Текст книги "Жизнь лесных дебрей"

ЗАГЛЯНЕМ В ЗАКРОМА

Там, где запасы доступных кормов в определенные сезоны года скудеют, мелкие травоядные животные делают запасы на черный день. Общественные насекомые кладовки устраивают в собственном доме. Муравьи в период массового сбора урожая семян создают временные хранилища. В это время важно быть расторопным: каким бы богатым ни был урожай, желающие воспользоваться дарами природы всегда найдутся. Муравьи-жнецы, заселяющие разреженные леса и их опушки, устраивают вблизи своих сельскохозяйственных угодий перевалочные базы, чтобы в страдную пору не тратить много времени на транспортировку семян. Здесь, во временных базах, они будут находиться под достаточной охраной. В муравейник семена перенесут позже, когда сбор урожая закончится.

Мышевидные грызуны, живущие в норах, тоже делают кладовки в собственном доме. В зонах с суровыми климатическими условиями иметь амбар рядом с жильем удобно. В сильные морозы, да, пожалуй, и в жару, когда воздух становится слишком сух, выгодно не покидать своего жилища, где поддерживается более благоприятная температура и влажность.

Мелкие грызуны, весом в несколько десятков граммов, способны запасать по нескольку килограммов кормов. В этом случае для маленьких владельцев пищевых складов проблема не только в том, чтобы найти и собрать достаточно пищи. Не меньше хлопот доставляет транспортировка зерна в кладовую. Труднее всего с самыми мелкими видами кормов, так как для их переноски необходима какая-то тара. Ведь не будешь таскать в зубах каждое зернышко по отдельности. Нельзя набить семенами и полный рот: там сыровато. Подмокшие запасы хранить невозможно, они плесневеют и загнивают.

Бурундуки, суслики, хомяки и некоторые обезьяны для переноски семян пользуются защечными мешками, достаточно большими полостями между стенкой щеки и зубами. У этих животных сюда не открываются протоки крупных слюнных желез, и потому находящийся там корм не подмокает. Обладатели тары пользуются ею постоянно. Бурундуки или макаки при первой возможности набивают зернами свои защечные мешки, чтобы, вернувшись домой, пообедать в спокойной обстановке.

Грызуны, живущие в дуплах, обычно не могут держать все запасы дома. Исключением являются лишь те, кто, как и наши летяги, заготавливает несколько десятков граммов веточек с почками, сережек ольхи или березы. Белки, строящие у нас на Севере солидные дома или пользующиеся дуплами, под склады используют дупла на соседних деревьях. Иногда кладовки приходится устраивать в старых пнях и в полостях под корнями деревьев. Бурундуковые, или красные, белки из лесов Северной Америки к зиме обзаводятся огромными запасами сосновых шишек, которые складывают в кучи диаметром до метра.

Иметь склады вдали от дома или пользоваться запасами, когда они разбросаны по многим хранилищам, хлопотно. Правда, в рассредоточенности продовольствия есть определенный резон: кладовую могут разграбить. Медведь, найдя под трухлявым пнем склад бурундука, заполненный отборными кедровыми орешками, не откажет себе в удовольствии отобедать, даже если в кедрачах урожай собран еще не полностью. Это значительно проще, чем самому шелушить шишки. В конце зимы, когда все съедобное скрыто под снегом, очухавшийся от зимней спячки владелец похищенного сокровища окажется в трудном положении.

Рекордсменом по числу кладовок, видимо, следует признать жительницу наших северных лесов – кедровку. Как только в тайге созреют кедровые орешки, предусмотрительная птица приступает к заготовкам. Всю долгую зиму, выкапывая в снегу глубокие норы, она питается орехами, а весной выкармливает ими птенцов. Прилежная кедровка успевает заготовить до 70 тысяч орешков. Огромная работа! Сборщица прячет их небольшими порциями по 10—20 штук, зарывая в землю или мох, засовывая за отставшую кору, под валежины и трухлявые пни. В результате получается до 6 тысяч кладовок. Их нужно хорошо запомнить, чтобы выпавший к зиме снег, резко меняющий лесную обстановку, не помешал найти запасы.

Серые белки, жители тропических сезонных лесов, питаются различными семенами и орехами и, когда начинается их массовое созревание, приступают к заготовкам. Зверьки не создают больших складов, а рассовывают орехи по одному, по два в щели коры, под камни, зарывают по нескольку штук в землю, в общем, создают массу хранилищ и способны отыскать большинство из них. Хранить в памяти огромную информацию о расположении бесчисленных пищевых кладов – тяжелая работа для крохотного мозга этих животных.

