Текст книги "В погоне за Солнцем"

Реакции естественного мира на солнце совершенно удивительны. Некоторые виды моллюсков, которые регистрируют дневной свет, откладывают определенный слой клеток, ширина которого – сэндвич дневных отпечатков – прямо соотносится с количеством часов дневного освещения, под которым лежал моллюск, что позволяет вычислить возраст моллюска по количеству слоев. Коралловые окаменелости, найденные в Девоне на юге Англии, обнаруживают поразительную периодичность в кольцах роста – около четырехсот в каждом годовом наборе. Эта улика позволяет нам вычислить, что около 370 млн лет назад в году насчитывалось около четырехсот дней, каждый из которых длился около 22 ч[512]512
  См.: Mikolaj Sawicki, Myths About Gravity and Tides, Physics Teacher 37. 1999. Октябрь. Р. 438–41.


[Закрыть].

Многие мифы повествуют о силе солнца в воздействии на природу. “…Такое божество, как солнце, плодит червей, лаская лучами падаль”[513]513
  Пер. Б. Пастернака.


[Закрыть], – говорит Гамлет, отражая одно суеверие. В “Антонии и Клеопатре” находит отражение другое: солнечные лучи, которые способствуют спонтанному размножению змей, – старая байка, опровергнутая лишь в XVII веке. Столетие спустя французский изобретатель Жозеф Нисефор Ньепс (1765-1833) ввел термин “актинизм” для обозначения способности Солнца производить химический эффект в объектах неорганического происхождения. Некоторые минералы, например белый мрамор, начинают фосфоресцировать – испускать свет – после долгой выдержки в лучах солнца. Ньепс заметил, что “гранитные скалы, каменные структуры и металлические статуи – “все проявляют признаки наступающего разрушения после нескольких часов солнечного облучения”[514]514
  Excursions: The Writings of Henry David Thoreau. Vol. 9 (Boston: Houghton Mifflin, 1893. Р. 292.


[Закрыть]. Более того, от солнца вспыхивают пожары, тонут корабли, у которых искривляется обшивка, а в самых жарких районах планеты даже “ [камни] сжариваются дотла”[515]515
  David Attenborough, The Private Life of Plants. Princeton: Princeton University Press, 1995. Р. 45ff.


[Закрыть]. В 1814 году британский ученый Хэмфри Дэви подверг алмаз интенсивному нагреванию с использованием большого увеличительного стекла: в конечном счете драгоценный камень вспыхнул и сгорел дотла, оставив тонкую угольную крошку в доказательство того, что был всего лишь кусочком угля.

Юлиус фон Сакс (1832-1897), один из величайших немецких ученых XIX века, систематизировал явление, названное им фототропизмом (от греч. φῶς – свет, τρόπος – поворот), – отслеживание солнца организмом. Я наблюдал это явление в действии, когда в июле 2006 года побывал на крайне современной томатной ферме в южной Испании – саженцы поворачивались дважды в день, сперва одной стороной, потом другой, их стебли всегда наклонялись в сторону солнца, чтобы вырасти быстрее и сильнее[516]516
  В конце дня саженцы выносят на открытый воздух и причесывают маленькими щетками, вырабатывая сопротивляемость стеблей, чтобы сделать их еще крепче. Побочным эффектом поглощения большого объема солнечного излучения является значительное нагревание: листья большинства растений чувствительны к нагреванию – в случае слишком долгого воздействия ультрафиолета они вянут и умирают. Поэтому крыши теплиц сейчас делают из рассеивающего свет пластика, а не из стекла, которое приводило к ожогам растений. Во всем этом есть ирония, потому что недавние исследования показали, что употребление в пищу томатов может защитить человека от солнечных ожогов и преждевременного старения кожи. Эксперты из английских университетов Манчестера и Ньюкасла обнаружили, что томат повышает способность кожи к самозащите от ультрафиолетового излучения: предполагается, что эффект достигается за счет пигмента, который окрашивает плоды в красный цвет.


[Закрыть].

