Берндт Хайнрих - Зима: Секреты выживания растений и животных в самое суровое время года

Мы судим о том, что возможно, а что нет, по собственному опыту, и научные открытия принимаем постепенно, по одному случаю в опыте за раз. Точно так же, как на рубеже XX века из опыта все еще предстояло многое узнать о белогорлом козодое, сегодня многое неизвестно о корольках. Одним из случаев, которые уже после выхода книги Пирсона существенно расширили наши представления о физиологических границах возможного для птиц, стало удивительное открытие Эдмунда Йегера, сделанное зимой 1946/47 года в горной цепи Чаквелла в калифорнийской пустыне Колорадо (Jaeger, 1948). Оказалось, что белогорлый козодой, которого индейцы хопи прозвали «спящим», проводит зиму в гибернации, а не улетает на юг. Индейцам навахо также знакомы эти птицы, и, когда Йегер спросил знакомого мальчика навахо, где они проводят зиму, тот ответил: «Наверху, среди скал».

И действительно, на гранитном уступе в укромной нише лежал белогорлый козодой, на вид мертвый. Но внешность обманчива. Когда Йегер взял птицу в руки, она зашевелилась, полностью вернулась к жизни и улетела [31] В книге Йегера пробуждение козодоя описано более детально, вдобавок улетела птица далеко не сразу. См.: Edmund C. Jaeger . Desert Wildlife. Stanford: Stanford University Press, 1961. P. 243–244. . В следующем, 1947 году, в конце ноября, Йегер снова нашел козодоя в коматозном состоянии – может быть, того же самого – на том же месте. Ученый приходил посмотреть на птицу еженедельно, и та все время казалась мертвой. Но когда в эту зиму он навестил ее в последний раз, 22 февраля 1948 года, то, как только козодоя вынули из укрытия, тот немедленно выпорхнул из рук ученого. Согласно расчетам Йегера, птица должна была находиться в подобном коме оцепенении около 85 дней, в то время, когда в пустыне Колорадо не было или было очень мало летающих насекомых. Вечером 22 февраля Йегер впервые увидел множество насекомых, которые летели на его костер и на свет фар его машины.

За предыдущие 85 дней Йегер пять раз по утрам измерял внутреннюю температуру тела птицы, вставляя термометр в клоаку. Согласно измерениям, температура внутри тела колебалась примерно на уровне температуры воздуха, как обычно бывает у мертвых животных. Ученому не удалось найти сердцебиение с помощью медицинского стетоскопа и разглядеть сопряженные с дыханием движения грудной клетки. Когда перед ноздрями птицы подержали холодное зеркало, на нем не осталось влаги. Совершенно никакой реакции не вызвал луч фонарика, в течение минуты светивший в правый глаз птицы (почти полностью открытый). Йегер заключил: «Я считаю это доказательством того, что птица находилась в состоянии исключительно низкого метаболизма, сродном спячке, которую можно наблюдать у млекопитающих, если не идентичном ей» (Jaeger, 1949. P. 106).

Чтобы понять, возвращается ли птица каждую зиму на одно и то же место, Йегер надел на нее алюминиевое кольцо Службы охраны рыбных ресурсов и диких животных США. К радости исследователя, зимой 1948/49 года птица вернулась зимовать на свое место на гранитной скале. Она пережила сильный ноябрьский шторм с мокрым снегом и градом, после которого земля сутки была покрыта слоем льда, и температуру около 0 °C.

Учитывая то, что уже знали индейцы хопи и навахо, нельзя безоговорочно считать, что Йегер совершил открытие. Но его сообщения удивили специалистов по физиологической экологии не меньше, чем если бы он подтвердил старую байку о ласточках, которые зимуют в иле. Две его статьи повлекли за собой шквал лабораторных исследований: теперь в научной литературе описано 15 работ, выполненных на белогорлом козодое и родственных ему видах. Эти исследования дополняют оригинальную публикацию Йегера и, пожалуй, требуют несколько пересмотреть ее (впрочем, не сильно). Ученые подтвердили, что температура тела козодоя в оцепенении действительно практически соответствует температуре воздуха (Howell, Bartholomew, 1959). Птицы могут спонтанно выходить из оцепенения при температуре тела и воздуха всего 6 °C, хотя это может занять несколько часов (Ligon, 1970). Однако при такой низкой температуре воздуха физиологическая способность пробуждаться используется редко (Howell, Bartholomew, 1959), вероятно, потому, что птице пришлось бы потратить на это слишком много времени и энергии (и она мало что получила бы, поскольку вокруг не было бы летающих насекомых, которых она могла бы ловить).

При температуре около 0 °C белогорлый козодой выйти из оцепенения не может, но может такую низкую температуру тела и воздуха пережить (Ligon, 1970). Это позволяет объяснить, как та птица, которую наблюдал Йегер, перенесла ледяной дождь при температуре около 0 °C или ниже. Однако я сомневаюсь, что его птицы провели 85 дней в оцепенении без перерыва. В неволе козодои регулярно входят в это состояние по ночам, но не остаются в нем дольше четырех дней за раз (Marshall, 1955). Поскольку Йегер всегда измерял температуру своей птицы между 10:20 и 11:30 утра, я не исключаю, что в какие-то теплые ночи его козодой мог согреваться, находить пищу, возвращаться в свое укрытие и к утру снова впадать в оцепенение. Другие козодоевые, например перелетный североамериканский козодой, не так легко впадают в оцепенение по ночам (Lasiewski, Dawson, 1964), вероятно, потому, что вместо этого улетают прочь от холодной погоды.

Лавина исследований, последовавшая за работой Йегера, показала, что модель поведения, характерная для американского белогорлого козодоя, лишь немного отличается от моделей, которые были позже зафиксированы у бессчетного числа других видов птиц. В первую очередь белогорлого козодоя отличает то, что иногда он остается в оцепенении несколько дней подряд, не разогреваясь и тем самым показывая, что физиологической разницы между зимней спячкой и однодневным оцепенением нет.

Чем меньше размер тела, тем быстрее оно склонно остывать по физическим причинам и тем выгоднее ему оставаться охлажденным с точки зрения энергетических затрат. Животное размером с рябчика вряд ли даст себе остыть достаточно, чтобы ночью впасть в оцепенение, но самые мелкие птицы и млекопитающие, весом всего около 3 граммов, включая колибри, некоторых рукокрылых, отдельных мышеобразных млекопитающих и эндотермных насекомых, делают это регулярно, активно и используют как адаптивную реакцию. Они впадают в оцепенение каждый день. Прекращая дрожать по окончании ежедневного (или еженощного) периода активности, некоторые из них за считаные минуты охлаждаются до температуры окружающей среды. Тогда их можно взять в руки, и, поскольку кажется, что они мертвы или умирают, люди часто так и думают. Однако, когда через полдня (или полночи) животное будет готово вернуться в активное состояние, оно начнет дрожать и резко разогреется. Через несколько минут оно будет активно, как прежде. Мелкие воробьинообразные весом более 50 граммов ночью обычно не впадают в полное оцепенение, но сохраняют хотя бы часть энергии благодаря снижению температуры тела на несколько градусов Цельсия.