Затраты нервной энергии вполне себя оправдывают. Кедровкам и серым белкам не грозит опасность в один черный день лишиться всех своих запасов. Их деятельность приносит огромную пользу, способствуя лесовозобновлению, возрождению наиболее ценных деревьев, снабжающих чрезвычайно питательными видами корма его обитателей.

Запасы, создаваемые на неблагоприятное время года, бывают весьма внушительны. Длиннохвостые суслики, в общем-то, жители степей, но в горах Джунгарского Алатау заселяют заросли арчового стланика и можжевельника, а в Северной Монголии – поляны и опушки лиственных рощ и редколесий. Зверьки питаются мельчайшими семенами трав. Животные умудряются заготовить их до килограмма. Больше не нужно. На зиму зверьки впадают в спячку, а запасы используют весной, пока в лесу с кормами туго.

Полевка-экономка – зверек солидный, ростом с упитанную крысу. Экономкой ее назвали за рациональное ведение домашнего хозяйства. Этот грызун, любитель сырых заболоченных участков леса, питается подводными частями растений, кормом сочным, но не слишком питательным. Заготовлять его приходится в солидных количествах. В северных районах тайги и лесотундры в закромах экономки бывает до пуда корневищ и клубней.

Однако рекордсмены по количеству запасов – бобры. Они валят деревья, режут на небольшие бревнышки стволы молодых осин с еще не загрубевшей корою, «обрубают» с них ветви, сплавляют поближе к дому и притапливают запасы на дне, чтобы зимою они не вмерзли в лед. Дружная семья бобров может заготовить до 20 кубометров древесины. Это гарантирует сытую зимовку.

Делают запасы и хищники, хотя «мясо» – скоропортящийся продукт. Длительное хранение обеспечено, если есть природные «морозильники». Ими пользуются хорьки, горностаи и ласки, росомахи, лисы, медведи и другие хищники северных лесов. Однако холодильники работают надежно, лишь когда зима полностью вступит в свои права, а это, как известно, самое голодное время года и большинству хищников приходится потуже «подтягивать пояса». Тут уж не до запасов. Поэтому они не бывают большими. 20—30 зарытых в снег мышей или полевок у ласки, туша кабарги или лося, задранные росомахой или медведем.

Мясо ценится очень высоко, поэтому его не столько запасают, сколько стараются отправить в желудок. Голодные волки, задрав лося, терзают тушу и глотают до тех пор, пока не наполнят желудок и куски не начнут скапливаться в нижней части пищевода, ожидая, когда ранее съеденная пища немного утрясется. Песец, наткнувшийся в лесотундре на труп оленя, съедает столько мяса, что непонятно, как оно помещается в его желудке.

Другой способ заготовки мяса – оставить добычу живой. Так поступают осы-наездники, парализующие ядом нервную систему своих жертв – различных членистоногих. Кроты и землеройки наносят червям и различным насекомым укус в голову, что тоже ведет к быстрой гибели «дичи». Некоторые из них пользуются ядом.

По мере продвижения на юг сроки хранения мяса сокращаются. В сезонных тропических лесах леопард, убив антилопу, объедает все вкусные и наиболее доступные части тела, а оставшуюся тушу затаскивает на дерево, где она скрыта листвой и недоступна для падких на дармовщину наземных четвероногих хищников, среди которых особенно активны гиены и шакалы.

Создание запасов – это целая индустрия. Мало иметь надежные и удобные хранилища и собрать корма, необходимо добытую пищу привести в состояние, пригодное для хранения, переработать ее, обогатить, повысить концентрацию содержащихся в ней сахаров и снабдить витаминами.

Белки осенью охотно лакомятся грибами. В них много белков, которых грызунам часто не хватает. Однако в свежем виде грибы хранятся недолго, и белка занимается их сушкой, развешивая на сучках на своем кормовом участке. Там, где белкам живется сытно, они не слишком увлекаются грибной охотой. Несколько десятков шляпок – максимум того, что запасается на зиму. В лесах, бедных семенами хвойных деревьев, грибы становятся существенной частью зимнего рациона. Здесь проворные зверьки собирают за сезон 1,5—2 тысячи грибов. Интересно, что в беличье лукошко попадают по большей части маслята. Видимо, в них есть что-то особенно ценное.