Растения меняют свое положение с необычайной точностью, чтобы уловить как можно больше солнечного освещения: достаточно посмотреть вверх на лесной покров – будет видно, что листья образуют почти полностью закрытый свод, складываясь как кусочки пазла. Растения не сотрудничают, как добрые соседи, они яростно соперничают за доступ к свету. Чем больше света они поймают, тем выше их шансы на выживание, так что некоторые растения выработали для этого чрезвычайно изобретательные механизмы. Например, гигантское съедобное растение из семейства ароидных, которое произрастает в болотах тропического леса на Борнео, не только имеет листья шириной в 10 футов, а суммарную площадь поверхности – более 30 кв. фу тов. Вдобавок к этому обратная сторона листьев у него покрыта особым пурпурным пигментом, который улавливает свет после того, как тот пройдет сквозь лист, словно давая хлорофиллу вторую порцию. Бегонии, растущие в том же лесу, на внешней поверхности листьев выработали прозрачные клетки, которые действуют как крошечные линзы, собирая свет и фокусируя его на хлорофилле, находящемся внутри.

Как правило, соперничество приводит к вытягиванию растений в высоту, но для этого нужна конструкция, не допускающая падения. Поэтому корни становятся толще и распространяются либо в ширину, либо вглубь. Деревья нашли чрезвычайно эффективное решение проблемы фотосинтеза, но при этом не следует слишком привязывать свою точку зрения к земле.

Подумайте о березе зимой. Ее листья облетели, ее конструкция выделяется темными линиями на фоне серых холодных облаков… Попробуйте избавиться от устоявшегося взгляда на деревья, повернитесь спиной, наклонитесь к земле вниз головой и посмотрите на дерево из этого положения. Оно уже не выглядит выросшим из земли, становясь больше похожим на нечто вытянувшееся с небес… Туловище дерева не сделано из почвы – напротив, скорее почва в значительной части состоит из деревьев… Деревья созданы из солнца, ветра и дождя. Земля же для них – это просто опора[517]517
  Morton, Eating the Sun. Р. 222.


[Закрыть].

В жизни некоторых растений солнце занимает еще большее место. К таким относится огромное семейство цветущих растений, сложноцветные, особенно подсолнухи и другие, похожие по типу соцветия на маргаритки (в английском языке этот цветок называется daisy, от др.-англ. dæges eage – дневной глаз). Подсолнух, чье умение поворачиваться вслед за солнцем было впервые научно описано Леонардо да Винчи в его ботанических исследованиях, был привезен испанцами в Европу около 1510 года с американского континента. У ацтеков этот цветок был священным, а у инков считался эмблемой солнечного божества. Оказавшись в Европе, подсолнух за несколько десятилетий стал символом преданности из-за своего верного следования за солнцем[518]518
  Некоторые растения не выносят солнечного света. Существует как минимум 3 тыс. видов нефотосинтезирующих растений, многие из которых паразитируют на других растениях, часто на грибах, а те в свою очередь черпают питательные вещества из деревьев. Эти растения – странное племя. Например, фисташки и трюфели растут под землей (как это делают мясистые корнеплоды вроде картофеля или моркови). В 1729 году французский астроном д’Орту де Майран заметил, что некоторые растения в затемненном помещении открываются днем и закрываются ночью вне зависимости от света. Орхидея-призрак, полностью лишенная хлорофилла, проводит очень много времени под землей, цветет столь нерегулярно и растет в столь редких местах, что в некоторых странах ее уже объявляли вымершей – и внезапно она появлялась вновь. Западноавстралийская орхидея Rhizanthella gardneri цветет под землей и вообще никогда не выглядывает на поверхность. В период осенних дождей она вытягивает вверх тюльпанообразный отросток, который приподнимает почву, образуя в ней трещины, через которые проникает слабый запах, привлекающий насекомых.


[Закрыть].

Дэвид Аттенборо начинает свой сериал “Невидимая жизнь растений” со слов: “Побег, находящийся в темноте, будет ползти в сторону единственной щели, откуда пробивается свет. Растения способны видеть[519]519
  Attenborough, Private Life of Plants. Р. 1.


