Текст книги "Самая совершенная вещь на свете"
Автор книги: Тим Беркхед
Жанр: Биология, Наука и Образование
Возрастные ограничения: +16
сообщить о неприемлемом содержимом
Текущая страница: 4 (всего у книги 19 страниц) [доступный отрывок для чтения: 6 страниц]
Объяснение Португала состояло в том, что кайрам необходим механизм для борьбы с брызгами соли с моря и с множеством отходов от других птиц в местах их гнездования. Отходы – это то, что известно среди исследователей морских птиц под обозначением «дерьмо». И хотя кайры действительно насиживают яйца в условиях, далеких от гигиенических, я упустил из вида возможность, что их яйца могут быть самоочищающимися. Однако различия между поверхностью скорлупы яиц гагарки и кайры заставили меня задаться вопросом: а играет ли гигиеническую роль прыщеватая поверхность яйца кайры, как это думает Стив Португал? Яйца гагарки вряд ли когда-нибудь пачкаются фекалиями, потому что эти птицы гнездятся обособленно и достаточно заботливы, чтобы выбрызнуть свои жидкие экскременты поодаль от гнезда. Кайры, в противоположность им, напоминают неосторожных инвалидов, страдающих недержанием.
Препаровальная лупа – не лучший способ исследования поверхности яйца. Гораздо больше открывает нам растровый электронный микроскоп, который дает превосходные, четкие трехмерные изображения в более сильном увеличении. Я предоставил несколько фрагментов скорлупы нашей университетской службе по работе с электронным микроскопом, и несколько часов спустя у меня было несколько красивых изображений, которые сделали различие между скорлупой яиц кайры и гагарки еще более очевидным.
Четкие черно-белые изображения на экране компьютера заставили меня подумать о яйцах бескрылой гагарки – вымершего гигантского родственника кайр и гагарок. Мы знаем, что бескрылые гагарки гнездились большими колониями, но теснились ли они бок о бок в фекальной грязи, как кайры, или держались на расстоянии друг от друга из гигиенических соображений, как гагарки? Возможно, поверхность скорлупы их яиц могла рассказать мне об этом.
Но каким же образом можно исследовать поверхность яйца бескрылой гагарки? Это вымерший вид, и по всему миру в различных музейных коллекциях находится очень мало яиц. Кто позволил бы мне исследовать один из этих почти бесценных экземпляров? За двадцать лет до этого я посещал университетский Музей зоологии в Кембридже, чтобы спросить хранителя, можно ли мне исследовать одно из их восьми яиц бескрылой гагарки для другого проекта. Он согласился, но, когда показывал мне яйцо, произнес то же самое предписание, какое однажды использовал мой дед, сказав о женщинах: смотреть можешь, но дотрагиваться – ни-ни.
Что мне действительно было нужно – это фрагмент яичной скорлупы бескрылой гагарки, который я мог бы исследовать с использованием растрового электронного микроскопа. Существует два иллюстрированных каталога почти всех известных яиц бескрылой гагарки, и по изображениям было ясно, что за прошедшие годы одно или два были повреждены. Это позволяло предположить, что могли существовать осколки скорлупы, находящиеся на дне выставочных ящиков, которые я мог бы получить. Я написал в несколько музеев, в том числе в Музей естествознания в Тринге, но все они сказали мне одно и то же: никаких осколков у них не было. Любые кусочки яичной скорлупы расценивались как беспорядок, и их, похоже, просто выбросили. Я был разочарован, если не сказать больше, но у меня оставался другой путь – посмотреть, не позволит ли мне музей исследовать их целые яйца под моей препаровальной лупой.
