Текст книги "Таинственные явления природы и Вселенной"

Без сомнения, жуки являются самой успешной моделью эволюции. Они существуют более 280 млн лет, в течение которых появилось около 400 тыс. их видов. Никакой другой род из класса насекомых не может похвастаться таким многообразием. Только в одной неуютной для холоднокровных животных Центральной Европе имеется 8 тыс. видов жуков.

Говоря биологическим языком, «букашка» (по-английски «bug») – это «насекомое, которое сосет».

На первый взгляд, этот успех кажется удивительным. Жук неуклюж: если перевернуть его на спину, то зачастую ему очень непросто снова принять правильное положение. В полете он со своими жесткими надкрыльями и мягкими крылышками похож на гибрид старого моноплана с неподвижными крыльями и трескучего вертолета со слишком маленьким пропеллером. При движении по воздуху он не так элегантен, как стрекоза, не так проворен, как комнатная муха, и он совсем не такой виртуозный, как пчела. Поэтому некоторые виды жуков не летают совсем – в обычной жизни это не дает им никаких преимуществ.

Семейство животных с таким большим количеством видов приобрело и различные странности. Так, например, бразильский гигантский жук-усач достигает длины в 17 см – представьте, что будет, если он появится на грядке с капустой! Этот жук и сам испытывает довольно большие трудности из-за своего огромного размера. Как и все насекомые, он обладает трахеями, но примитивная система трубок не так эффективна для транспортировки кислорода, как система кровоснабжения у птиц и млекопитающих. Чем больше жук, тем больше у него проблем с насыщением организма кислородом. Поэтому гигантский жук-усач чрезвычайно медлителен и является легкой добычей для каждого, на кого не способен произвести впечатление своими размерами.

У такого же гигантского жука-голиафа из Центральной Африки проблема иная. Его личинки достигают веса в 110 г… и это бесценный источник белка для местного населения. Совершенно очевидно, что не всегда гигантские размеры защищают от врагов – часто они, наоборот, только привлекают внимание некоторых неприятелей.

Среди насекомых встречаются настоящие гиганты: тропический палочник достигает в длину 33 см, а размах крыльев мотылька Attacus Atlas больше, чем у ласточки, – до 24 сантиметров.

Жуки рода Onthophagus являются еще одним ярким примером того, как эволюционные изменения могут одарить и преимуществами, и недостатками. Этих животных также называют навозниками (или калоедами), что объясняется их любимым местом пребывания. Но не этот факт произвел сильное впечатление на Чарльза Дарвина, а их рога. Да, у этих толстых жужжащих жуков имеются настоящие рога, которые могут варьироваться в зависимости от рода и вида жуков. Рога прорастают то впереди на лбу, то на затылке, то на туловище, непосредственно около головы. Дарвин так и не смог объяснить это явление. Для него так и осталось загадкой, какие преимущества должно было дать различное положение рогов в ходе неотъемлемого от эволюции естественного отбора. Исследователь отложил проблему навозных жуков в долгий ящик.

Современный вывод таков: различное расположение рогов связано с определенной атрофией на теле животных. Эволюция – это не концерт по заявкам, и нельзя иметь все. У кого рога растут спереди на голове, у того меньше усики. Если рога расположены на затылке, тогда размер глаз соответственно меньше. А у кого рога находятся на туловище, тот должен обходиться маленькими крыльями. В общем, рога растут всегда рядом с тем органом, от которого данный вид жуков может отказаться с наименьшими для себя потерями. Расположение рогов соответствует стилю жизни данного вида жуков. У кого рога расположены на затылке и, соответственно, имеются маленькие глаза, тот в своей жизни может обходиться почти без зрения – он ориентируется в мире с помощью других органов чувств. В этом случае эволюция хорошо поработала: жуки за свои рога платят отмиранием иных органов, но из-за этого им не приходится опасаться за свою жизнь.