Животные, запасающие семена, отбирают для хранения наиболее крупные, спелые и по возможности сухие. Если найти такие почему-либо нельзя, муравьи-жнецы подсушивают их, рассыпая вблизи от входов в хранилище или помещая на некоторое время в небольшие временные хорошо проветриваемые кладовки. А когда зерно подсохнет, убирают в подземные помещения. В части зернохранилищ поддерживается достаточно высокая влажность воздуха. Находящиеся здесь семена прорастают. Они слаще покоящихся, в них вырабатываются биологически активные вещества. Неудивительно, что именно ими и питаются муравьи, но то, что не успевают съесть, стараются сохранить. Жнецы умеют задерживать прорастание семян. Как только появляются ростки, их подгрызают, а семена выносят наружу для просушки. О повадках жнецов знали еще в Древнем Египте. Недаром стилизованное изображение муравья легло в основу иероглифа, обозначающего глагол запасать.

Потребность создавать запасы распространена у животных гораздо шире, чем принято думать. Кравчики – большеголовые жуки с массивными жвалами, типичные обитатели степей, но на юге нашей родины не избегающие лесных лугов и опушек, – существа травоядные. Они заботливые родители и делают для своих детей солидные запасы пищи. Весной оба родителя дружно строят жилище для своего потомства: роют глубокую до 70– 100 сантиметров длиной норку, на конце которой сооружают ячейки для личинок.

Каждой личинке – индивидуальная детская комната, куда самка откладывает по одному яичку. После этого ячейку набивают сочными зелеными частями растений. Больше всего для этого годятся молодые побеги и готовые распуститься почки. В наглухо запечатанной камере возникает брожение, и скоро зеленая масса превращается в нечто похожее на квашеную капусту или обычный силос. На питательной витаминизированной пище личинка быстро растет и через 3—5 недель уже окукливается.

Самый сложный процесс консервации пищи применяют пчелы. Крылатые труженицы, целый день снующие от цветка к цветку, собирают нектар – полуфабрикат или, точнее, сырье, которое еще нужно превратить в мед. Вот как это происходит. Вернувшаяся домой сборщица сливает содержимое зобика в свободную ячейку или раздает другим рабочим пчелам, еще не возмужавшим настолько, чтобы трудиться за пределами улья. Зобик – это не желудок, хотя именно здесь начинается переработка пищи под действием ферментов слюны, выделяемых железами нижней губы. В результате сахароза нектара расщепляется на глюкозу и фруктозу. Из них и готовится мед. Размер молекул этих Сахаров вполовину меньше, чем сахарозы, и поэтому они могут всасываться из желудочно-кишечного тракта животных прямо в кровь без дополнительной обработки, что делает мед особо ценным продуктом питания.

В образовании меда участвуют и глоточные железы, секретирующие глюкооксидазу. Она приводит к образованию в нектаре некоторого количества перекиси водорода, губительной для микроорганизмов, что и обеспечивает консервацию готового продукта.

Чтобы сделать медом нектар, его нужно «уварить», выпарив лишнюю влагу. Готовый продукт не должен содержать больше 20 процентов воды. Для этого его разливают небольшими порциями в открытые восковые ячейки, что облегчает испарение. Однако когда сбор нектара идет особенно интенсивно, такой способ не позволяет оперативно перерабатывать все сырье, и массы рабочих пчел, обслуживающих улей, прекращают работы по дому и начинают готовить мед. Набрав немного нектара в зобик, а заодно добавив в него новую порцию ферментов и консервантов, пчела отрыгивает маленькую порцию и держит крохотную капельку в челюстях. Из нее испарение идет более интенсивно, особенно если в это время в улье много личинок, так как ради них здесь поддерживается высокая температура, достигающая в центре гнезда 36—38 градусов. Готовым медом заполняют сотовые ячейки, теперь уже до отказа, и запечатывают их. Здесь мед может храниться неопределенно долго.

Кроме цветочного меда, пчелы заготавливают падевый. Его вырабатывают из выделений тлей, щитовок и алейродид, или белокрылок, маленьких крылатых насекомых, названных так за наличие белых, как бы обсыпанных мукою крылышек («алеурон» – по-гречески «мука»). Эти насекомые поселяются на молодых нежных побегах растений, богатых белковыми веществами, и питаются их соками.

Сок растений – пища малопитательная, так как концентрация в нем ценных для организма веществ невелика, он слишком водянист. Однако количество доступного сока столь велико, что насекомым остается только сосать и сосать, перекачивая его из растения в свой кишечник. Питающиеся соком не стремятся извлечь из содержимого кишечника все ценное без остатка. Некоторые обходятся даже без пищеварительных соков, а отбирают для питания только то, что может всосаться в готовом виде.