Я не стал обращаться в Кембридж, но не потому, что они отказали ранее, а потому что музей находился в процессе перемещения на новое место и все их образцы были запакованы и недоступны. Поэтому я начал с просьбы к Дугласу Расселу из Музея естествознания в Тринге. Он согласился с некоторыми условиями, и через несколько дней мы с моим научным ассистентом Джейми Томпсоном выехали из Шеффилда в Тринг с препаровальной лупой, камерой, компьютером и массой другого оборудования в багажнике взятого напрокат автомобиля. Оказавшись в музее, мы устроили временную лабораторию на скамейке среди кажущихся бесконечными музейных витрин с яйцами. Мы забаррикадировались во избежание разного рода случайных встреч. Дуглас дал нам слепок парижского яйца бескрылой гагарки, чтобы попрактиковаться на нем. Такие точные копии не являются чем-то необыкновенным. Некоторые из них изящно окрашены, чтобы соответствовать настоящим яйцам. Было вполне разумно отработать наш порядок фотосъемки на муляжах яиц, прежде чем посмотреть настоящие.
Убедившись, что нам можно доверять, Дуглас предоставил нам в надлежащем порядке шесть драгоценных яиц – каждое в своей коробке, покрытой сверху стеклом. Они действительно внушали благоговение. Будучи значительно большего размера, чем яйца кайр или гагарок, по форме они представляли собой нечто среднее между ними. Каждая коробка была немногим больше, чем сами яйца, а на вате, в которой покоилось каждое яйцо, лежала напечатанная этикетка с краткой историей каждого из них. Поскольку эти замечательные яйца, с одной стороны, являются такой редкостью, а с другой – хорошо известны специалистам, история судьбы каждого яйца в руках коллекционеров была придирчиво отслежена – кое-кто мог бы сказать, патологически придирчиво.
Мы осмотрели их и решили, что начнем с четырех самых безупречных яиц, оставив два слегка поврежденных напоследок.
Первая коробка содержит яйцо, известное как яйцо Тристрама и происходящее из Исландии, вероятно, с острова Элдей, где в июне 1844 г. были истреблены последние – самые последние – бескрылые гагарки. После нескольких смен владельца яйцо было куплено в 1853 г. орнитологом священником Генри Бейкером Тристрамом, который благодаря своему общению с Альфредом Ньютоном был первым, кто понял, что естественный отбор может объяснять внешний вид птиц и их яиц. Это могло бы сделать его героем-эволюционистом, но, увидев, как Томас Генри Гексли разгромил епископа Уилберфорса во время их знаменитого спора «религия против эволюции» в Оксфордском музее в 1860 г., Тристрам отрекся от своей веры в естественный отбор. Для многих та встреча превратилась в водораздел между могуществом Бога и естественного отбора в сфере объяснений мира природы, где Гексли выступал в роли рупора Дарвина, а Уилберфорс, епископ Оксфордский, сражался за церковь. Когда Тристрам умер в 1906 г., его огромная коллекция вместе с яйцом бескрылой гагарки была куплена неким мистером Кроули, который передал ее Музею естествознания в 1937 г., где она и пребывает с тех пор.
Мы осторожно сняли стеклянную крышку и поместили коробку под препаровальную лупу. Я затаил дыхание. Одно неверное движение – и моя орнитологическая репутация могла рухнуть. Я поместил коробку под линзу, установил самое малое увеличение, пока поверхность яйца не оказалась в фокусе, и начал усиливать увеличение. Изображение было потрясающим. Я сразу же увидел, что здесь нет никакого сходства с поверхностью скорлупы яиц кайры. Там не было никаких островерхих гор; вместо этого я увидел открытый дворик, вымощенный плоскими плитами, более грубыми, чем на скорлупе виденных нами ранее яиц гагарки. Между плитами я едва мог разглядеть отверстия пор. Подогретые любопытством и вполне удовлетворенные, мы сделали фотографии и записали самое важное из увиденного.