Еще один феномен навозных жуков имеет такое же объяснение. Дело в том, что мужские особи с большими рогами имеют совсем небольшие яички. В общем, правило для всех навозных жуков одно: чем больше украшение, растущее на голове, тем меньше резервуар для семенных клеток. Это, конечно же, значительно ограничивает способность к размножению. Нечто подобное мы видим у некоторых мужских особей Homo sapiens, для которых дорогой элегантный спортивный автомобиль иногда должен служить компенсацией за посредственный половой аппарат.

И раз уж речь зашла о половой силе и возможной плате за нее, скажем здесь о рыжих вечерницах (это такая разновидность летучих мышей). Здесь ситуация складывается с точностью до наоборот. Эволюция изрядно потрудилась над их яичками. Но вот мозг этих животных стал значительно меньше. Он мал и плох в работе, вследствие чего эти летучие мыши плохо летают, очень неуклюжи. Они мучительно долго выбирают себе место поселения, не способны быстро ориентироваться. Не правда ли, в этом случае тоже возможна аналогия с родом человеческим? Да еще какая! Половые гиганты среди мужских особей homo sapiens встречаются не так уж часто. Но еще реже они бывают наделены при этом высоким IQ.

Это только в кино вампиры злобно и жадно высасывают кровь у своих жертв. Настоящие вампиры не умеют сосать кровь; это просто такие летучие мыши, которые прокалывают кожу жертвы острыми зубками и не сосут, а слизывают выступившие капельки.

Но вернемся к нашим навозным жукам. Не слишком понятен «биовитальный» смысл подмены. Ведь ситуация выглядит довольно странно: тот, кто с помощью больших рогов изгоняет конкурентов с поля боя и тем самым впечатляет женскую особь, оказывается потом несостоятельным в оплодотворении завоеванных объектов?! Так он вряд ли сможет успешно передавать свои гены. Впрочем, может быть, если посмотреть на дело с другой стороны, это не так уж и плохо. Возможно, здесь мы имеем яркий символ надежды, что однажды на наших дорогах станет спокойно, поскольку вымрут все водители спортивных автомобилей.

Рыбы – это древние позвоночные животные, существующие более 400 млн лет. В настоящее время известно примерно 30 тыс. видов рыб, и каждый год открываются все новые. Кто пережил ледниковый период, извержения вулканов и падения метеоритов, кто видел, как приходили и уходили динозавры, тот может поговорить с рыбами о выживании.

Даллия – самая живучая рыба в мире. В пресных водоемах Чукотки и Аляски она выживает, вмерзая в лед на несколько месяцев.

Однако на людей это не производит никакого впечатления. Они считают рыб глухими, немыми и глупыми. Бедняг огромными сетями вылавливают из моря – подсчет ведется в тоннах. Если мы держим их в качестве «питомцев» в аквариумах, то серьезно думаем, что двум дюжинам тропических рыбок для жизни достаточно одного смехотворного кубического метра воды. Мы думаем, что дельфины умеют обманывать акул. А на самом деле «глупые рыбы» не проигрывают «умным млекопитающим»: игра между теми и другими уже многие миллионы лет идет вничью, иначе акулы давно перестали бы интересоваться дельфинами в качестве пищи.

Рыбы – это нечто иное, нежели просто неразумные животные. Они любопытны и исследуют новые объекты в своих окрестностях. К примеру, они очень любят прыгать над плывущими черепахами, а рыба-врач выдувает изо рта воздух, чтобы поиграть с уплывающими наверх пузырями. Акулы подслушивают эхолот дельфинов, а рыба-слон с удовольствием играет с улитками на своем хоботе. Но этот вид рыб и без того является особенным. Шведские исследователи установили, что рыба-слон половину вдыхаемого воздуха использует для работы мозга. Для сравнения: прочие позвоночные используют от 2 до 8 %, и даже человек – всего лишь 20 %. Это должно дать нам пищу для размышлений.