[Закрыть]”. Вполне простительная гипербола. Тяга к свету сохраняется даже при крайних температурах: некоторые полярные животные регулярно метят свою территорию, определяя местонахождение Солнца относительно каких-то ориентиров на земле, а антарктический лишайник Lecidea cancriformis способен к фотосинтезу при температуре до –20 °C. Полярный мак утром смотрит на восток, а днем начинает склоняться к западу (движение обеспечивают двигательные клетки гибкого сегмента у основания цветка, так называемой листовой подушечки). Высокогорный снежный лютик ориентируется на солнце сходным образом, солнечный свет помогает ему поддерживать оптимальный уровень температуры и влажности, способствует более эффективному привлечению насекомых. Природа никогда не сдается. Природа – это вечное приспособление.

В 1745 году шведский ботаник Карл Линней придумал цветочные часы в дополнение к солнечным: они указывали время с точностью до получаса при помощи цветов, раскрывающих и закрывающих свои соцветия в определенное время дня. Эти часы были нарисованы в 1948 году (drawing by U. Schleicher-Benz)

В 1920 году в рамках исследований, проводимых Министерством сельского хозяйства США, было обнаружено, что цветение многих растений обусловлено количеством получаемого ими дневного света. Для объяснения этой реакции был введен термин “фотопериодизм”. Растения были распределены по категориям: короткодневные, которые не зацветают при суточной освещенности, превышающей определенное количество часов; длиннодневные – не зацветающие при недостатке часов освещенности; нейтральные – зацветающие независимо от длительности освещения. Далее, обнаружилось, что длительность темного времени суток также критична для зацветания растений. Например, короткодневные растения расцветают, когда ночи длинные, а долгодневные – когда ночи короткие или вовсе отсутствуют. Конечно, разговор с любым опытным сельским жителем привел бы к схожим выводам, ведь даже названия многих растений давно отражают эту чувствительность к свету и темноте. По крайней мере пятьдесят видов цветов соблюдают регулярное время открытия и закрытия, некоторые из них носят соответствующие названия: так, calendula (ноготки, в английском заимствовавшие свое имя от лат. calenda – первый день месяца) сперва превратились в gold-flowers (сейчас под этим именем известны совершенно другие цветы – хризантемы), затем по ассоциации с Девой Марией стали Mary’s gold и, наконец, marigolds, при этом про них известно, что они раскрывают цветы только в часы самого яркого солнца.

Как говорит Пердита в “Зимней сказке” Шекспира,

 
Вот ноготки, что спать ложатся с солнцем
И с солнцем пробуждаются в слезах[520]520
  Пер. В. Левик.


[Закрыть].
 

Очный цвет полевой (в английском языке он носит разнообразные названия, в том числе “пастушьи часы” и “барометр бедняка”) раскрывается летом чуть позже семи утра и закрывается сразу после двух часов дня, а когда ожидается дождь, он вообще не раскрывает свои цветы. Многие растения, не обладающие говорящими названиями, тем не менее тоже раскрывают и закрывают цветы по достаточно строгому расписанию. Салат, например, расправляет листья в семь, а сворачивается обратно в десять утра, и т. д. Ориентация на солнце у таких “часовых” цветов была использована на практике в 1751 году, когда Карл Линней (1707–1778) придумал часы, созданные из цветов. Время можно было установить, увидев (или унюхав), какие именно цветы раскрылись. Чередование было устроено довольно сложно, но по крайней мере одна из последовательностей раскрытия цветов выглядела так:

 
Семь – восемь утра: нарциссы
Восемь – девять утра: гербера (или арктотис)
Девять – десять утра: горечавка
Десять – одиннадцать утра: эшшольция
Полдень: закрывается вьюнок пурпурный, раскрывается козлобородник
Четыре дня: ночная красавица
Четыре – пять вечера: закрывается эшшольция
Шесть вечера: вечерняя примула и луноцвет
Восемь – девять вечера: лилейник и нарцисс закрываются
Девять – десять вечера: душистый табак
Десять вечера – два ночи: ночной цереус
 

