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

Тщательные анализы Сорби продемонстрировали, что цвет яичной скорлупы определялся веществами, которые присутствуют в крови и желчи, но не они окрашивали скорлупу, как думали многие его предшественники. Он идентифицировал семь различных пигментов и пришел к выводу: «Насколько я могу судить по тому, что известно в настоящее время, окраска яиц возникает за счет вполне определенных физиологических продуктов, а не из-за случайного загрязнения веществами, функция которых в целом иная» {115} 115 Sorby , 1875. . По сути дела, то же самое, что он выяснил ранее в отношении красителей у растений, оказалось верным и для птичьих яиц; причиной было «относительное и общее количество ограниченного числа определенных и четко обозначенных веществ» {116} 116 Ibid. .

Сорби дал своим семи пигментам яичной скорлупы довольно причудливые названия, хотя они логичны и поддаются расшифровке, а особенно явно – те из них, что несли приставку оо- , которая означает просто яйца: (1) оородеин, (2) ооциан, (3) полосчатый ооциан (здесь первое слово указывает на полосу, обнаруженную в спектре в ходе анализа), (4) желтый ооксантин, (5) красный ооксантин, (6) неизвестный красный и (7) лихноксантин.

Нам не стоит переживать о сложности этих терминов, потому что, даже когда в дальнейшем их заменили более удобоваримыми названиями, в действительности существуют лишь два класса пигментов яичной скорлупы – протопорфирин и биливердин. Они оба участвуют в синтезе и распаде гема – вещества на основе железа, которому обязаны своим цветом красные кровяные тельца (эритроциты). Протопорфирин и биливердин – тоже мудреные названия, но их всего два.

Порфирин, который придает красновато-коричневые цвета, как правило, называют порфирин-IX (это «IX» относится к особенностям его химического строения), чтобы отличить его от других порфиринов, которые настолько широко распространены в органических материалах, что их назвали «жизненно важными пигментами» {117} 117 Battersby , 1985. . Биливердин был тем, что Сорби назвал «ооцианом». Он окрашивает скорлупу в голубовато-зеленый цвет («oo» = яйцо, «cyan» = голубой/зеленый). Это продукт распада гемоглобина. Он отвечает за зеленый цвет, иногда заметный в синяке после удара {118} 118 Фактически голубовато-зеленый фоновый пигмент в яйцах ворон и дроздов был открыт за несколько лет до работы Сорби (1875) немецким исследователем Викке (1858). Считается, что это биливердин. . Именно смешивание этих двух пигментов придает яйцам замечательное богатство оттенков, которое, конечно, вносит свой вклад в их невероятную зрительную привлекательность как своего рода естественных произведений искусства.

Я заинтересовался тем, насколько много времени потребовалось идеям Сорби, чтобы проникнуть в зоологическую литературу, и почему через сорок пять лет после его открытий, в 1920-е гг., Артур Томсон все еще полагал, что красители были отходами, «выделившимися» на поверхность яиц, и потому неадаптивными признаками. Он написал в «Биологии птиц» (Biology of Birds) следующее:

Весьма вероятно, что они [красители] являются незначительными побочными продуктами или отходами обмена веществ птицы, которые просачиваются внутрь яйцевода через его стенку вместе с некоторыми важными питательными соками и выделениями {119} 119 Thomson , 1923: 278; https://archive.org/details/biologyofbirds00thom . .

Томсон пытался подкрепить свой довод, привлекая аналогию из ботаники:

Пигменты в увядающих листьях весьма яркие и очень красивые, но, насколько мы знаем, они лишены биологического смысла, представляя собой лишь конечные побочные продукты в важной повседневной химической работе зеленого листа {120} 120 Ibid. .

Комментируя изменчивость цвета яиц, он заметил:

Если бы она [окраска] приобрела ценность для выживания, о чем позволило бы судить яйцо кайры или кукушки, то должна была остановиться на каком-то определенном оттенке; найдется много сырого материала, над которым мог бы поработать процесс естественного отбора {121} 121 Ibid. .

Подводя итог, Томсон писал:

Наш аргумент состоит в том, что нет никакой необходимости слишком старательно искать утилитарное значение бросающейся в глаза окраске птичьих яиц. Пигментация может быть игрой обмена веществ, а постоянство узора – проявлением упорядоченной конституции видовых свойств. Только и всего {122} 122 Ibid. Обратите внимание, что Томсон ( Thomson , 1923: 278) использует цветную таблицу с яйцами кайры как фронтиспис своей книги. См. обсуждение адаптивного значения осенней окраски листьев в работе: Hamilton, Brown , 2001. .

Изучение пигментов яичной скорлупы сделало шаг вперед в 1970-е гг., когда Гильберт Кеннеди и Гвинн Веверс определили относительные количества двух основных пигментов в скорлупе яиц 106 видов птиц. Белые яйца без явно заметного красителя, видимого невооруженным глазом, оказались особенно показательным примером: скорлупа яиц глупыша, обыкновенной оляпки и индийского кольчатого попугая не содержала никаких пигментов; у белого аиста, совы-сплюшки и обыкновенной сизоворонки это был протопорфирин, но не биливердин, тогда как у некоторых пингвинов и голубя-вяхиря присутствовали оба пигмента {123} 123 Kennedy, Vevers , 1976; Schmidt , 1956. .

Теперь мы знаем, что пигмент может содержаться в любом из слоев или во всех слоях скорлупы. У некоторых видов пигментирована даже подскорлуповая оболочка; у других окрашен кальциевый слой скорлупы, а у третьих, как у домашней птицы, распространение пигмента ограничено кутикулой – самым наружным и очень тонким слоем твердой оболочки яйца. У некоторых птиц, в том числе хищных, отдельные пигментные пятна погружены глубоко в скорлупу и невидимы снаружи. Один исследователь обнаружил, что при растворении поверхности скорлупы эти пигментные пятна «постепенно проявляются, распадаются и расплываются» {124} 124 Tyler , 1969: 102. .

У тундряной и белой куропаток, не очень дальних родственников домашней птицы, вся поверхность яйца в момент его выхода из клоаки влажная. Мой коллега Боб Монтгомери, который изучал куропаток в Канаде, сообщил, что нет ничего необычного в том, что на только что отложенном яйце остается отпечаток пера в том месте, где наседка коснулась им яйца сразу после снесения. А когда Боб брал в руку свежеотложенное яйцо, на его поверхности оставались отпечатки пальцев. Вдобавок ко всему и фоновый цвет, и пятнистость за первые сутки или двое меняют оттенок с красноватого на коричневатый за счет процессов окисления.

Любопытно, что Вильгельм Натузиус в исследовании 1868 г. утверждал, что пигмент только что отложенного яйца кайры влажный и грязный, как у белых куропаток. Меня удивляет, откуда он это знал. Мне не встречались другие упоминания этого явления в известной Натузиусу литературе, и можно только гадать, что об этом сказали бы «ск’лолазы» Бемптона. Сам я этого не замечал {125} 125 Думаю, он ошибался: мой коллега Майк Харрис исследовал мертвую самку кайры с полностью сформированным и окрашенным яйцом в скорлуповой железе, и, по его словам, окраска была закреплена. .