На земле сохранилось всего 6 видов двоякодышащих рыб протоптеров. Когда вода в реках и озерах пересыхает, протоптеров спасает то, что у них есть легкие. Они выкапывают себе в мягком илистом дне гнезда и спят в них до начала следующего сезона дождей, иногда дольше года. Дышат они при этом воздухом, поступающим через верхушку гнезда. А рыбаки вместо удочек и сетей отправляются на рыбалку с мотыгами и лопатами.

Олицетворением медлительности является хамелеон. Его крайне экономные поступательные движения с отрывистыми шагами объясняются его маскировкой – он подражает листве и ветвям деревьев, слегка шевелящимся от ветра. Но свою походку хамелеон может сделать еще медленнее. Если возникает опасность быть обнаруженным врагом, он застывает, как мертвый, в том положении, в котором находился, и напоминает музейное чучело. Как только хамелеон чувствует прикосновение, он может моментально упасть вниз. Не важно, как долго придется падать: он надувает легкие, которые, как парашют, помогают сократить скорость падения и, как надувная подушка безопасности, облегчают удар.

Еще более исключительной особенностью хамелеона является способность его кожи за несколько секунд принимать полностью новую расцветку. От зеленоватой, защитного цвета, до ярко-желтой расцветки пятнистой райской птицы – такое преображение не составляет никаких проблем для этой рептилии, управляющей своими пигментами непосредственно через нервные волокна. Первоначально зоологи предполагали, что и эта сноровка вырабатывалась в целях маскировки. Но, как установили австралийские исследователи, изменение цвета применяется не для того, чтобы ввести в заблуждение врагов, а чтобы договориться с собратьями.

В частности, самцы хамелеона с удовольствием предстают в образе кричаще пестрых драконов, чтобы произвести впечатление на своих конкурентов или привлечь самку. Это очень легкомысленный поступок, который в диких природных условиях вызывает появление таких прожорливых врагов, как куницы, совы, лисицы и одичавшие домашние кошки, и влечет за собой серьезные последствия. Именно кошки в течение последних лет сильно сократили численность хамелеонов. В животном мире снова и снова получается так, что мужские особи должны платить жизнью за свое пижонство. Они перестали спасаться бегством – это своеобразная «шутка» эволюции.

Глаза хамелеона двигаются независимо друг от друга, поэтому он может смотреть в двух направлениях одновременно.

В отличие от хамелеонов, морские ящерицы с Галапагосских островов устроились очень удобно: в качестве основного цвета они предпочитают черный. Причина заключается в том, что они питаются абсолютно нетипичной для ящериц пищей – водорослями, которые добывают в холодных водах океана. Возвращаясь на сушу, они греются на солнце, чтобы снова запастись теплом. А такой метод работает эффективнее, если кожа темного цвета и больше поглощает солнечные лучи, нежели отражает.

Однако будни морской ящерицы с таким образом жизни становятся очень однообразными: она греется на солнце и дремлет, после чего от 15 до 30 мин ищет водоросли в море, а затем снова греется на солнце и дремлет, потом приходит время ужина и т. д. Уже многие миллионы лет все происходит именно так. Почти целую вечность у морских ящериц практически не было врагов, отчего их далекие прародители не только спокойно расплодились, но и отказались от естественного инстинкта – спасения бегством. Когда Чарльз Дарвин находился на Галапагосских островах, он мог брать этих ящериц голыми руками и бросать в море – и они снова возвращались к нему. Есть в этом какая-то ирония, тонкая и грустная. Дарвин бросает ящериц в море… Может быть, кому другому ящерицы ответили бы иначе – к примеру, вспомнили бы об инстинкте самосохранения и сбежали бы. Но Дарвину ящерицы отвечают со вкусом и стилем, достойным их великого vis-à-vis: они возвращаются обратно и тем опровергают дарвинизм! И ученому ничего не остается, как квалифицировать это поведение как «неповторимый пример очевидной глупости». Утверждение Дарвина могло бы звучать так: «Я не прав с моим радикальным и прогрессистским эволюционизмом». Но нет. Так уж устроена наука: если ящерицы не подчиняются эволюционному учению Дарвина, то это просто глупые ящерицы…

