Чтение онлайн

А сейчас мы переходим от обзора строения скорлупы к рассмотрению причин, определяющих форму птичьих яиц.

Куда ни бросишь взгляд – всюду яйца: голубые, зеленые, ржаво-рыжие, белые, но главным образом нейтрального цвета хаки. Почти все они целы, но некоторые разбиты, а их оранжево-желтый желток и окровавленные недоразвитые эмбрионы распластались по камням… Есть яйца, лежащие кучками в углах, яйца в лужах, полных нечистот, и яйца, забившиеся в щели. Сотни, а возможно, тысячи яиц кайр укатились из мест, где они были отложены, и теперь лежат, холодные и брошенные.

Я нахожусь в отдаленной группе островов, населенных морскими птицами и известных как острова Ганнет у побережья Лабрадора в Канаде. В 1980-е гг. мне посчастливилось провести здесь три лета, изучая кайр и других морских птиц. К своему удивлению, на этот раз – а сейчас 1992 год – я обнаружил, что несколько песцов обосновались на островах и сеют опустошение, убивая тупиков и спугивая кайр и гагарок в их колониях. Местные жители на материке рассказывают мне, что зимой песцы не представляют редкости здесь, но весной, когда морской лед отступает, обычно уходят обратно на север. В этом году несколько песцов не успели за льдом и оказались пойманными в ловушку на островах на все лето – хотя еды у них более чем вдоволь.

Архипелаг Ганнет включает шесть мелких островков, пять из которых служат домом для десятков тысяч морских птиц: кайр (обоих видов), тупиков, гагарок, обыкновенных чистиков, моевок, глупышей и чаек. Тонкоклювые кайры гнездятся тесными группами на плоских скалах рядом с морем, потому что на этих низких островах почти нет утесов. Мы обнаружили песцов на двух из шести островов, но, что любопытно, не на том, где были разбиты яйца кайр. Я предположил, что песец побывал там, возможно, преодолев немногие десятки метров между островами, прыгая по плавающим льдинам. Я мог лишь представить себе панику, когда взрослые птицы бросались в разные стороны в отчаянной попытке спастись от песца, который с удовольствием съел бы любую из них. Было почти чудом, но и довольно трогательно, увидеть двух или трех кайр, которые вернулись, нашли свои яйца и продолжили их насиживать среди хаоса. Без соседей, которые помогают защитить яйца от хищных чаек и воронов, их шансы на успешное выращивание птенцов явно были призрачными.

Зрелище такого множества брошенных яиц заставило меня затаить дыхание – я редко наблюдал такие масштабы разорения колоний. Но увиденное заставило меня еще раз задуматься о любопытной конической форме яиц кайры. Она резко отличается от конфигурации яиц почти всех прочих видов птиц и именуется грушевидной {64} . Но это не слишком подходящее сравнение, потому что сами груши бывают самой различной формы и размеров, и ни одна никогда не напоминала мне яйцо кайры. Отчетливо заостренная на одном конце, тупая и закругленная на другом, независимо от того, как мы решили ее назвать – грушевидной, конической или остроконечной, – эта форма, как обычно считается, сложилась в процессе эволюции, чтобы предотвращать падение яиц кайры с высоты {65} . Опыт работы на Лабрадоре заставил меня задаться вопросом о том, не существует ли объяснения получше.

Разные виды птиц имеют характерную форму яйца, которую орнитологи описывают различным образом – как овальную, сферическую, эллиптическую, биконическую или грушевидную. Однако это нечетко отграниченные категории, и они переходят друг в друга.

Когда я начал писать о яйцах птиц, то спросил себя: выяснял ли кто-нибудь, какая из названных форм наиболее обычна? Очевидно, когда мы говорим о чем-либо имеющем яйцевидную форму, мы обычно думаем о яйце курицы, которое является «овальным», но с выраженными тупым и острым концами и у которого максимальная ширина находится ближе к тупому концу. К моему удивлению, похоже, никто не определял разнообразие и количество форм яиц, встречающихся у птиц вообще. Часть затруднений, конечно, состоит в том, чтобы придумать достаточно простой критерий формы. Исследователи изобрели несколько сложных способов описания очертаний яйца, но не существует единого математического понятия, которое охватывает весь спектр форм. По этой причине в большинстве книг, когда их авторам требуется рассказать о форме яиц, они просто показывают – и я поступаю здесь так же – серию контуров или силуэтов, иллюстрирующих различные существующие типы.

Одно несомненно – будучи характерной для конкретного вида, форма остается довольно характерной и для определенных семейств птиц. Совы, например, в типичном случае откладывают сферические яйца; ржанкообразные (околоводные птицы) [19] – грушевидные; яйца рябков – овальные или эллиптические, а поганок – биконические {66} .

Рис. 5. Различные формы птичьих яиц. Слева направо: центральноафриканский гологлазый турако (сферическая), турухтан (грушевидная), колибри (продолговато-овальная или эллиптическая), рыжешапочный рябок (продолговато-овальная или эллиптическая), западноафриканский дрозд (овальная), красношейная поганка (биконическая или продолговато-субэллиптическая), белобрюхий стриж (овально-эллиптическая или вытянутая овальная). Из кн.: Thomson, 1964

Мне, как биологу, приходят на ум два вопроса. Как яйцо приобретает свою форму в яйцеводе и почему именно ту, которая свойственна данному виду птиц? Первый вопрос касается механики формирования яйца; второй нужен для понимания адаптивного значения той или иной формы яиц.

