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

Есть минимум одна птица, которая, как полагают, преднамеренно делает свои яйца невкусными. Удода, обитающего на протяжении большей части Азии и средиземноморских районов Европы и Южной Африки, описывают как существо, похожее силуэтом на альпинистский ледоруб. Эта птица, обладающая броской желтовато-коричневой, черной и белой полосатой окраской оперения, серповидным клювом и эффектным веерообразным хохолком, действительно выглядит весьма необычно. Вероятно, из-за контраста между привлекательной внешностью и якобы неприятными особенностями поведения во время гнездования удод занял видное место в мифологии естествознания. Аристотель сообщает, что он строит гнездо из помета, особенно из «человеческого помета». Много позже французский натуралист граф де Бюффон писал: «Долгое время говорили и часто повторяли, что удод обмазывает свое гнездо экскрементами волка, лисы… коровы и всех видов животных, не исключая и человека; и это он делает с намерением защитить свой молодняк отвратительным зловонием» {217} 217 Buffon , 1770–1783. Vol. VII: 336–253. . Затем Бюффон уточняет: хотя в действительности эти птицы не обмазывают свое гнездо экскрементами, но «гнездо на самом деле очень грязное и отвратительно пахнущее, [потому что] молодняк не может выбрасывать свои экскременты и, следовательно, потому долгое время копошится в грязи». Он добавляет, что это, несомненно, служит причиной для выражения «отвратительный, как удод» [48] Одно из русских народных названий удода – «вонючий петушок». .

Бюффон прав: полости, где гнездится удод, грязны, потому что родители не в состоянии удалять жидкий помет птенцов. У многих других птиц помет птенцов аккуратно упакован в студенистый покров, что позволяет родителям подхватить его, когда птенец испражняется, и унести прочь, чтобы выбросить вдали от гнезда. Птенцы удода отгоняют хищников, пытающихся пробраться в гнездо, обрызгивая их жидкими фекалиями с особенно неприятным запахом.

Дополнительный источник такого аромата в гнезде удода – копчиковые железы самки и птенцов. Тот факт, что выделения копчиковой железы самцов удода ничем не примечательны, а у самки и птенцов отвратительны, сразу же позволяет предположить, что здесь имеет место нечто любопытное. И в самом деле так! Зловонные бурые и маслянистые выделения копчиковой железы у самки и птенца удода, открытые и описанные Христианом Людвигом Ничем в 1840 г., считали исключительно средством отпугивания разоряющих гнезда хищников {218} 218 Христиан Людвиг Нич (1782–1837), который был директором музея Галле в Германии; великий орнитолог Эрвин Штреземан в дальнейшем охарактеризовал его как «одного из самых аккуратных, внимательных и одаренных воображением морфологов из всех, кто когда-либо обращался к анатомии птиц» ( Stresemann, 1975: 308). Описание копчиковой железы удода, сделанное Ничем, появляется в работе «Система птерилографии» (System der Pterylographie), опубликованной совместно с Г. Бурмейстером в 1840 г. и переведенной на английский язык в 1867 г. под названием «Птерилография Нича» (Nitzsch’s Pterylography). . Однако спустя столетие испанский исследователь Хуан Солер и его коллеги обнаружили, что в этих выделениях содержатся симбиотические бактерии, которые защищают оперение птиц от специфических бактерий, разрушающих перья {219} 219 Bacillus licherniforis – Soler et al ., 2008. . Антимикробные бактерии в копчиковой железе удода – «хорошие бактерии», немного похожие на так называемых хороших бактерий в некоторых йогуртах, только гораздо менее приятные для нас. Когда испанские исследователи инактивировали воздействие таких бактерий в гнездах удодов, они обнаружили, что в результате уменьшилась доля яиц, давших жизнеспособных птенцов. Это указывает на существование взаимовыгодного сотрудничества между птицами и этими бактериями, в дополнение к положительному воздействию бактерий на оперение птиц.

Далее ученые исследовали влияние выделений копчиковой железы на успех размножения удодов. Неожиданным открытием стало то, что их яйца лишены наружного покрова: никакого дополнительного материала на поверхности скорлупы нет. Это удивительно, поскольку, как мы видели у других птиц, самый наружный покров яйца – первая линия обороны от патогенов. В действительности необычная поверхность яйца удода была описана в середине 1800-х гг. Вильгельмом фон Натузиусом (с ним мы встречались ранее), который, оставив комментарий по поводу отсутствия кутикулы, заметил, что «открытые ямки, заглубленные в поверхность [яичной скорлупы], расположены настолько тесно… [что] напоминают дырки в решете». Интерес Натузиуса к яичной скорлупе был почти исключительно описательным, и он редко отваживался размышлять о том, почему яичная скорлупа у того или иного вида птиц, в частности удода, выглядит так, а не иначе {220} 220 Nathusius , 1879, цит. по: Tyler , 1964. . Но именно это сделали испанские исследователи после того, как увидели, что через несколько дней инкубации крошечные ямки на поверхности яиц заполнились материалом, в том числе хорошими бактериями, из копчиковой железы. Заинтересовавшись вопросом о том, не контролировали ли бактерии из копчиковой железы присутствие патогенных микробов на яичной скорлупе, исследователи провели хитроумный эксперимент, в котором, временно закрыв железу, они не позволили некоторым самкам удода нанести на яйца выделения из нее. У самок, обработанных таким образом, проклюнулось меньше яиц, чем у тех, которым позволили обмазать яйца выделениями копчиковой железы, – что и требовалось доказать.

Пример с удодом примечателен в нескольких отношениях. Во-первых, как в случае с другими птицами, антимикробные вещества важны, но они выделяются из копчиковой железы и наносятся на яйцо снаружи, а не содержатся в самом белке {221} 221 Неизвестно, обладает ли белок яиц удода какими-либо особыми антимикробными свойствами. . Во-вторых, поверхность яйца удода, лишенная наружного покрытия и несущая многочисленные крохотные ямки, похоже, эволюционировала таким образом, чтобы секрет копчиковой железы прочнее удерживался на ней. Мне это кажется странным по следующей причине. Представьте себе, что предковый вид, назовем его прото-удодом, яичная скорлупа которого была лишена кутикулы, начинает гнездиться в полостях, которые загрязнены нечистотами и полны вредоносных бактерий. Естественный отбор благоприятствовал бы любому мутанту из числа этих птиц, который смог бы защитить свои яйца от опасных микробов. Самая простая мутация привела бы к появлению удода, который откладывает яйца с защитной кутикулой. Гораздо сложнее была бы последовательность мутаций, которые произвели бы вначале необычные выделения копчиковой железы с антимикробными свойствами, затем необычную поверхность яичной скорлупы с ямками и, наконец, смазывание самкой яйца выделениями копчиковой железы.