Однако, в любом случае, это очень опасно – в ходе эволюции потерять инстинкт спасения бегством, ведь окружающая среда находится в непрерывном изменении. Так, на Галапагосских островах становится все больше одичавших собак и кошек, которые не знают, что кто-то просто не хочет убегать. Организм морских ящериц, правда, вырабатывает гормоны стресса. Но если к ним кто-то приближается, «…все же они не предаются бегству», – отмечает Томас Редль из Института орнитологии Макса Планка. Причину объясняют тем, что в ходе эволюции больше всего выжило тех животных, которые избегали чрезмерного напряжения. Все может быть. Но кому нужно энергосбережение, если оно приводит вас в желудок врага?

Во время рывка на ипподроме скаковая лошадь может развить мощность в 13 лошадиных сил.

Путешествия были привлекательны во все времена. Иоганн Вольфганг фон Гёте писал: «Рассудительный человек получает лучшее образование в путешествиях». А примерно столетие спустя Оскар Уайльд утверждал: «Путешествия облагораживают дух и ликвидируют наши предрассудки». Понятно, ни один из этих великих поэтов не знал и понятия не имел, что такое большой туристический лайнер, когда все его пассажиры разом, толпой высаживаются где-нибудь на Майорке. Но, между тем, для нас путешествие есть символ романтической свободы. Не зря мы с тоской смотрим на перелетных птиц, когда они улетают на юг, – не только потому, что пернатые летят к теплу, но и потому, что они просто отправляются в путь. Мы с удовольствием делали бы то же самое, но мы не можем: работа, заботы, долги, условности, недостаток воли.

Однако эстетизация процесса далека от эволюционно-биологического смысла ситуации. А факт остается фактом: перелетные птицы отправляются в путь по необходимости, а не по доброй воле. Когда становится холодно, они уже не могут найти себе никакой пищи и поэтому улетают в более теплые страны, где для них найдется разнообразное питание. Их перелеты полны сложностей и лишений, так что об интересных образовательных путешествиях можно говорить с большой натяжкой.

Перелетных птиц делят на летающих на короткие и на длинные расстояния. Коротким расстоянием, к примеру, является перелет от побережья Северного моря в Грецию, а к длинным расстояниям относится полет из Центральной Европы в Южную Африку. Мировой рекорд в перелете на большое расстояние был поставлен в сентябре 2007 года самкой веретенника по имени «Е7» (при выборе имени ученые не проявили никаких поэтических талантов!). Эта птица без перерыва пролетела из Аляски в Новую Зеландию целых 11,5 тыс. км! Черные крачки одолевают гораздо большие расстояния между Северным и Южным полюсами, но при этом они чаще делают остановки.

Конечно, такие успехи зависят не от оперения. Веретенник незадолго до начала путешествия наедает жировые запасы, которые настолько велики, что с этим дополнительным балластом он едва может держаться в воздухе. Поэтому для выравнивания веса он уменьшает желудок, кишки, печень и почки на 25 %, так как во время беспосадочного полета они ему не нужны. Когда он, наконец, достигает места назначения, резервы израсходованы чуть ли не до последнего грамма. Однако их еще хватает, чтобы дотянуть до ближайшего побережья и подкрепиться несколькими червями и крабами.

В целом экстремальное путешествие веретенника очень рискованно. Оно может обернуться катастрофой из-за самых небольших изменений погоды, как, например, встречного ветра или резкого падения температуры. Или же из-за того, что птица к своей цели прибывает в момент прилива, и подкрепиться на побережье никак не удается. Возникает вопрос: почему веретенник не выбирает более короткие дистанции? Так, во время полета из Аляски в Новую Зеландию он пролетает мимо многочисленных мест, в которых имеется достаточное количество корма, однако он не выбирает такой вариант. Мотивы приключенческих путешествий загадочны, как погружения кашалота, которому на глубине приходится вести опасные сражения с гигантскими каракатицами, хотя сверху имеются большие запасы рыбы, и питаться ими было бы намного безопаснее.