Когда Линней высаживал такие часы в саду своего летнего дома под Уппсалой, он учитывал разницу в широте – например, он считал, что козлобородник будет раскрываться там в три часа ночи, чтобы встретить рассвет полярного дня, и соответственно располагал свои цветы[521]521
  Vernon Quinn, Stories and Legends of Garden Flowers. N. Y.: Frederick Stokes, 1939. Р. 116–17. В алхимии с Солнцем ассоциируются лилия и каменный дуб —: лилия воплощает чистоту, а дуб – силу и славу.


[Закрыть]. В последнее время разнообразные виды цветочных часов появились во многих местах, в том числе и в столь отличных друг от друга, как Тегеран (Иран) и Крайстчерч (Новая Зеландия). Но их точность, конечно, очень приблизительна, поскольку цветы крайне зависимы от милостей погоды[522]522
  В 1920-е годы молодой ученый Джон Нэш Отт экспериментировал с замедленной фотосъемкой и обнаружил, что волны различной длины оказывают различное воздействие на фотосинтез. Он экстраполировал эти данные и заключил, что разные световые частоты могут воздействовать и на человеческое состояние (см.: Peter Tompkins, Christopher Bird, The Secret Life of Plants. N. Y.: Harper, 1973. Р. 58, 170–71). В дальнейшем он работал над выяснением связей между светом и раком, а к концу 1960-х конгресс США принял Radiation Control Act (Акт о контроле за излучением), один из авторов которого благодарил Отта за то, что тот “направил нас всех в сторону контроля за излучением от электронных изделий”. Исследования Отта стали широко известными, и десятилетиями спустя компания “Парамаунт” пригласила его, чтобы сделать замедленную фотосъемку цветов для фильма Барбары Стрейзанд “В ясный день ты увидишь вечность”. Пение актрисы должно было за секунды пробудить все цветы в ее доме.


[Закрыть].

Исследования, начатые в 1960 году, обнаружили, что каждая разновидность растений отражает свет по-разному, так что спутник из космоса может идентифицировать растительную жизнь в любом уголке планеты. В 1972 году Соединенные Штаты, во главе которых тогда находился Никсон, озабоченный планами Советского Союза по захвату мирового господства, создали рабочую группу по оценке планируемого Советами урожая. Как пишет Дэн Морган, “информация о советском урожае рассматривалась как разведданные первостепенной экономической важности с определенными последствиями для экономической безопасности Соединенных Штатов”[523]523
  Dan Morgan, Merchants of Grain. N. Y.: Viking, 1979. Р. 16.


[Закрыть]. Несколькими месяцами позднее был запущен LACIE (Large Area Crop Inventory Experiment), эксперимент по учету урожая на больших площадях, а к 1977 году американские спутники в точности предсказывали, сколько уродится пшеницы у империи Зла, за шесть недель до урожая. Судя по всему, вскоре после этого программа LACIE была свернута, но, возможно, с тех пор уже была развернута какая-то новая форма сельско-космического шпионажа. Например, известно, что в 1995 году американский флот проводил исследования, может ли цветение биолюминесцентных водорослей оказаться полезным для отслеживания подводных лодок (нет, не может). Но между 1992-м и 2001-м годами научная группа MEDEA (Measurements of Earth Data for Environmental Analysis, Исследования данных планеты для анализа окружающей среды) порекомендовала федеральному правительству вести наблюдение за окружающей средой. Эл Гор активно лоббировал возрождение этой программы, и в январе 2009-го было сообщено, что “лучшие ученые и разведчики страны сотрудничают, чтобы использовать ресурсы разведслужб, включая спутники-шпионы и другие засекреченные устройства, для определения сложнейших изменений в окружающей среде”. Таким образом, использование спутников никогда не прекращалось, только теперь разведка помогает окружающей среде, а не наоборот[524]524
  См.: William J. Broad, CIA Revives Data Sharing on Environment, The New York Times. 2010. 5 января. A1.