Таких веществ в соках немного, вот почему насекомые вынуждены выпивать огромное количество этих растворов и пропускать их через свой кишечник. Не случайно сладковатая жидкость, выбрасываемая из их анального отверстия, ее называют падью, содержит много неиспользованных веществ с примесью обычных выделений, для которых, собственно, и предназначено это отверстие у всех без исключения животных нашей планеты.

Интересно, что ложка «дегтя», добавляемая в эту «бочку», не только не портит находящийся там «мед», а как бы облагораживает его. Кроме того, под действием пищеварительных ферментов в кишечнике поставщиков пади создается много веществ, которых растительные соки не содержат. Ферменты насекомых расщепляют дисахариды на более простые моносахара.

Однако инвертаза, часто называемая сахаразой, так как именно она разлагает сахарозу на глюкозу и фруктозу, кроме того, обладает способностью синтезировать из сахарозы и продуктов ее расщепления новые более сложные соединения – трисахариды: мелицитозу и глюкосахарозу. В первом веществе последовательность моносахаров такая: глюкоза – фруктоза – глюкоза, а во втором – глюкоза – глюкоза – фруктоза. В выделениях насекомых появляются также новый дисахарид трегалоза, новые карбоновые кислоты, производные фенола и аммиака. Пройдя в зобиках пчел стандартную обработку, падь превращается в падевый мед, вполне удовлетворяющий самих насекомых и высоко ценимый в некоторых странах Западной Европы.

Пчелы не единственные сластены. Занимаются производством меда и некоторые тропические муравьи.

ТЕПЛОФИКАЦИЯ

Температурный режим поверхности нашей планеты варьирует в широком диапазоне: от морозов, доходящих до —88 в Антарктиде и —74 градусов на полюсе холода Северного полушария в Оймяконе, до +54,7 градуса в приземном слое воздуха долины Смерти, +83,5 градуса на поверхности почвы на побережье Красного моря и почти +100 градусов воды многих горячих источников.

И в самых суровых районах Антарктиды, и в горячих источниках существуют примитивные организмы. Для более развитых существ, если отбросить отдельные весьма немногочисленные исключения, диапазон, за пределы которого не должна выходить температура их тела, значительно уже: от —2 до +50 градусов. Это не значит, что более высокое нагревание или тем более охлаждение тела совершенно непереносимо. Многие беспозвоночные животные способны без вреда для себя непродолжительное время выдерживать значительные отклонения от этого диапазона, то есть выживать, но никто из них не в состоянии нормально жить, питаться, расти и размножаться за его пределами.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

52-градусный диапазон – зона жизни нашей планеты. Это не значит, что она годится для любого организма. Как раз наоборот. Практически нет животных, которые одинаково хорошо себя чувствуют, когда температура тела падает до —2 и когда она подскакивает до + 50 градусов. Температурная граница жизни для отдельных видов животных значительно уже, а для многих составляет всего 1—2 градуса. Более существенные колебания температуры тела немедленно вызывают нарушения жизнедеятельности или гибель животных.

Температурный фактор оказывает влияние на любые процессы, протекающие в организме. С чем это связано, понять нетрудно. При температуре выше абсолютного нуля, то есть выше —273,15 градуса, молекулы любых веществ находятся в беспрерывном движении. Кинетическая активность, или частота соударений молекул, в результате которых происходит их разрушение или образование новых, пропорциональны абсолютной температуре. При повышении или понижении температуры на 10 градусов кинетическая активность соответственно изменяется на 3 процента, а интенсивность обмена веществ в два раза. Не удивительно, что температурный фактор определяет жизненную активность животных. Это в равной мере касается и физиологических процессов и всех форм поведения: от переваривания пищи до двигательной активности. Как-то в начале лета в Московском зоопарке я видел переселение крупных рептилий на летние квартиры. Обслуживающий персонал герпетария весьма фамильярно обходился с внушительными по размеру, зубастыми и далеко не мирными крокодилами. Посетители зоопарка, с интересом наблюдавшие эту картину, удивлялись, насколько ручными могут быть кровожадные хищники. А дело объяснялось просто. Переезд происходил при такой низкой температуре воздуха (и, естественно, тела крокодилов), когда рептилии оказываются не в состоянии не только кусаться, но и совершать быстрые энергичные движения.