Другой проблемой перелетных птиц является сон. Понятно, что они, как и человек, не могут от него отказываться. Тем не менее, непонятным остается то, спят ли они во время своих беспосадочных полетов, которые иногда длятся сутками, или бодрствуют и восполняют сон позже. И то и другое очень рискованно. Первый вариант опасен потому, что у спящего пилота возникает большая вероятность аварии. И второй вариант небезопасен, так как в сонном состоянии птицы становятся легкой добычей хищников. Возможно, летающие на длинные расстояния птицы имеют такую структуру мозга, которая позволяет его половинам спать попеременно, как это происходит у дельфинов – из-за нехватки воздуха им постоянно приходится подниматься на водную поверхность, что не позволяет спать обоим полушариям сразу. Но пока эти предположения не доказаны, так как птицы неохотно позволяют подключить к себе электроды для изучения деятельности их мозга во время полета.

Для ориентации перелетные птицы используют звездное небо или солнце или же придерживаются магнитного поля Земли, которое даже при облачном небе не бросит их на произвол судьбы. Ученые обнаружили у почтовых голубей на клюве пучок нервных клеток с окисью железа, который реагирует на магнитное поле Земли, как стрелка компаса. Нейроны обладают трехмерным устройством, так что птицы могут определять свое географическое положение точно в любой момент движения.

Но даже отточенные методы «навигации» не исключают ошибок. Так, зимой на баварском озере Аммер можно увидеть различных птиц, которых никак не ожидаешь здесь встретить в это время года, например серебряную цаплю – ей было бы гораздо теплее в своей летней резиденции в юго-восточной Европе. А как понять поведение утки, которая осенью прилетает из теплой Испании в холодную Баварию? Ученые гадают о мотивах такого странного поведения перелетных птиц. Некоторые предполагают, что их запутало изменение климата, другие – что они потеряли ориентацию в вызванном человеком хаосе электромагнитных волн.

Грифы иногда наедаются до такой степени, что не могут взлететь. Птицам приходится ждать, пока их масса не уменьшится естественным путем.

Но возможно, эти птицы так же умны в своем нецикличном поведении, как и успешные биржевые брокеры. Это значит, что зимой они летят с юга на север, так как там у них не будет никаких конкурентов, которые могли бы претендовать на их пищу. Правда, здесь возникает вопрос: могут ли журавль и утка рассуждать настолько разумно?

Недавно исследователи обнаружили, что мозг перелетных птиц меньше, чем у тех, кто остается на зимовку дома. Причина в том, что «домоседки» в холодное время года должны думать, как остаться в живых. Например, черный дрозд, чтобы добыть себе пищу, сметает веткой снег. Или снегирь, который зимой переключается на мох (что совершенно нетипично для снегирей!). Перелетные птицы используют абсолютно иную стратегию: если им становится неуютно, они просто улетают. Для ориентации в пространстве необходимо несколько больше нейронов, но это возможно и при небольшой массе мозга.

Имеется достаточно причин, чтобы выразить уважение птицам-домоседам и не считать их консервативными и негибкими. Ведь они пришли к соглашению с окружающей средой и нашли возможность жить в ней. А перелетные птицы до сих пор с успехом улетают от своих проблем. Но поскольку изменение климата обострилось, они могут сильно пострадать из-за своей недостаточной гибкости.

Одни птицы красивы внешне, а другие чудесно поют. Некоторые даже блестят, как звезды эстрады. Но ворóны не относятся ни к одной из этих категорий. Они черные или серо-черные, а если открывают клюв, кажется, будто открывается крышка гроба Дракулы. Однако если оставить без внимания эти факты и отступить от предубеждений, ворона предстанет в совершенно ином свете и покажется райской птицей.

