов явно были призрачными.

Зрелище такого множества брошенных яиц заставило меня затаить дыхание – я редко наблюдал такие масштабы разорения колоний. Но увиденное заставило меня еще раз задуматься о любопытной конической форме яиц кайры. Она резко отличается от конфигурации яиц почти всех прочих видов птиц и именуется грушевидной{64}. Но это не слишком подходящее сравнение, потому что сами груши бывают самой различной формы и размеров, и ни одна никогда не напоминала мне яйцо кайры. Отчетливо заостренная на одном конце, тупая и закругленная на другом, независимо от того, как мы решили ее назвать – грушевидной, конической или остроконечной, – эта форма, как обычно считается, сложилась в процессе эволюции, чтобы предотвращать падение яиц кайры с высоты{65}. Опыт работы на Лабрадоре заставил меня задаться вопросом о том, не существует ли объяснения получше.

Разные виды птиц имеют характерную форму яйца, которую орнитологи описывают различным образом – как овальную, сферическую, эллиптическую, биконическую или грушевидную. Однако это нечетко отграниченные категории, и они переходят друг в друга.

Когда я начал писать о яйцах птиц, то спросил себя: выяснял ли кто-нибудь, какая из названных форм наиболее обычна? Очевидно, когда мы говорим о чем-либо имеющем яйцевидную форму, мы обычно думаем о яйце курицы, которое является «овальным», но с выраженными тупым и острым концами и у которого максимальная ширина находится ближе к тупому концу. К моему удивлению, похоже, никто не определял разнообразие и количество форм яиц, встречающихся у птиц вообще. Часть затруднений, конечно, состоит в том, чтобы придумать достаточно простой критерий формы. Исследователи изобрели несколько сложных способов описания очертаний яйца, но не существует единого математического понятия, которое охватывает весь спектр форм. По этой причине в большинстве книг, когда их авторам требуется рассказать о форме яиц, они просто показывают – и я поступаю здесь так же – серию контуров или силуэтов, иллюстрирующих различные существующие типы.

Одно несомненно – будучи характерной для конкретного вида, форма остается довольно характерной и для определенных семейств птиц. Совы, например, в типичном случае откладывают сферические яйца; ржанкообразные (околоводные птицы)[19] – грушевидные; яйца рябков – овальные или эллиптические, а поганок – биконические{66}.

Рис. 5. Различные формы птичьих яиц. Слева направо: центральноафриканский гологлазый турако (сферическая), турухтан (грушевидная), колибри (продолговато-овальная или эллиптическая), рыжешапочный рябок (продолговато-овальная или эллиптическая), западноафриканский дрозд (овальная), красношейная поганка (биконическая или продолговато-субэллиптическая), белобрюхий стриж (овально-эллиптическая или вытянутая овальная). Из кн.: Thomson, 1964

Мне, как биологу, приходят на ум два вопроса. Как яйцо приобретает свою форму в яйцеводе и почему именно ту, которая свойственна данному виду птиц? Первый вопрос касается механики формирования яйца; второй нужен для понимания адаптивного значения той или иной формы яиц.

При мысли о том, каким образом самка птицы производит яйцо особой формы, естественно предполагать, что форма определяется скорлупой: скорлупа и ее форма образуют друг друга. Однако в действительности все не так просто. Контуры яйца определяются скорее его пленочной оболочкой, похожей на пергамент слоем внутри скорлупы, а не самой скорлупой, что показал уже мой эксперимент с вымачиванием яйца в уксусе. Теперь, когда мы знаем, что форму определяет оболочка, сам процесс представить себе не так уж сложно.

В остроумном исследовании формирования яйца с использованием рентгеновской техники, проведенном в конце 1940-х гг., Джон Брэдфилд сумел увидеть, что форма яйца курицы определялась до того, как скорлупа начинала образовываться. Еще перед входом в скорлуповую железу, а именно в перешейке – той области яйцевода, которая непосредственно предшествует ей, – вокруг яйца образуется подскорлуповая оболочка. Ученый установил, что часть перешейка, соседствующая со скорлуповой железой, «более сократима и больше напоминает сфинктер», чем другой конец, прилегающий к белковому отделу яйцевода. В статье сказано: «Поскольку яйцо сильно растягивает узкий перешеек, следует ожидать, что хвостовой конец яйца, находящийся в той части перешейка, которая сжимается сильнее, будет более заостренным, чем передний конец». Однако исследователь добавляет, что это предположение далеко от доказанного и «у проблемы пока нет четкого решения»{67}.

На том конце всего спектра форм яиц, который противоположен грушевидным яйцам кайры, можно разместить почти шарообразные яйца некоторых видов сов, тинаму и дрофы. Как объяснить это? Разве у названных птиц в перешейке нет сфинктера, о роли которого Брэдфилд рассуждает, имея в виду кур? Или, может быть, яйцо, скажем, совы непрерывно поворачивается, и потому оболочка формируется при условии, что сфинктер оказывает однородное давление по всей поверхности яйца? Мы не знаем.

У человека размеры ребенка при рождении лимитируются шириной «родового канала», то есть внутренним диаметром тазового пояса. Кесарево сечение снимает это ограничение, но до XX в., когда оно вошло в обыденную практику, слишком крупные или имеющие чересчур большую голову дети не могли выбраться и погибали, обычно вместе с матерью. Но поскольку кости человеческого черепа еще не срастаются до рождения, эта структура проявляет определенную гибкость (в буквальном смысле), что позволяет ей изменять свою форму по ходу движения плода и дает возможность родиться некоторым сравнительно большеголовым младенцам.