Совершенно иначе ведут себя крокодилы в жару. В моей лаборатории они содержались в небольшом бассейне, затянутом сверху сеткой. Чтобы обеспечить высокую активность подопытных животных, температура воды поддерживалась на уровне 30—35 градусов. В теплой воде флегматичные и равнодушные ко всему рептилии, какими их привыкли видеть посетители наших зоопарков, весьма расторопны. Утром перед началом экспериментов, чтобы убедиться в хорошей «спортивной» форме подопечных, я клал ладонь на металлическую сетку. И хотя я знал, что немедленно подвергнусь атаке, моя реакция всегда запаздывала: крокодил неизменно повисал на сетке бассейна раньше, чем я успевал отдернуть руку.

Еще сравнительно недавно животных принято было делить на теплокровных, то есть умеющих поддерживать температуру тела на постоянном уровне, и холоднокровных, чья температура пассивно следует за температурой окружающей среды. Особенности терморегуляции огромного числа животных не укладываются в эту упрощенную схему»

Сейчас в научной литературе термины «теплокровные» и «холоднокровные» почти не употребляют. Однако здесь они будут сохранены. К теплокровным мы будем относить птиц и млекопитающих, хотя некоторые из них умеют снижать свою температуру до очень низкого уровня и могут много дней находиться в таком «охлажденном» состоянии, а к холоднокровным всех остальных, хотя они способны подолгу поддерживать температуру тела значительно выше температуры окружающей среды. Использование этих терминов отражается на точности формулировок, но зато упрощает изложение.

Первым, кто не только обратил внимание на несоответствие существующей классификации фактическому положению вещей, но и попытался ее усовершенствовать, был известный советский зоолог и этнограф, один из немногих русских, кому довелось совершить путешествие в дебри Амазонки, И. Стрельников. В отрочестве монастырский служка, а в годы расцвета творческих сил профессор Сельскохозяйственного института в городе Пушкине, Стрельников всегда интересовался теоретическими вопросами биологии. Анализируя имевшиеся в его распоряжении данные о температурных параметрах живых организмов, он ввел в науку понятие об экологической терморегуляции. Под этим термином понимают способность животных изменять температуру своего тела в соответствии с экологическими потребностями и конкретной ситуацией.

Холоднокровным животным, как мы уже видели, чтобы сохранять высокую активность, необходимо поддерживать температуру тела на оптимальном уровне. Для обитателей тропических лесов он достаточно высок: 25– 35 градусов. Даже теплый климат экваториальных лесов не гарантирует его обитателям возможности в нужный момент иметь необходимую температуру. Оптимум для жителей северных и горных лесов может лежать в диапазоне 20—25 градусов или быть ниже. Но здесь погодные условия дают еще меньше возможностей его достигнуть,

Значительно сложнее теплокровным, так как диапазон температур, при которых они могут не только сохранять активность, но и саму жизнь, чрезвычайно узок. У утконоса и ехидны подъем жизненных сил происходит при температуре тела в районе 30, у сумчатых – 35, у остальных млекопитающих 38, а птицам для этого требуется около 40—42 градусов.

Откуда животные черпают тепло? Все без исключения организмы вырабатывают собственное тепло, но его доля в тепловом балансе у теплокровных и холоднокровных животных различна. Дело в том, что любая клетка в процессе обычной жизнедеятельности вырабатывает тепло, и ее температура хотя бы в ничтожной степени превышает температуру окружающей среды. Холоднокровным животным собственного тепла не хватает, и они вынуждены заимствовать его у внешних источников, а теплокровные умеют вырабатывать больше тепла, чем теряют его в самые сильные холода. Для сохранения постоянной температуры тела необходимы мощные «печи» и надежная термоизоляция. Теплокровные бережно, по-хозяйски относятся к производимому теплу и зря его не растрачивают.

Температура тела может оставаться постоянной лишь до тех пор, пока приток тепла и его потери равны. Если животное отдает во внешнюю среду больше тепла, чем производит, оно начинает мерзнуть. Но когда приток внешнего тепла или его производство превышает расходы, возникает опасность перегрева. Теоретически для восстановления status quo существует две возможности: изменить процесс воспроизводства тепла или уровень теплоотдачи. Животные используют для этого десятки различных способов.

Физиология терморегуляции тесно связана с климатическими условиями среды обитания и с прочими экологическими особенностями жизни лесных обитателей. Физиологическая экология температурных адаптации – важнейшая часть тех приспособлений, которые позволили им обжить любые районы Земли.