Следующим было яйцо из коллекции Спалланцани. Названное по имени итальянского священника и ученого XVIII в., оно было, как говорилось выше, возможно, самым старым экспонатом такого рода во всем музее. Оно бесспорно было приобретено Спалланцани в 1760 г., но где? Никто не знал. В итоге оно оказалось в коллекции лорда Ротшильда, заплатившего в 1901 г. за него «существенную сумму», а когда тот умер в 1937 г., его коллекция была завещана Музею естествознания. Это одно из самых красивых среди яиц бескрылых гагарок, с замечательными карандашными каракулями цвета зеленого мха на тупом конце. При рассмотрении через лупу его поверхность походила на яйцо, принадлежавшее Тристраму. Я почувствовал облегчение: это было начало некоторой закономерности.
Названное по имени своего владельца, передавшего его музею в 1949 г., яйцо лорда Лилфорда оказалось не столь привлекательным, как два предыдущих, с менее отчетливыми значками, оставленными коллекционером. Двигая открытую коробку по основанию препаровальной лупы, я отрегулировал фокус, но не мог поверить тому, что видел. Поверхность яйца выглядела совершенно гладкой, испещренной лишь отверстиями пор, которые пронизывали ее поверхность, и напоминала яичную скорлупу страуса. Это был сильный удар. Это означало, что между отдельными особями бескрылой гагарки существовала огромная изменчивость по строению поверхности их яиц. Но в то же самое время это казалось невероятным: прежде я не видел такой изменчивости, но как же иначе можно было объяснить этот резко различающийся ландшафт? Я глубоко вздохнул и, вновь припав к окулярам препаровальной лупы, начал рассматривать поверхность яйца. Вновь и вновь она оказывалась невыразительной, словно тундра. Однако в одном месте я заметил несколько отметин, и некоторые из них тянулись параллельно друг другу по короткой широкой дуге. Это были неглубокие канавки, и они вызвали у меня вспышку разочарования и осознания – с яйца соскребли его неровную облицовку. Преодолевая смятение, нахлынувшее на меня, я вспомнил сказанное в некоторых старых книгах, что коллекционеры яиц часто использовали едкие смеси для удаления с яиц птичьего помета, грязи и грибковых наростов.
Когда я обдумывал это, Дуглас появился вновь и спросил, как наши успехи. Рассказав ему о почищенном яйце, я видел по его лицу, что он расстроился так же, как и мы. Он исчез, но лишь затем, чтобы вернуться, держа книгу, посвященную восстановлению и очистке яиц. «Да, – сказал он, – едкая сулема – вот что использовали коллекционеры прошлого; она также известна как хлорид ртути». Затем он объяснил, что из-за того, что яйца бескрылых гагарок были настолько драгоценными, а коллекционеры так сильно желали похвастаться своими трофеями, они сделали всё, чтобы яйца были чисты и свободны от грибков. Удивительно, что мы были первыми, кто заметил, что часть яиц бескрылой гагарки из Музея естествознания была испорчена таким способом{51}51
Prynne, 1963.
[Закрыть]. Позже я нашел письменное свидетельство того, что яйца действительно очищались подобным образом: Саймингтон Грив в своей монографии 1885 г. о бескрылой гагарке упоминает яйцо, которое было настолько грязным, что трудно было судить о том, что это вообще за предмет; затем в 1840-е гг. оно было куплено Фридрихом Тинеманном, который понял, с чем имеет дело, почистил его и приобщил к своей коллекции{52}52
Grieve, 1885: 10; Thienemann, 1843.
[Закрыть].
Будь это яйца почти любого другого вида, я бы не стал беспокоиться о том, что с них полностью соскребли внешний слой – но это же яйца бескрылой гагарки! Убийственной иронией казалось то, что в попытке восславить красоту принадлежащих им яиц люди невольно избавились от их существенной, хотя в значительной степени невидимой части.
Из оставшихся трех яиц два других также обскребли до гладкости – и они были бесполезны для нашего исследования. Единственным утешением служило то, что эти операции открыли невидимые до того поры, что позволило нам картировать их распределение и оценить их количество. Это принесло некоторое утешение, потому что, вероятно, нет никакого другого способа, при помощи которого мы могли бы легко получить такую информацию (см. ниже){53}53
Разработаны различные методы оценки количества пор в яичной скорлупе, но ни один из них неприменим к яйцам бескрылой гагарки.
