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)

---

Аристотель по какой-то причине полагал, что скорлупа яйца остается мягкой, когда оно снесено, и затвердевает, охлаждаясь при контакте с воздухом[15]. Как объясняет Уильям Гарвей, с взглядами которого мы познакомимся в следующей главе, Аристотель считал так, думая, что яйцо с мягкой скорлупой не причинит самке боль во время его откладки «по той же самой причине, что яйцо, размягченное в уксусе, можно, как говорят, легко протолкнуть сквозь узкое горлышко бутылки». Гарвей комментирует: «Я соглашался с этим мнением Аристотеля в течение долгого времени, пока не провел собственный, совершенно убедительный опыт. А именно, я установил наверняка, что яйцо в матке почти всегда покрывается твердой скорлупой»{33}.

В течение двадцати четырех часов, предшествующих снесению первого в кладке яйца, самка очень занята и переживает стресс. Снесение яйца требует большого количества дополнительных питательных веществ, но труднее всего организму самки выработать кальций для скорлупы. Отчасти это происходит из-за того, что многие птицы не носят в своем теле больших запасов резервного кальция и зависят от получения его извне в сжатые сроки. Проблема стоит особенно остро для птиц вроде колибри, танагр и ласточек, чей типичный рацион не содержит большого количества кальция. Мой коллега, который исследовал деревенских ласточек, рассчитал, что в их обычном рационе из летающих насекомых содержится очень мало кальция. Поэтому, если бы у них не было альтернативного источника кальция, самка должна бы – что невозможно – кормиться на протяжении целых тридцати шести часов просто для того, чтобы накопить достаточно этого вещества для образования одного яйца{34}.

Количество кальция, необходимое для построения скорлупы, различается: оно больше у видов, которые формируют относительно толстую яичную скорлупу или имеют большие кладки, как, например, синица-лазоревка, способная отложить шестнадцать и более яиц. В действительности самка лазоревки вынуждена потреблять для скорлупы своих яиц больше кальция, чем есть во всем их скелете.

Откуда же поступает этот дополнительный карбонат кальция?

Конечно, в итоге он поступает из того, чем птица питается. Если в обычном рационе птицы присутствует много кальция – как у бородачей-ягнятников, значительную часть пропитания которых составляют кости их жертв, и у хищных птиц, сов и морских птиц вроде кайры, которые глотают свою животную добычу целиком, – никаких проблем нет. Проглоченный кальций поступает из кишечника в кровоток, временно в скелет, а затем в скорлуповую железу. Если в рационе достаточное количество кальция отсутствует, то самка может задействовать кальций из своего скелета, но это свойственно лишь немногим видам птиц. Исландский песочник – один из них, но здесь самка располагает запасами кальция, достаточными лишь для двух из четырех яиц ее кладки; остальное поступает из тех кормовых объектов, которые она может найти в те дни, когда в ее яйцеводе происходит образование яичной скорлупы{35}.

Во время формирования яичной скорлупы самки ищут источники кальция и отчетливо проявляют определенное пристрастие к нему. Я нахожу это одновременно и замечательным, и мало чем примечательным. Явление не должно удивлять нас, поскольку если бы у них не было такого пристрастия, их организм не смог бы создать отвечающую всем требованиям яичную скорлупу. А замечательно здесь то, что самка способна видеть разницу между бедными и богатыми кальцием видами пищи, а также то, что это пристрастие действует только в период формирования яичной скорлупы, обычно лишь по вечерам. Имея возможность выбора, домашние куры точно знают, что им нужно, и жадно набрасываются на пищу, к которой добавлены толченые раковины устриц (превосходный источник кальция){36}.

Как самки птиц могут определить, что они нашли источник кальция? Исследования на домашних курах предполагают, что в поиске кальция присутствует как врожденный, так и полученный путем обучения компонент. Пока неизвестно, какими чувствами пользуются птицы для поиска кальция. Могут ли они чувствовать его запах? Могут ли они его видеть? Могут ли они ощущать его вкус? Мы этого просто не знаем. Разводимым в неволе птицам вроде волнистых попугайчиков и канареек обычно дают муку из скелета каракатицы[16], которой они никогда не могли видеть до этого: как же они узнают, что им следует начать потреблять ее перед кладкой яиц?

Из всех способов восприятия, которыми обладают птицы, наиболее полезными при поисках кальция оказываются, вероятно, обоняние и вкус. Люди могут обнаруживать кальций по запаху, но свидетельства в пользу того, что мы можем распознавать кальций на вкус, до недавнего времени были гораздо менее определенными. Похоже, что нам не слишком хочется признавать, что млекопитающие (вроде нас самих) или птицы могли бы обладать определенными рецепторами на вкус кальция, потому что это опровергнет мнение о том, что мы обладаем лишь небольшим количеством основных вкусовых рецепторов (на сладкое, кислое, соленое и т. д.){37}.