[Закрыть].

В животном мире часто происходит то же, что и в растительном. Луна-рыба (в английском – sunfish, рыба-солнце), поразительно уродливое, почти бесхвостое создание, вырастающее до двух метров в длину, – самая тяжелая костная рыба на свете – живет в глубинах океана в сезоны бурь (ее называют “морским лежебокой”) и поднимается на поверхность погреться на солнышке в ясную погоду. В пустыне Сахаре муравьи-фуражиры ориентируются на поляризацию солнечного света и на магнитное поле Земли, чтобы потом воссоздавать в памяти кратчайший путь домой. Такие животные, как альбатросы и черепахи, которые проводят почти всю жизнь в глубине моря или на его поверхности, используют солнце как навигационный маяк. Крошечный песчаный крабик Talitrus, нервное вещество которого достигает едва ли миллиметра в длину, способен вычислить время дня с точностью до получаса исходя из угла, образованного его телом и положением солнца. В соответствии с изменением освещенности множество животных способны сезонно менять расцветку, изменяя пигментацию и маскировочную окраску вместе с окружающей средой.

Солнце играет роль и в репродуктивной деятельности животных. По мере захода солнца косяки сельди сбиваются плотнее и заплывают на мелководье, где мечут икру, защищенные своей многочисленностью. Когда солнце встает, косяки рассеиваются[525]525
  См.: Night Schools for Fish, The Washington Post. 2009. 30 марта. Р. A5.


[Закрыть]. Множество ярких тропических птиц живут в верхнем слое леса, где они нежатся в море солнечного света и могут выставлять свою красоту потенциальным партнерам с максимальным эффектом. Другие пернатые с буйной расцветкой пользуются пробивающимися солнечными лучами, достигающими нижних уровней леса, чтобы устраивать брачные акробатические номера напоказ, мерцая раскраской в рассеянном свете “как танцоры под вращающимся дискотечным шаром”[526]526
  См.: C. Claiborne Ray, Birds of a Feather, The New York Times. 2006. 3 октября. F2 и Natalie Angier, Some Blend In, Others Dazzle. Там же. F1.


[Закрыть].

Бабочки геликониды используют поляризованный свет для выбора брачных партнеров, их использование визуальных сигналов в брачном выборе является примером использования света, которое также может обладать и адаптивной ценностью в густом лесу, где освещение сильно варьируется по цвету и интенсивности. Но встает вопрос, какая стимулированная солнцем деятельность находится за пределами нашего восприятия. “Некоторые птицы могут видеть то, чего люди просто не видят”, – говорит доктор Миеко Чу из Корнелльской орнитологической лаборатории; например, лазоревки различают друг друга с совершенно недоступной для человека точностью. Уже довольно давно известно, что птицы (как и некоторые ящерицы, рыбы и насекомые) способны видеть в ультрафиолетовом спектре. Но лишь в 1998 году ученые обнаружили, что некоторые виды оперений отражают волны, невидимые для человеческого глаза: в нашем глазу три типа колбочек, а у птиц четыре. Это открывает для них области спектра электромагнитного излучения за пределами нашего кругозора и сильно расширяет диапазон их цветовосприятия.

Летом 1944 года Карл фон Фриш (1886–1982), который в 1973 году разделил Нобелевскую премию по физиологии с Конрадом Лоренцем, обнаружил, что пчелы объясняют своим товаркам в улье, куда следует лететь, двигая задней частью тела. Пчелы могут “танцевать” два вида танцев – один круговой, другой в форме восьмерки, которые Фриш интерпретировал, приводя его собственный пример, как “нектар в 1,5 км отсюда, в 30° от солнца”. Он также установил режимы пчелиной коммуникации, показав их чувствительность к ультрафиолетовому и поляризованному свету. Они могут вылетать по направлению, которое корректируется в связи со смещением солнца, и даже прокладывать маршрут для отдыха через солнечные места. Это умение выдерживать постоянный угол по отношению к солнцу, несмотря на временной сдвиг, немцы называют очаровательным словом Winkeltreue[527]527
  См.: D. V. Alford, Bumblebees. London: Davis-Poynter, 1975. Р. 75.