[Закрыть].
В недавнем сообщении об одном из последних трех яиц бескрылой гагарки, которые мы исследовали, говорится: «Принадлежность этого яйца, ныне выцветшего и разбитого, можно отследить до того момента, когда им владел Уильям Буллок, ювелир, торговец редкостями и страстный коллекционер»{54}54
Fuller, 1999.
[Закрыть]. Как было очень хорошо видно сквозь стеклянную крышку коробки, это яйцо повреждено: около трети его скорлупы отсутствовало. И до того как мы начали разглядывать поверхность яичной скорлупы через препаровальную лупу, я не мог не подумать, что это сулит нам возможность заполучить фрагмент для исследования под растровым электронным микроскопом, но не смел попросить об этом. Если бы такое предложение последовало, все было бы хорошо и прекрасно; если бы его не было, я бы отдал дань уважения честности хранителя Дугласа.
Мы ехали обратно в Шеффилд по унылым дорогам города Милтон-Кинс, преследуемые образами яиц, испорченных чисткой, но удовлетворенные тем, чего смогли добиться, работая с тремя хорошо сохранившимися экземплярами, и очень благодарные хранителю за его активную помощь.
На следующий день после того, как я загрузил на компьютер все наши фотографии и начинал уже обдумывать, как мы будем их анализировать, зазвонил телефон. Это был Дуглас. «Хорошие новости», – произнес он в явном возбуждении. Он рассказал, что, когда клал яйцо на его надлежащее место в музейном шкафу, то заметил в ящике небольшой пакет. Его сопровождало письмо, датированное 19 января 2001 г., от археолога Джейн Сайдел, в котором она благодарила предыдущего хранителя Майкла Уолтерса за то, что тот предоставил ей кусочек скорлупы яйца бескрылой гагарки для того, чтобы сделать несколько снимков при помощи растрового электронного микроскопа. Первой реакцией Дугласа было потрясение. Он был ошеломлен и просто не мог представить себе, что его предшественник подверг опасности образец бескрылой гагарки для этой цели – пусть даже весьма важной для науки. Далее в письме говорилось, что изображения были получены, но остались неопубликованными. Пока Дуглас говорил со мной по телефону, я нашел в Google имя Джейн Сайдел вместе со словами «бескрылая гагарка», из чего выяснилось, что даже через тринадцать лет ничего не было опубликовано. Дуглас сказал, что в пакете есть еще и фрагмент скорлупы и что я мог бы одолжить его, чтобы сделать свои снимки при помощи РЭМ. В противном случае он готов сам выяснить, есть ли у Джейн собственные оригинальные фотографии, чтобы прислать их мне. Тут мне пришлось задуматься, от какого же яйца этот фрагмент? Я мог слышать, как Дуглас перелистывает страницы письма, отыскивая номер образца. Какой из них это был? «Буллока?» – кажется, спросил я. Так как это действительно оказалось яйцо из коллекции Буллока – одно из тех, поверхность которых отскребли дочиста, сердце у меня упало, но я понял сразу, что это должно быть именно то яйцо. Взять кусочек от поврежденного яйца Буллока и было моей первой мыслью, едва я увидел его. Хвала небесам, я ничего не просил, и мое желание исполнилось. Удачей было то, что Джейн из-за загруженности работой не смогла вернуться к публикации, потому что сделай она это, не осознав того, что яйцо обскребли, пока чистили, – и мы покатились бы вниз по неверной и неровно мощенной дорожке.