При мысли о том, каким образом самка птицы производит яйцо особой формы, естественно предполагать, что форма определяется скорлупой: скорлупа и ее форма образуют друг друга. Однако в действительности все не так просто. Контуры яйца определяются скорее его пленочной оболочкой, похожей на пергамент слоем внутри скорлупы, а не самой скорлупой, что показал уже мой эксперимент с вымачиванием яйца в уксусе. Теперь, когда мы знаем, что форму определяет оболочка, сам процесс представить себе не так уж сложно.

В остроумном исследовании формирования яйца с использованием рентгеновской техники, проведенном в конце 1940-х гг., Джон Брэдфилд сумел увидеть, что форма яйца курицы определялась до того, как скорлупа начинала образовываться. Еще перед входом в скорлуповую железу, а именно в перешейке – той области яйцевода, которая непосредственно предшествует ей, – вокруг яйца образуется подскорлуповая оболочка. Ученый установил, что часть перешейка, соседствующая со скорлуповой железой, «более сократима и больше напоминает сфинктер», чем другой конец, прилегающий к белковому отделу яйцевода. В статье сказано: «Поскольку яйцо сильно растягивает узкий перешеек, следует ожидать, что хвостовой конец яйца, находящийся в той части перешейка, которая сжимается сильнее, будет более заостренным, чем передний конец». Однако исследователь добавляет, что это предположение далеко от доказанного и «у проблемы пока нет четкого решения» {67} .

На том конце всего спектра форм яиц, который противоположен грушевидным яйцам кайры, можно разместить почти шарообразные яйца некоторых видов сов, тинаму и дрофы. Как объяснить это? Разве у названных птиц в перешейке нет сфинктера, о роли которого Брэдфилд рассуждает, имея в виду кур? Или, может быть, яйцо, скажем, совы непрерывно поворачивается, и потому оболочка формируется при условии, что сфинктер оказывает однородное давление по всей поверхности яйца? Мы не знаем.

У человека размеры ребенка при рождении лимитируются шириной «родового канала», то есть внутренним диаметром тазового пояса. Кесарево сечение снимает это ограничение, но до XX в., когда оно вошло в обыденную практику, слишком крупные или имеющие чересчур большую голову дети не могли выбраться и погибали, обычно вместе с матерью. Но поскольку кости человеческого черепа еще не срастаются до рождения, эта структура проявляет определенную гибкость (в буквальном смысле), что позволяет ей изменять свою форму по ходу движения плода и дает возможность родиться некоторым сравнительно большеголовым младенцам.

Различия в форме яиц могут быть обусловлены потребностью вложить в скорлупу определенный объем содержимого. Если диаметр яйца птицы ограничен (поскольку яйцевод или клоака могут растягиваться лишь до некоторого предела), как и размер головы у человеческих младенцев, то один из способов упаковать в одно яйцо побольше содержимого состоит в том, чтобы откладывать более удлиненные и более тонкие яйца.

Лучшие свидетельства в пользу такого эффекта – те виды птиц, которые откладывают особенно крупные яйца по отношению к размеру тела, например буревестники. Великий патриарх изучения буревестников, Джон Уорхэм, который умер в 2010 г., предоставляет в своей энциклопедической книге об этих пернатых всю необходимую информацию, необходимую для таких сопоставлений, – и наше предположение оказывается неверным! Яйца тех видов, которые откладывают самые крупные экземпляры – более 20 % от веса тела взрослой особи, – оказываются более, а не менее округлыми, чем у тех видов, для которых характерны яйца относительно меньшего размера {68} .

Здесь стоит отметить, что в целом более мелкие птицы откладывают относительно более крупные яйца, хотя в плане абсолютных величин их яйца крохотные. Желтоголовый королек весит 5 г, а масса каждого из его яиц не превышает 0,8 г (16 % от веса тела). Еще большую крайность мы находим у прямохвостой качурки – самой мелкой нашей [20] морской птицы, яйцо которой весом 6,8 г составляет 24 % от веса тела самки (28 г). Другую крайность представляют собой яйца, которые оказываются самыми крупными по шкале абсолютных величин, вроде яиц страуса или еще более крупной слоновой птицы с Мадагаскара, которая вымерла лишь в прошлом тысячелетии [21] . Самки этих гигантов из мира пернатых откладывают яйца, наименьшие по отношению к размеру их тела: в обоих случаях примерно 2 % от веса взрослой особи. Достаточно ясно, что ни размер, ни форма яиц у птиц не ограничены столь сильно, как в случае с головой человеческого младенца. Средний вес ребенка составляет около 7,5 фунта (3,4 кг), или 6 % от веса матери до беременности. Если бы женщинам пришлось приносить потомство весом до 24 % от собственного веса, как это происходит у прямохвостых качурок, ребенок весил бы совершенно невообразимые 30 фунтов (14 кг)! Разница состоит в том, что у птиц таз «неполный», то есть не образует костяного кольца, характерного для млекопитающих.