В семейство врáновых входят 42 вида, среди которых хорошо известные нам черный вóрон, серая ворóна, галка и грач. В древние времена эти птицы пользовались доброй славой и считались мудрыми. Но в течение уже многих столетий христианство не принимает этих птиц (хотя даже в Библии рассказывается об их положительных качествах), и их рейтинг опустился на самое дно. Давным-давно сформировалось поверье, что они являются предвестниками несчастья: так, одна легенда гласит, что британской монархии придет конец, если вороны покинут лондонский Тауэр. Поэтому живущим там птицам и в наши дни подрезают крылья, чтобы они не смогли оставить в беде королевскую семью.

В Германии существует квота на отстрел ворон. Они якобы очень сильно расплодились и наносят вред сельскому хозяйству, а из-за их разбойничьих налетов на гнезда других птиц нарушается экологическое равновесие. Научно это не доказано, и чрезмерное распространение ворон также является чистой воды выдумкой: ведь численность каждого вида в экосистеме регулируется естественным образом – иначе в Европе уже давно из птиц жили бы одни вороны. Как видите, и в животном мире дурная слава может быть тяжким бременем.

Вероятно, в распространении этих предрассудков виноваты и всеядность (точнее, расклевывание падали), и высокий интеллект этих птиц, иногда пугающий человека. Самый большой размер мозга среди птиц имеет словоохотливый попугай, но птицы, о которых мы ведем речь, ко всему подходят новаторски. Ученые установили, что они могут планировать совместные действия, пускать в ход инструменты и красть добычу у других животных. Они даже бросают камни в сосуд с водой, чтобы уровень воды поднялся и они могли дотянуться до воды и попить – такой находчивости подчас напрасно ждать от представителей вида Homo sapiens.

Одна из интересных сторон интеллекта ворон – чрезмерное, на взгляд человека, озорство. Нейтрально это можно было бы назвать влечением к играм, но у ворон оно настолько развито и противоречит законам эволюции, что действительно лучше назвать его озорством.

Английский исследователь поведения животных Джонатан Балкомб изучает стремление птиц к удовольствию и играм, поэтому он часто имеет дело с воронами. В Нью-Йорке он наблюдал, как они несколько минут летали вокруг колокольни, не преследуя при этом определенных целей: это не было, например, брачными играми или добычей пищи. «Это просто доставляло им удовольствие», – установил Балкомб. Фокусы вообще являются страстью этих птиц. В бухте Хадсон вороны любят скатываться с крыш и виснуть вниз головой на электрических линиях, чтобы затем в воздухе проделать сальто.

С таким же удовольствием вороны летают спиной вперед, даже на длинные расстояния.

Так как преимущественно это делают мужские особи, некоторые ученые предполагают, что речь идет о типичном мужском хвастовстве. Но против этого предположения говорит тот факт, что большинство самок вообще не смотрит в их сторону. Когда большое количество таких авантюристов собирается на верхушке дерева и полеты заканчиваются большим тарарамом, то, конечно, самки обращают внимание на этот шум, но дополнительные баллы для выбора их в качестве партнера эти пилоты-экстремалы вряд ли набирают.

С точки зрения эволюции сомнительна также манера ворон сердить других животных, например волков, которых птицы зачем-то клюют в хвост. Так, проводились наблюдения за галками, которые иногда без всякой определенной цели летают очень низко над головами собак, а те, в свою очередь, конечно, гоняются за пролетающими птицами. Даже если вороны являются хорошими летунами, подобное поведение для них очень опасно. В любом случае оно не приносит никаких преимуществ для выживания, то есть только доставляет удовольствие.

Самка галки при выборе партнера действует целенаправленно и выбирает самца на ранг ниже, чтобы он не промотал свои силы в каких-нибудь стычках с конкурентами, а вместо этого самоотверженно заботился о подрастающем поколении. Он усердно доставляет супруге пойманных насекомых и личинок майского жука, которых она распределяет маленькими кусочками между своими птенцами. Гармоничная культура простого обывателя вместо шумной жизни мачо – нам, людям, иногда тоже хочется сделать такой выбор. Однако предполагают, что самки галок выбирают эту стратегию только тогда, когда по соседству имеется много гнезд и, соответственно, приходится выносить большое количество стычек самцов. А если местность заселена менее плотно, они предпочитают самого сильного.