Будучи заключен в скорлупу яйца, эмбрион птицы должен каким-то образом дышать. Но, вместо того чтобы использовать легкие, как делаем мы, втягивая в себя воздух и выбрасывая наружу двуокись углерода и водяной пар, он на протяжении большей части своего развития полагается на «диффузию» – естественное движение газов, – процесс во многом тот же, какой мы видим у насекомых (которые тоже лишены легких). Фактически для газообмена с внешней средой и у насекомых, и в яйце птиц используется один и тот же механизм: крошечные поры и поровые каналы, которые соединяют внешнюю среду с внутренней организма. Сотни и тысячи крошечных пор распределены по всей поверхности скорлупы птичьего яйца. Через них кровеносная система эмбриона открыта для обмена газами с внешним миром[17]17
У насекомых механизм доставки кислорода из воздуха в организм несколько иной: все их тело пронизано сетью трубочек-трахей, которые доставляют кислород непосредственно к тканям. У эмбриона птицы в процессе переноса кислорода между внешней средой и тканями тела имеется посредник – кровь.
[Закрыть]. Часть сети кровеносных сосудов эмбриона находится вне его тела и ветвится под яичной скорлупой, собирая кислород и выпуская наружу углекислый газ. Эта структура носит неуклюжее название «аллантоис» и аналогична плаценте у млекопитающих{55}55
Аллантоис в яйцах птиц служит тем же целям, что и плацента у плацентарных млекопитающих.
[Закрыть].
Рис. 4. Скорлупа яйца. Вверху слева: трехмерное изображение кусочка скорлупы. Вверху справа: отверстие поры – вид сверху – на внешней поверхности яйца кайры. Внизу: созданное методом компьютерной томографии микроскопическое изображение (по сути, микрорентгеновский снимок) кусочка скорлупы кайры, демонстрирующее воронкообразные поры, тянущиеся от внешней (вверху) к внутренней стороне скорлупы. Толщина скорлупы – около 500 мкм
Поры в скорлупе птичьих яиц обнаружил в 1863 г. Джон Дэви, брат известного химика сэра Хэмфри Дэви. Джон был медиком и ученым-любителем, который помогал брату с его экспериментами. Известный своим «довольно поверхностным любопытством»{56}56
Siegfried, 2008. Хотя открытие пор в яичной скорлупе приписывается Дэви, Фабриций был близок к этому открытию в конце 1500-х гг., когда сказал следующее: «Яичная скорлупа пористая (что видно по влажному налету, который выделяется из свежего яйца, испеченного в золе)», но в его толковании пористость способствует передаче эмбриону тепла наседкой (Fabricius, 1621, цит. по: Adelmann 1942: 215).
[Закрыть], Джон стал пионером в исследовании птичьих яиц и сообщил некоторые свои наблюдения на осенней встрече Британской ассоциации содействия развитию науки в Ньюкасле в 1863 г. Находясь под впечатлением от огромной изменчивости толщины яичной скорлупы у различных видов, он исключительно логическим путем сделал вывод: толщина яичной скорлупы связана с весом насиживающей птицы. Затем он отметил:
Безотносительно степени толщины скорлупы она неизменно проницаема для воздуха, прежде всего, полагаю, посредством крохотных отверстий – каналов – в корке [скорлупе]… Каждый раз, когда я помещал яйцо под воду, при помощи воздушного насоса лишенную воздуха [то есть в вакуум]… было заметно, как воздух поднимался потоками из определенных точек, представляя доказательство таковых каналов{57}57
Davy, 1863.
[Закрыть].
Количество пор в яйце заметно меняется от вида к виду, что частично, хотя и не полностью связано с размером яйца, в порядке уменьшения: примерно 30 000 в яйце страуса эму; 10 000 в курином яйце; 2200 в яйце алеутского пыжика, около 300 в яйце крапивника и, по нашей приблизительной оценке, около 16 000 в яйце бескрылой гагарки. В куриных яйцах плотность пор сходна в середине и на тупом конце яйца, а самая низкая – на остром конце{58}58
Romanoff, Romanoff, 1949: 166–167.
