Ник Пайенсон - Наблюдая за китами [Прошлое, настоящее и будущее загадочных гигантов]

Однажды мы отправились купить себе тако на обед, и Джереми спросил меня, трудно ли измерить челюсти полосатика. Я ответил, что если у тебя есть длинная рулетка, то достаточно хорошенько поработать мышцами ног и спины. Но Джереми мыслил шире: он хотел измерить количество энергии, которую эти массивные животные тратят, когда делают рывок с широко раскрытой пастью, и в нее потоком хлещет полная добычи вода. Это создает огромное сопротивление и приводит к огромным энергетическим затратам. Поскольку челюстные кости ограничивают размер пасти кита, Джереми решил, что теоретически мы можем по величине костей вычислить реальное количество воды, которую киты поглощают за один рывок. Эти данные, в сочетании с данными маячков об их движении под водой, дадут нам ключевую информацию об образовании и расходовании энергии, связанную с питанием полосатиков. И через несколько месяцев мы отправились в Смитсоновский институт — место, где можно было бы раздобыть именно такую информацию.

Отбросим шуточки, которыми я кормил Джереми, на самом деле измерять кости китов — тяжелая работа. Я завидую коллегам, которые работают с наземными млекопитающими или даже крупными рептилиями, — им не нужны огромные штангенциркули, строительные рулетки, стремянки и вилочные погрузчики для измерения объекта их научного интереса. Даже кости слона не могут сравниться с костями большого кита. Чтобы просто измерить длину, ширину, высоту или окружность костей и черепов обычных китов, даже самых маленьких, нужны толстые пеноблоки, такелажные ремни для переноски и не меньше координации действий, чем при перевозке мебели. (Захватите перчатки, дорогую обувь оставьте дома.) В большинстве случаев потребуется как минимум два человека — в чем мы с Джереми убедились в первый же приезд в Смитсоновский институт.

За две недели в хранилище нам удалось измерить все челюстные кости маленьких, средних и больших полосатиков, которые мы только нашли. Сбор данных показал, что с точки зрения механики у больших челюстей меньше преимуществ, чем у маленьких. Действует принцип рычага: когда челюстные мышцы тянут челюстную кость, крупным полосатикам сложнее закрывать огромную пасть, это примерно как поднимать ведро, удерживая его на конце метлы, а не где-то посередине. Это логично с точки зрения поведения во время охоты: киты поменьше, например малые полосатики, едят более мелкую, а значит, более юркую добычу и должны закрывать пасть быстрее, чем, скажем, синие киты, которые могут позволить себе не так поспешно заглатывать крупные и медленные скопления криля. Двадцативосьмиметровой USNM 268731 требовалось всего секунд десять, чтобы открыть и закрыть пасть, впустив внутрь объем воды, равный объему дорожки олимпийского бассейна. Уменьшение преимуществ с точки зрения биомеханики заставило нас задуматься о пределах возможного для полосатика.

Джереми обратился к отчетам «Научных расследований» и стал изучать необработанные данные измерений с китобойных станций, таблицу за таблицей. Это была кропотливая работа на стыке бухгалтерии и библиотечного дела. Он проштудировал каждую статью и каждую таблицу в отчетах и нашел значения, прямо сопоставимые с теми, которые мы измерили в музейных коллекциях (такие как длина челюсти), а также другие, которые можно измерить только у кита во плоти (например, длина тела и расстояние между спинным и хвостовым плавником. Кстати, наиболее полными в отчетах были данные о плавниках китов). Джереми обнаружил, что большие финвалы могли забирать в пасть даже больше воды, чем можно было ожидать по размеру тела. Если предположить, что так же вели себя другие полосатики, значит, при питании рывком быть крупным выгодно: чем крупнее, тем лучше. Но не будем увлекаться: тем лучше до определенной величины тела. За крупные габариты приходится платить, у них имеются не только выгоды, но и ограничения.

Но обо всем ли дают понятие кости и числа? Это немного похоже на попытку понять летучую мышь по траектории полета или по скелету без контекста — в обоих случаях ничто не сравнится с наблюдением за кожей ее крыльев и движениями в воздухе. Мы хотели узнать, как киты умудряются открывать пасть под водой почти на 90 градусов, чтобы за несколько секунд поглотить объем воды с добычей размером с их тело, и с успехом проделывают это по многу раз за день. Как челюстные мышцы контролируют это движение? Как, к примеру, работают мышцы, которые выстилают дно полости рта? Такие вопросы требовали изучать кита во плоти. Нам нужно было увидеть весь организм, чтобы понять работу мышц, нервов и плоти, которые запускают удивительный процесс кормления рывком. А не только замерять кости и сопоставлять числа.

Я отвлекся от написания полевых заметок и окинул взглядом фьорд. Послеполуденный свет длинного летнего дня позолотил темно-зеленые и серо-коричневые холмистые поля. Наша полевая одежда сушилась на веревке и сейчас бешено хлопала на ветру, который задувал со склона холма. Я посмотрел на Джереми, он, натянув воротник свитера до самого носа, уткнулся в ноутбук.

— Эй, — окликнул я его, — хочешь пройтись?

Джереми помедлил с ответом.

— Конечно, — сказал он рассеянно. И тихо добавил, глядя в сторону кухни: — Только если возьмем с собой пиво.

На китобойной станции, что находилась в паре километров от нас, в данный момент китов не было. Лодки находились далеко от берега, и я подумал, что нам не помешает отдохнуть от инвентаризации данных и ведения записей. Мы надели ботинки и направились к воротам. Проходя мимо веревки с одеждой, мы почувствовали сильный запах китового жира: он не исчез даже после нескольких стирок, несмотря на солнечный свет и свежий воздух. Мы начали подниматься в гору. Идти приходилось против вездесущего ветра, взбираясь на кучи изломанного бордово-коричневого базальта, оставленные потоками лавы, которые создали основу Исландии более 15 млн лет назад.

Менее чем через час, все в поту, обдуваемые североатлантическим ветром, мы уселись на краю утеса, с которого был виден весь фьорд. Вместе с нами на этой высоте были буревестники, которые пикировали на нас, пытаясь отогнать подальше от своих гнезд. Время от времени один из них ловил поток ветра и парил на нашем уровне, над утесом в сотню метров высотой. Идеальный профиль крыльев удерживал птицу в воздухе без всяких усилий.

— Вот это аэродинамика, да? — сказал я Джереми.

Живые существа, движущиеся в потоке, будь то воздух или вода, контролируют свое движение, применяя те же законы физики, что и самолет, выпускающий закрылки [197] Frank E. Fish and George V. Lauder, «Control Surfaces of Aquatic Vertebrates: Active and Passive Design and Function», Journal of Experimental Biology 220 (2017): 4351–63. .