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

Тот факт, что для птиц «яйцевидное» означает «не сферическое» , очень важен. Яйца многих других животных, вроде рыб, лягушек и морских черепах, являются сферическими. Это позволяет полагать, что слегка удлиненная форма яиц у птиц, а также у рептилий вроде змей, ящериц и крокодилов, дает какое-то селективное преимущество. Существует несколько возможных версий.

Первая связана с тем фактом, что сфера обладает наименьшим соотношением поверхности и объема среди всех форм. Поэтому любое отклонение от сферической формы означает, что площадь поверхности будет больше по отношению к объему яйца; у птиц это может быть важно для увеличения эффективности передачи тепла от наседного пятна к яйцу. Конечно, яйцо несферической формы быстрее остынет в отсутствии наседки. Овальная форма яиц у большинства видов птиц может быть компромиссом между тем, насколько эффективно его можно нагреть при насиживании и насколько быстро оно остынет, когда этого не происходит. В этом отношении на форму могут повлиять среднее количество яиц в кладке и количество наседных пятен у самки данного вида {107} 107 Barta, Szekely , 1997. .

Поскольку яйца многих рептилий, которые не насиживают свои яйца посредством контакта с наседным пятном, – также удлиненные, важным может быть и другой фактор. Вероятнее всего – связанный с «упаковкой». Мы не знаем наверняка, существуют ли у змей, ящериц и крокодилов ограничения на величину диаметра яиц, но они могут существовать, поскольку у этих животных тело удлиненное и узкое. Однако в случае крупных крокодилов, которые откладывают относительно небольшие, но удлиненные яйца, маловероятно, что именно размеры тела определяет максимальный диаметр для размера яйца.

Третьим ограничением для птичьих яиц должна быть прочность скорлупы: яйцам необходимо быть достаточно прочными, чтобы принять на себя вес насиживающей взрослой особи, но при этом и достаточно хрупкими для того, чтобы полностью развитый птенец взломал скорлупу, когда он появляется на свет. И опять же, сферическое яйцо должно быть оптимальным в плане сопротивления весу насиживающей птицы. Но возможно, что слегка удлиненное яйцо обеспечивает птенцу больше места для ног и, следовательно, большее усилие, помогающее выходу птенца из скорлупы, когда настало время вылупиться {108} 108 Bain , 1991. .

Весьма примечательно, что после столь значительного числа исследований, проведенных в минувшие десятилетия на яйцах птиц, все еще остается так много вопросов, на которые у нас пока нет ответа.

Давайте же посмотрим, лучше ли обстоят дела с нашим пониманием окраски птичьих яиц.

Посетив однажды Музей естествознания в Тринге, чтобы взглянуть на коллекции яиц, я представил себе, как мы зашли туда с Джорджем Лаптоном и как мы вдвоем стоим рядом перед открытым лотком, в котором лежат десятки яиц кайры. Я спрашиваю Лаптона, что он видит. «Настоящая красота, – говорит он, – форма, размер, и, что превыше всего, разнообразная, однако гармоничная палитра красок и узоров». Затем он спрашивает, что же вижу я. «Данные, – отвечаю я, – утраченные данные», потому что у большинства яиц перед нами нет никаких этикеток и никакой сопровождающей информации. Потом я добавляю, что не безразличен к эстетике яиц, но как ученый думаю прежде всего о том, что эти яйца могли бы рассказать нам о жизни птиц, если бы у них были этикетки с данными. Но я думаю и о том, о чем еще могут нам рассказать музейные яйца: мы еще не закончили расспрашивать яйца, хотя бы даже анонимные. Потом Лаптон поворачивается ко мне и спрашивает, что я подразумеваю под «данными». Это риторический вопрос, поскольку он все же был знаком с несколькими коллекционерами, способными мыслить в научном ключе. Но эта реплика Лаптона предоставляет мне возможность подумать. Что я подразумеваю под данными?

Данные – это единицы информации, которую я использую для истолкования мира природы. Это то, чем занимаются ученые: в этом их цель. Я хочу понять, почему яйца совы белые, почему яйца кайры настолько изменчивы по окраске, почему яйца дрозда голубые и почему яйца некоторых тинаму окрашены в потрясающий цвет травяной зелени. Мы, ученые, достигаем понимания, делая наблюдения – рассматривая материал так же, как мы с Лаптоном смотрим на этот лоток с яйцами, и выясняя: почему то? Почему это? Лаптон рассказывает мне, что и он делал то же самое, и потому я склонен и его отнести к числу ученых. Разница лишь в том, что мне недостаточно задать вопрос как таковой; я должен сделать еще один или несколько шагов. «Почему так?» превращается в «возможно, так». То есть я сформулировал гипотезу, утверждение, которое в моем представлении могло бы стать объяснением.

Тинаму откладывают самые необычные и красивые яйца, напоминающие глазурованный фарфор, и у разных видов они голубые, зеленые, розовые или фиолетовые. Если я серьезно намерен отыскать ответы на свои вопросы, то приходится решать, как именно проверить мою гипотезу, подвергая ее самому безжалостному и тщательному испытанию. Я спрашиваю себя: что могло бы свести ее на нет? Чего я, вероятнее всего, не делаю – не ищу с упорством те свидетельства, которые работали бы в ее пользу. Если моя гипотеза все еще держится после самой жесткой проверки, можно думать, что мы понимаем, почему яйца тинаму такого цвета, какого они есть [25] Здесь автор излагает основы методологического принципа фальсификации гипотезы. Суть его в том, что проверка правдоподобия научной гипотезы должна быть основана не на упорных поисках все новых и новых фактов, якобы подтверждающих ее (верификация), а на попытках опровергнуть высказанные в ней предположения. Хорошим примером служит история опровержения представлений о так называемом языке пчел, изложенная в книге: Веннер А., Уэллс П. Анатомия научного противостояния. Есть ли «язык» у пчел? М.: Языки славянских культур, 2011. – Прим. науч. ред. .

Чтобы предложить разумную гипотезу, нужно что-то знать о биологии птиц. Джордж Лаптон узнает яйцо тинаму, когда видит его, но он не бывал в Центральной Америке и никогда не видел само гнездо, так что его положение – не лучшее для выдвижения правдоподобной гипотезы. Я видел тинаму в дикой природе и даже курировал студента, который изучал биологию этих пернатых, поэтому я знаю, что самка откладывает яйца на землю во влажную листовую подстилку, и, когда насиживающая птица (у тинаму это обычно самец) не сидит на них, они ярко блестят в лесном полумраке. Почему они столь заметны? Одна из гипотез, фактически единственная, которую я могу предложить Лаптону, состоит в том, что яйца тинаму обладают неприятным вкусом и несъедобны, поэтому их блеск предупреждает: «не ешь меня, а то заболеешь». Эту идею сравнительно легко проверить. Не убежденный ею, Лаптон глубокомысленно кивает и бормочет: «Хммм, возможно». Сделав короткую паузу, он добавляет: «Возможно, яйца тинаму ярко окрашены и блестят из-за того, что они сделаны из иной формы карбоната кальция, чем яйца других птиц» {109} 109 Эта моя гипотеза относительно причин окраски яиц у тинаму предназначена лишь для демонстрации разных способов рассмотрения биологической проблемы. В действительности я не думаю, что их яйца несъедобны (хотя вполне могут быть такими). Проблема внешнего вида скорлупы яиц тинаму обсуждается в работе: Igic et al ., 2015. .