[Закрыть].

Когда пчела прибывает обратно в улей, повстречав новые цветы, она танцует на площадке перед входом (пчелиная колония, населяющая улей, составляет 20 тыс. пчел зимой и 60 тыс. летом), сперва описывая окружность, потом пересекая ее, покачивая животом и энергично жужжа. Затем она входит внутрь и начинает заново: при достаточной стимуляции пчела может танцевать около 4 ч. Чем дальше пчела углубляется в улей, тем дальше оказывается источник пыльцы. А поскольку соты в улье расположены вертикально, танцевальные па не могут напрямую указывать на цветок и вместо этого ориентированы на солнце. Если пчела пересекает окружность по вертикали, тогда источник пищи находится на одной линии с солнцем. Если цель, скажем, в 15° правее, то танцевальное движение будет пересекать окружность на 15° правее от вертикали. Пчелы-работники окружают танцора, запоминают информацию и затем вылетают на поиски. Когда они возвращаются с добычей, они также танцуют, и вскоре начинает активно собираться рабочая сила[528]528
  Изложение Фриша авторитетно, но несколько тяжеловесно; я здесь кратко пересказываю прекрасное описание из David Attenborough, Discovering Life on Earth. Boston: Little, Brown, 1981. Р. 103.


[Закрыть]. В восторге от своего открытия Фриш принялся за изучение того, каким образом пчелы могут передавать информацию о положении солнца. В это было сложно поверить, но ученый все-таки сделал вывод, что пчелы могут предсказать положение солнца в любой заданный момент времени, так что, если бы они танцевали без перерыва, постоянно меняя картину танца, они воспроизводили бы движение солнца[529]529
  См.: Edward O. Wilson, The Insect Societies. Boston: Harvard University Press, 1971.


[Закрыть].

Муравьи и пауки тоже находятся среди насекомых, которые используют поляризованный свет в качестве оптического компаса. Последние специально оснащены парой дополнительных глаз. Эти глаза не видят в обычном смысле слова, но у них есть встроенные фильтры, которые определяют направление поляризации. Активность у пауков обычно наступает после захода солнца, они используют этот механизм для нахождения обратного пути к своим гнездам после вылазок за пропитанием[530]530
  См.: M. Dacke, et al., Built-in Polarizers Form Part of a Compass Organ in Spiders, Nature. 1999. 30 сентября. Р. 470ff.


[Закрыть].

Из тысяч видов муравьев некоторые используют солнце для ориентации сходным с пчелами образом. Они также имеют близкую к пчелам спектральную чувствительность зрения. Великий биолог Э. О. Уилсон назвал эти свойства “почти фантастической способностью к запоминанию маршрута и угловой скорости солнца”[531]531
  Wilson, Insect Societies. Р. 216.


[Закрыть]. В мозгу насекомых во время их путешествий за провиантом происходит нечто невероятное: рабочий муравей идет по следу и кружит, “описывая замысловатые поисковые узоры”, пока не находит пищу; в момент каждого изгиба и поворота маршрута он фиксирует направление на солнце и угол поворота. На обратном пути он инвертирует средний угол на 180° – непростой трюк: человеку для этого понадобился бы компас, секундомер и векторный анализ.

Многие другие создания ориентируются по солнцу во время миграций – этим свойством обладают животные, от карибу, которые перемещаются на 2 тыс. миль (это самая длинная сухопутная миграция), до детеныша головастой морской черепахи, отправляющегося в заплыв по Атлантике на 8 тыс. миль, и замбийской кротовой крысы, китов, лосося (знаменитого своими миграциями), угрей, голубей, обычной жабы и птиц, осуществляющих безостановочный перелет от Аляски до Новой Зеландии[532]532
  См.: Norman R. F. Maier, T. C. Schneirla, Principles of Animal Psychology. N. Y.: McGraw-Hill, 1935. Р. 188.