[Закрыть]. Поскольку поры довольно прямолинейны и тянутся вертикально от внутренней до внешней стороны скорлупы, их длина обычно сходна с толщиной скорлупы. У большинства видов поры – простые одиночные трубочки, но у страусов, чья скорлупа яиц очень толстая, поры иногда могут иметь два или три ответвления. Яйцо крапивника, весящее около одного грамма, имеет каналы пор диаметром около 3 мкм. На другом конце шкалы стоят поры в яйце эму, весящем 800 г – они достигают ширины 13 мкм{59}59
Rahn, Paganelli, Ar, 1987. Пионером в измерениях толщины яичной скорлупы был немецкий орнитолог и оолог Макс Шёнветтер (1864–1961). Он ставил целью получить образцы яичной скорлупы всех видов птиц и разработать способ количественно оценивать толщину яичной скорлупы, площадь поверхности и объем яйца по их длине, ширине и весу. Он преуспел в этом, и конечным результатом всех этих оологических (и математических) дерзаний стала объемистая книга «Руководство по оологии» (Handbook of Oology), публиковавшаяся частями с 1960 г., за год до смерти Шёнветтера. Остальные сорок шесть ее фрагментов были отредактированы и опубликованы в течение последующих тридцати лет Вильгельмом Майзе. Ее называют «великим непрочитанным шедевром орнитологии» (Maurer et al., 2010).
[Закрыть].
В целом число и размеры пор определяют, в каком количестве и насколько быстро кислород проникает в яйцо. Помимо удаления нежелательного углекислого газа, поры позволяют развивающемуся эмбриону избавляться от водяного пара. Во время роста эмбрион выделяет воду, называемую метаболической и образующуюся в результате метаболизма пищи. У нас происходит тот же самый процесс: мы выделяем метаболическую воду и избавляемся от ее части, по крайней мере в виде водяного пара, когда дышим. Различные виды пищи высвобождают разное количество метаболической воды: например, 100 г жира производят 110 г воды, 100 г крахмала создают 55 г воды, а 100 г белка высвобождают 41 г воды.
Если представление о метаболической воде кажется трудным для понимания, позвольте мне рассказать вам о зебровой амадине, крохотной птичке из Австралии, которая великолепно приспособлена к выживанию в очень засушливых условиях пустыни, но более знакома в наши дни как клеточная птица. В неволе и при кормлении только стандартными сухими семенами для птиц, зебровые амадины способны выжить без воды в течение как минимум восемнадцати месяцев{60}60
Sossinka, 1982.
[Закрыть]. Они могут делать это, используя метаболическую воду, выделяемую, когда они переваривают сухие семена. Именно этот физиологический подвиг позволяет зебровой амадине выживать в самых засушливых пустынях Австралии. Это частично объясняет их появление в Европе в качестве клеточных птиц в начале 1800-х гг. – возможно, потому что они смогли пережить шестимесячный морской путь до Европы, часто, как мне думается, без свободного доступа к воде.
В процессе роста развивающийся внутри яйца птенец выделяет большое количество метаболической воды из богатого жиром желтка. Эта вода должна быть удалена, иначе эмбрион утонул бы, если так можно выразиться, в собственных соках, и он справляется с проблемой, позволяя воде диффундировать в виде водяного пара сквозь поры в скорлупе. В результате в ходе инкубации яйца теряют вес. Замечательно, что, несмотря на огромную изменчивость между видами птиц по размеру яиц (от 0,3 г до 9 кг по весу), по продолжительности инкубации (10–80 дней) и относительному размеру желтка (от 14 до 67 %), потеря воды за время между откладкой яйца и вылуплением птенца всегда составляет примерно 15 % от исходного веса яйца. Водяной пар, улетучившийся во время инкубации, гарантирует, что относительное количество воды в яйце у птенца во время проклева останется тем же самым, каким было, когда яйцо было отложено. Иными словами, посредством естественного отбора состав свежеотложенного яйца эволюционировал, чтобы гарантировать правильное состояние тканей только что вылупившегося птенца в отношении содержания в них воды. За счет естественного отбора была достигнута такая суммарная эффективность движения газов через поры, что птенец перед вылуплением избавляется от всей метаболической воды, вырабатываемой им в ходе развития. Одно из последствий этой потери водяного пара – пространство в яйце, составляющее примерно 15 % от его объема, которое превращается в воздушную камеру на тупом конце яйца и снабжает птенца – как мы увидим в главе 8 – необходимым количеством воздуха прямо перед тем, как он выклюнется{61}61
Rahn, Paganelli, 1979; 1991. Многие считают Германа Рана (1912–1990) самым выдающимся, оригинальным и успешным специалистом по биологии яйца (Pappenheimer, 1996).
