Тим Беркхед - Самая совершенная вещь на свете [Внутри и снаружи птичьего яйца]

Позже голландский орнитолог Руди Дрент так комментировал эти результаты:

Вопрос о том, насколько эти опыты отвечают происходящему в естественной обстановке, проверяли так: родительским особям кайр и гагарок предлагали насиживать искусственные яйца из гипса на карнизах и наблюдали рост потерь с течением времени. Яйца кайр сохранялись лучше, чем яйца, того типа, который свойственен гагаркам; в самой обширной серии наблюдений значительно лучше (42/50 [84 % для яиц кайры] по сравнению с 35/50 [70 % для яиц гагарки]).

Казалось бы, эти результаты предоставляли окончательное свидетельство в пользу того, что остроконечная форма яйца кайры действительно является приспособлением, уменьшающим вероятность его скатывания с гнездового карниза. Казалось, Дрент, который был чрезвычайно проницательным биологом, почти готов принять выводы Чанза. Между тем различия в потенциальной сохранности искусственных яиц кайр и гагарок не были высокодостоверными статистически – вопреки мнению Дрента, и большинству биологов следовало бы быть чуть более осторожными, соглашаясь с тем, что несходство было биологически убедительным {98} 98 Drent , 1975: 372. .

Если бы они проявили осторожность, то оказались бы правы. Фактически Чанз и его коллега Пол Ингольд в дальнейшем были вынуждены признать, что проведенные эксперименты, несмотря на их кажущиеся однозначными результаты, не были столь однозначными, как казалось поначалу. Во-первых, яйцо, сделанное из гипса, ведет себя не так, как настоящее. Такой артефакт весит меньше, а распределение массы внутри его сильно отличается от таковой у натурального яйца. Во-вторых, они осознали, что подложка, на которой лежит яйцо, оказывает значительное влияние на то, как оно покатится. И, в‐третьих, исследователи признали, что птицы-родители должны играть существенную роль в удержании яйца на карнизе.

Ингольд опять начал с нуля, и, если вкратце рассказать историю, описанную в длинной, на сорок семь страниц, статье, то вот что он сделал и обнаружил. Он сравнил траектории движения катящихся настоящих яиц кайр и гагарок на карнизах с различными естественными подложками и выяснил, что яйца первого вида скатываются вниз с не меньшей вероятностью по сравнению с яйцами второго. В ходе экспериментов на искусственной (относительно гладкой) поверхности с разным наклоном яйца кайры из-за своей более остроконечной формы катились по меньшей дуге, чем яйца гагарки. Однако на природной, гораздо более неровной поверхности у этих двух видов не было никаких отличий в движении яйца по дуге. Это было следствием меньшего веса яйца гагарки по сравнению с яйцом кайры. Таким образом – и это критически важный и трудноуловимый момент – из-за того, что яйца кайры крупнее и тяжелее (110 г), чем яйца гагарки (90 г), первые могли бы подвергнуться большему риску падения, если бы они были такой же формы, как яйца гагарки. Иными словами, учитывая то, что кайры изначально вынуждены откладывать яйца определенного размера, остроконечная форма обеспечивает им некоторую защиту от падения со скалы.

Вдобавок, и неизбежно, Ингольд показал, что крутизна наклона и характер поверхности – гладкая или каменистая – оказывает серьезное влияние на предрасположенность яйца скатываться по ней. Он отметил явственные отличия в поведении в ходе насиживания у этих двух видов: кайры насиживали более усердно, с меньшим количеством более коротких перерывов, чем гагарки, что может быть (хотя и не обязательно) приспособлением кайр, позволяющим сохранить яйца в безопасности и с меньшей вероятностью утратить их, когда брачные партнеры меняются ролями в ходе насиживания.

Установленный Ингольдом факт, что вес яйца влияет на его поведение при движении, всегда ставил меня в тупик, поскольку толстоклювые кайры, хотя всегда гнездятся на более узких карнизах и из-за этого их яйца подвергаются еще большему риску падения, откладывают менее остроконечные яйца, чем тонкоклювые кайры. И действительно, многие из яиц толстоклювой кайры напоминают по форме скорее яйца гагарки. Ингольд предположил, что, поскольку толстоклювая кайра – в среднем более мелкая птица, чем тонкоклювая, и потому откладывает яйцо меньшего размера (весящее около 100 г), она может избежать неприятностей, откладывая не столь остроконечное яйцо.

Если Ингольд прав, то существует способ, при помощи которого мы смогли бы проверить его гипотезу: мы могли бы сравнить форму, в частности, степень остроконечности яйца у различных популяций обоих видов кайр. Если гипотеза качения по дуге выйдет правильной, можно было бы предсказать, что чем крупнее и тяжелее яйцо, тем более остроконечным оно будет. Подобно многим видам птиц, кайры демонстрируют тенденцию становиться тем крупнее, чем севернее они гнездятся, а более крупные птицы склонны откладывать более крупные (и более тяжелые) яйца. Увеличение размеров тела, связанное с географической широтой, называется правилом Бергмана в честь немецкого анатома и врача XIX в. Карла Бергмана, который высказал мысль о том, что более крупные животные имеют меньшую площадь поверхности по отношению к объему и, следовательно, лучше сохраняют тепло в более холодных широтах {99} 99 Гейст ( Geist , 1986) показал, что правило Бергмана неверно, но размер яиц у кайр Uria spp. увеличивается вместе с размером тела ( Harris, Birkhead , 1985: 168). .

Музеи владеют большими коллекциями яиц обоих видов кайр, причем из различных частей их географического ареала, то есть из различных широт, поэтому казалось не столь уж сложной задачей собрать данные, необходимые для проверки этой идеи. В течение нескольких месяцев мы с моим научным ассистентом посетили многие основные европейские музеи, сфотографировав и измерив больше тысячи яиц кайр. Проделав все это, мы не нашли никаких свидетельств в пользу идеи Ингольда. Во-первых, хотя яйца толстоклювой кайры были в среднем значительно менее остроконечными, чем яйца тонкоклювой кайры (что уже было известно), у их яиц был ровно такой же объем (по сути, и такой же вес в свежем виде), как у яиц тонкоклювой кайры. Это наводило на мысль, что идея Ингольда не выдерживает уже самой первой проверки. Во-вторых, более крупные яйца у обоих видов демонстрировали тенденцию быть более остроконечными, как и предсказывал Ингольд, но настолько незначительную, что она, вероятно, оказывается биологически несущественной {100} 100 См.: Ingold (1980). Мы обнаружили, что объем яйца (эквивалент веса) объясняет менее 3 % изменчивости в степени его заостренности. Пределы, в которых одна переменная величина объясняет изменчивость другой, статистики называют «коэффициентом изменчивости» и обычно выражают в процентах. Самый простой способ понять это – представить себе отношение между ростом и весом у людей: если вес определяется исключительно ростом человека, то всю (100 %) изменчивость показателей веса можно было бы отнести на счет роста. Но этого не происходит: количество жира в теле также оказывает значительное влияние на вес, поэтому в отношении между ростом и весом существует значительная степень разброса, и рост объясняет лишь около 50 % изменчивости по весу. 50 % – это по-прежнему биологически значимая величина, но менее 3 % – уже нет, и это настоятельно указывает на важность учета еще по крайней мере одного или большего количества факторов. . Эти результаты настоятельно указывают на то, что остроконечная форма может быть связана с какой-то иной функцией. Тайна формы яйца кайры остается заманчивой биологической загадкой.