[Закрыть].

Каждое лето шестьсот пятьдесят разных видов птиц кормятся и гнездятся по всей Северной Америке. С наступлением осени пятьсот двадцать из этих видов мигрируют на юг, чтобы вновь вернуться весной. Направление их полета зависит в основном от долготы дня, но еще и от чувствительности птицы к температуре[533]533
  См.: Leland Crafts, Theodore C. Schneirla, Elsa E. Robinson, Ralph W. Gilbert, Migration and the ‘Instinct’ Problem. Там же. Р. 25–39.


[Закрыть]. Они путешествуют в погоне за пищей, но сравнимый импульс им придает падение (или увеличение) уровня дневного освещения.

Планирование потребляет всего 5 % энергии, требуемой для постоянной работы крыльев, поэтому парящие птицы, например ширококрылые ястребы, седлают восходящие потоки горячего воздуха. Эти термальные потоки возникают от нагретой солнцем поверхности земли и иногда позволяют птице находиться на высоте в целую милю, откуда она затем спускается по долгой пологой линии, покрывая как можно бо́льшую дистанцию[534]534
  См. также: Kenneth P. Able, ed., Gatherings of Angels: Migrating Birds and Their Ecology. Ithaca, N. Y.: Cornell University Press, 1999. Р. 14–15 и David Attenborough, The Life of Birds. Princeton N. J.: Princeton University Press, 1998. Р. 62.


[Закрыть]. Птицы могут оценить, где термальные потоки надежны и сильны, и дождаться подходящих условий, перед тем как стартовать. Поскольку восходящие потоки работают на солнечном свете, они обычно случаются в долгие летние дни, хотя сверкающее солнце может серьезно перегреть птиц – гуси, например, избегают этой опасности, путешествуя по ночам.

На протяжении веков ученые (как и простые люди) считали птиц глупыми существами, но за последние несколько лет мы приблизились к пониманию того, как эти создания ориентируются в пространстве, и начали уважать их[535]535
  См.: Nature Neuroscience Reviews. 2005. Февраль и The New York Times. 2005. 1 февраля. F1.


[Закрыть]. Например, те птицы, перелет которых происходит в дневное время и которые используют солнце для ориентации в полете, должны обладать какого-то рода внутренними часами, чтобы вести отсчет времени. Положение любой точки на Земле по отношению к солнцу меняется на 15° каждый час, поэтому, чтобы постоянно корректировать свое направление, птица должна определять отношение траектории солнца к вектору собственного движения несколько раз в день. Другими словами, их солнечный компас должен иметь временной компенсаторный механизм[536]536
  См.: Frank P. Gill, Ornithology. N. Y.: W. H. Freeman, 1995. Гл. 13 и P. Berthold, Bird Migration: A General Survey. N. Y.: Oxford University Press, 1993. Р. 156–57.


[Закрыть]. С точки зрения птицы, если солнце в данный момент находится выше, чем оно должно быть в пункте назначения в это время дня, то следует лететь от солнца, если ниже – по направлению к нему.

Слепая техасская саламандра живет в пещерных подземных ручьях и никогда не видит солнца. Известно, что их существует менее сотни особей (Dante Fenolio / Photo Researchers, Inc.)

Точно так же, как некоторые животные стремятся к Солнцу, некоторые другие пытаются его избежать. Крошечная селевиния, или боялычная соня, которая была открыта только в 1939 году, не может выдержать более 8 мин постоянного солнечного освещения, у нее начинается болезненная реакция. Не обладющие потовыми железами рептилии особо чувствительны к теплу и всегда стремятся в тень[537]537
  См.: David Attenborough, Life on Earth, DVD. Vol. 7, Victors of the Dry Land и Life on Earth. Boston: Little, Brown, 1979. Р. 152.