В хитроумном эксперименте, проведенном в 1930-е гг., Х. Гельвальд скармливал лишенным кальция курам либо чистые макароны, либо макароны, наполненные толченой яичной скорлупой, так, чтобы они не могли ощущать вкуса яичной скорлупы. Через четыре часа птицам открывали свободный доступ к толченой яичной скорлупе, и Гельвальд регистрировал, сколько ее они поедали. Птицы, которые не сознавали, что потребляют яичную скорлупу, спрятанную в макаронах, во второй части эксперимента съедали ее гораздо меньше, чем те, которым давали чистые макароны. Можно, таким образом, предположить, что куры, усвоившие невидимый ими кальций, так или иначе «узнали», что в их организме его оказалось достаточно, даже не испытав присутствия вещества на вкус. Однако этот эксперимент явно не устраняет возможности того, что куры могут ощущать вкус кальция. Кроме того, как вам скажет любой, кто был вынужден получать питание через трубочку, сам аппетит легко утоляется без необходимости ощущать вкус пищи. По-прежнему еще нужно показать, какими чувствами пользуются птицы для обнаружения кальция. У млекопитающих недавно был обнаружен ген рецептора вкуса кальция, и этот же самый ген может существовать у птиц. Также известно, что у различных видов животных вкусовые почки иногда действуют сообща, одновременно воспринимая разные вкусовые ощущения. Поэтому наверняка может оказаться, что у птиц в полости рта присутствуют специфичные кальциевые рецепторы{38}.

Клесты – редкие обитатели угодий, где я живу, – на краю национального парка Пик-Дистрикт. По моим случайным наблюдениям – это птицы, пролетающие над моей головой или сидящие в кронах хвойных деревьев и извлекающие и поедающие семена из сосновых шишек. Когда я искал информацию о птицах, потребляющих кальций, я нашел несколько упоминаний о клестах. Орнитолог Роберт Пейн сообщил о том, как он удивился, наблюдая в Калифорнии клеста, кормившегося на земле, и не просто на земле, но клевавшего помет койота. Фактически птица – самка, строящая гнездо, – выбирала из фекалий хищника рассыпчатые фрагменты костей грызунов. В другом сообщении группу, насчитывавшую около пятидесяти особей, наблюдали во время клевания ими известкового раствора. Это заставило меня задаться вопросом о том, вынуждены ли самки клестов, у которых проходит формирование яиц, разыскивать специальные источники кальция в дополнение к своему обычному рациону из сосновых семян, бедному этим элементом{39}.

Для нескольких видов мелких куликов, гнездящихся в арктической тундре, кости грызунов являются основным источником кальция в составе их рациона. Самки, откладывающие яйца, выбирают косточки и зубы сибирских леммингов либо из скелетов, которые они находят, либо из погадок, которые отрыгивают поморники, поедающие леммингов{40}.

Деревенские ласточки, о которых я упоминал ранее, получают нужный им кальций, заглатывая богатый известью гравий, но многие мелкие птицы, похоже, полагаются на богатые кальцием ракушки улиток, которые они ищут на земле в период кладки яиц. Поиск улиток отмечен для многих видов, в том числе для больших синиц, желтоголовых и красноголовых корольков и североамериканских трехпалых дятлов (Picoides borealis). Поиск кальция идет по вечерам, потому что формирование яичной скорлупы протекает главным образом ночью. Самки устраиваются на ночлег с животами, набитыми фрагментами раковин улиток, кальций из которых извлекается в течение ночи и откладывается в их яичной скорлупе. Эксперименты с домашними курами показали, что яйца самок, которым давали толченые раковины устриц в конце дня, гораздо реже имели дефектную скорлупу, чем у тех, которым скармливали толченые раковины только по утрам{41}.

Как показывает этот пример и как известно всем птицеводам, недостаток кальция может вызвать нарушение процесса размножения. Дефектные яичные скорлупки – лишь один показатель этой закономерности; без достаточного количества кальция птицы могут откладывать яйца без скорлупы заключенными лишь в подскорлуповую оболочку, и они, конечно, обречены. При нехватке кальция некоторые птицы будут вообще не в состоянии размножаться. Легко представить себе, что у домашней или клеточной птицы нехватка кальция будет результатом небрежного ухода, но верно ли, что дикие птицы всегда могут найти достаточное количество кальция?