[Закрыть].
Воздушная камера формируется между внутренней и наружной подскорлуповыми оболочками, когда яйцо откладывается. Когда оно охлаждается, а его содержимое сжимается после того, как яйцо покидает тело самки, воздух втягивается в него сквозь поры и накапливается в линзовидной полости на его тупом конце. Если вы поместите куриное яйцо против источника яркого света, то сможете увидеть воздушную камеру.
Когда вы чистите сваренное вкрутую яйцо, присутствие воздушной камеры выдает уплощенная поверхность белка на его тупом конце, где воздушная камера прижималась к белку. В 1600-х гг. Уильям Гарвей был первым, кто задумался о роли воздушной камеры, отвергая широко распространенное в те времена поверье о том, что ее положение в яйце указывает на пол птенца. По мере развития воздушное пространство увеличивается в размере, и благодаря этому вы можете оценить возраст яйца или стадию его развития, глядя на то, как оно плавает в воде: очень свежее яйцо, в котором фактически нет никакой воздушной полости, тонет; более старые яйца плавают.
Поскольку газы ведут себя под давлением иначе, мы могли бы ожидать, что размер и количество пор (эффективная площадь пор) будут отличаться у птиц, размножающихся на различной высоте над уровнем моря. А именно, на больших высотах потеря газов будет меньше. И это подтверждается сравнением птиц, размножающихся на различных высотах над уровнем моря: у видов, обитающих на больших высотах, в скорлупе яиц пор меньше и сами они более узкие. Это говорит о способности птиц веками приспосабливаться к местным условиям. Иными словами, птицы, размножающиеся на различных высотах над уровнем моря, в ходе эволюции приобрели различную эффективную площадь пор, подобному тому, как у зверей, размножающихся ближе к полюсам, поверхность ушей и других выступающих частей тела будет иметь меньшую площадь. Однако тот факт, что одинаковые закономерности в эффективности площади пор наблюдались у домашних кур, содержащихся на различной высоте над уровнем моря, говорит о том, что возможность адаптации к местным условиям здесь маловероятна. Серьезной проверкой этого было исследование яиц от одних и тех же особей – в данном случае опять-таки кур, содержавшихся на малых и больших высотах. Когда такое исследование провели, оказалось, что эти птицы способны определять разницу в высоте над уровнем моря и обладают физиологической гибкостью формировать яичную скорлупу, поры в которой соответствующим образом различаются по размерам и количеству. Это открытие, сделанное одним из величайших пионеров в области биологии яйца и яичной скорлупы, Германом Раном и его коллегами в 1970-е гг., позволило выявить одно из самых замечательных приспособлений среди всех наблюдаемых у птиц{62}62
Rahn et al., 1977, 1982.
[Закрыть]. Просто задумайтесь над возможными механизмами, благодаря которым это происходит: птица должна быть способна определять атмосферное давление и каким-то образом передавать сигнал через мозг к скорлуповой железе, где формируется скорлупа, чтобы создать яичную скорлупу с соответствующим количеством пор. Просто невероятно!
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}63
Bertin et al., 2012.
[Закрыть]. 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.
Правообладателям!
Данное произведение размещено по согласованию с ООО "ЛитРес" (20% исходного текста). Если размещение книги нарушает чьи-либо права, то сообщите об этом.Читателям!
Оплатили, но не знаете что делать дальше?