[Закрыть]. Их называют холоднокровными, но это неправильный термин, на самом деле они очень точно регулируют температуру тела посредством солнечного освещения. Альбинос королевской змеи часто не выживает в естественных условиях, потому что не может получить тепло в достаточном объеме. Австралийские магнитные термиты строят большие тонкие термитники, обращенные плоскими сторонами к северу и югу, и могут перемещаться к северной стороне, чтобы воспользоваться солнечным теплом, а когда жара станет нестерпимой, охладиться на южной стороне[538]538
  См.: David Attenborough, The Trials of Life: A Natural History of Animal Behavior, DVD. Vol. 6, Homemaking.


[Закрыть].

Надписи на табличках: «Восход солнца», «Заход солнца», «Полдень».

Есть животные, которые, по всей видимости, обходятся вовсе без солнца. Одно из таких, европейский протей (Proteus anguinus), обитает в подземных водах Южной Европы, в особенности в бассейне реки Сочи в Словении. Протей обладает легкими, четырьмя ногами, небольшими зубами, образующими сито для удержания крупных предметов в пасти (так что он предположительно является хищником), головой как у угря и змееподобным туловищем; ни плавников, ни глаз у него нет. Он ест, спит и размножается под водой. Обычно белого полупрозрачного цвета, на свету меняет оттенок на оливковый.

Некоторые из этих видов утратили свои ставшие бесполезными органы, другие (как медведи, летучие мыши и совы) предпочитают темноту, но, будучи совсем лишены солнца, эти животные скоро погибнут.

В начале 1960-х британский ученый, доктор Джеймс Лавлок (р. 1919), работавший для НАСА над обнаружением жизни на Марсе, выдвинул гипотезу Геи, названную так в честь греческой богини земли. “Биосфера есть саморегулирующаяся сущность, способная поддерживать здоровое состояние нашей планеты, контролируя окружающую среду на химическом и физическом уровнях”, – писал Лавлок в своем бестселлере Gaia: A New Look at Life (“Гея: новый взгляд на жизнь”)[539]539
  См.: James Lovelock, Gaia: A New Look at Life on Earth. Oxford: Oxford University Press, 1979 и The Ages of Gaia. Oxford: Oxford University Press, 1988.


[Закрыть]. Теория гласит, что живые компоненты Земли регулируют неживые (атмосферу, океаны) в собственных целях, стабилизируя окружающую среду и сохраняя ее благоприятной для себя. Вся эта система в комплексе может рассматриваться как единый организм, таким образом, наш мир регулирует сам себя, чтобы сохранять благоприятность для огромного числа взаимодействующих видов, составляющих “жизнь” этого мира. Другими словами, земной шар работает над тем, чтобы все пребывало в идеальном равновесии.

Среди массированной критики этой теории встречался и тот аргумент, что такая гипотеза со стороны эволюции предполагает прогнозирование и планирование, тогда как все свидетельствует о том, что жизнь скорее случайна. Лавлок уточнил свои идеи во второй книге (с тех пор он написал еще четыре), разработав математическую модель, которую назвал Daisyworld (“Маргаритковый мир”): на гипотетической необитаемой планете есть два вида растений – черные и белые маргаритки, организованные так, чтобы поддерживать равновесие температуры и атмосферы в идеальном для роста маргариток состоянии. Черные маргаритки поглощают солнечный свет и нагревают планету, белые отражают свет и охлаждают планету, оба вида при этом по обстоятельствам увеличивают или уменьшают свою популяцию. Иными словами, живые системы стабилизируют свою глобальную окружающую среду. Не совсем ясно, насколько хорошо модель маргариткового мира передает всю сложность климата и биосферы Земли, и ученые, особенно биологи-эволюционисты, до сих пор относятся к идее Лавлока с сомнением. Впрочем, некоторые его аргументы были приняты. Как писал Оливер Мортон, “идея жизни как пассивного содержимого, приспосабливающегося к своему окружению без всякой возможности воздействия, – а ведь это действительно было главной парадигмой еще сорок лет назад, – окончательно устарела”[540]540
  Morton, Eating the Sun. Р. 256.


[Закрыть]. Сейчас мы уже вполне готовы принять идею о сотрудничестве Земли с Солнцем.