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

Другая возможность касается строения поверхности яичной скорлупы у кайр. Мы помним, что у других птиц, насиживающих кладки во влажной и загрязненной среде, она покрыта наносферами, которые в принципе могут препятствовать попаданию воды и микробов в поры. У кайр внешний слой скорлупы усеян крохотными пупырышками, поверх которых также лежат наносферы. Это дает некоторым исследователям основание думать, что поверхность яиц водоотталкивающая. Если это так, принцип взаимодействия скорлупы со средой должен быть иным, чем у кустарникового большенога, и пока совершенно непонятно, как здесь обеспечивается защита от бактерий, содержащихся в помете кайры.

Мы начали исследования поверхностной структуры скорлупы яйца кайры с использования сканирующего (растрового) электронного микроскопа. Но вскоре выяснилось, что существует техника более перспективная для решения поставленной задачи. Это рентгеновская микротомография, или коротко микро-КТ. Это та самая технология, которая используется в медицине, но в нашем случае – в масштабе микроскопического исследования. Ее применение в мельчайших подробностях показало принципиальные различия в строении поверхности скорлупы яиц кайры и гагарки – различия, значение которых мы пока еще не понимаем, но которые наверняка связаны с проблемой загрязнения мест гнездования первого вида, но отсутствующей у второго. Ранее я уже говорил о том, что яйца гагарок обычно не загрязнены пометом.

Защиту от микробов могла бы, вероятно, обеспечивать подскорлуповая пленка, поскольку у кайр она особенно толстая. Что касается белка, лежащего ниже, то нам еще предстоит узнать, обладает ли он у кайр какими-либо особенно эффективными антимикробными свойствами {226} 226 С этого мы и начали… .

Теперь нам следует сравнить любителей насиживать кладку в антигигиенических условиях – жемчужноглазого пересмешника, кустарникового большенога и кайру – с некоторыми видами птиц, чьи яйца насиживаются в сверхчистых средах обитания. А что такое «сверхчистая» среда? Думаю, что в данном контексте прежде всего такая, которая характеризуется сухостью. В категорию видов, гнездящихся в таких условиях, попадают голубь вяхирь, страус и некоторые мелкие воробьинообразные птицы вроде славок и мухоловок. Яйца ни одной из названных птиц не располагают кутикулой на их поверхности, возможно, потому, что для них весьма невелик риск заражения микробами (хотя, честно говоря, мы не знаем, так ли это в действительности) {227} 227 Board, Fuller , 1974; Kern et al ., 1992. .

Кайры вовсе не уникальны насиживанием испачканных пометом яиц. Некоторые утки преднамеренно испражняются на яйца, когда их спугнул с гнезда человек или лисица. Так ведут себя длинноносый красноголовый нырок, хохлатая чернеть, широконоска и обыкновенная гага, возможно, потому, что дурно пахнущие фекалии позволяют воспрепятствовать хищнику полакомиться яйцами. В комментарии одного наблюдателя говорится: «…зеленые маслянистые экскременты гаги обладают таким ужасным запахом, что он отпугнет самую голодную собаку» {228} 228 Beetz , 1916. . Эксперименты подтвердили, что вороны предпочитают отказываться от яиц, загрязненных фекалиями этой утки. Однако нанесение их на поверхности яйца гаги не оказывает ни малейшего вредного воздействия на развивающийся эмбрион – не закупоривает поры в скорлупе, из-за чего эмбрион был бы лишен возможности дышать, и не способствует заражению микробами. Кто знает, почему так происходит? Обладают ли скорлупа, белок или пленки яйца именно этих уток какими-то особыми свойствами, устраняющими влияние помета самки на развитие яиц?

Следует помнить, что никакая адаптация не совершенна полностью. Иногда те или иные приспособления к среде продиктованы далекими прошлыми событиями в эволюции вида. Кроме того, естественный отбор вынужден работать с уже полученным материалом: как же еще нам следует объяснять различные стратегии защиты от микробов у разных видов птиц, с которыми мы только что познакомились, например у удодов? Как еще мы объясним то, что наблюдается у удода? Конечно, мы не в состоянии учесть все факторы, действующие в том или ином случае, и несомненно существуют такие, о которых мы вообще не задумывались.

В этой главе речь шла главным образом о замечательных антимикробных свойствах белка, и мы завершим ее, постараясь не забыть в дальнейшем о той фундаментальной роли, которую они играют в развитии яйца.

В полуавтобиографическом романе Сомерсета Моэма «Бремя страстей человеческих» есть эпизод, где эксплуатируется глубоко укоренившееся представление, согласно которому единственная заслуживающая внимания часть яйца – это желток. Там говорится о том, как осиротевшего хромого Филипа Кэри воспитывают тетя и дядя – преподобный Уильям Кэри. Особой любви с их стороны не было. Однажды Филипу приказали сидеть неподвижно и не шуметь, пока дядя дремал. Когда же тот ответил, что не может сидеть, не двигаясь до самого ужина, дядя дал ему задание выучить наизусть за это время молитву, после чего добавил: «Если сможешь прочесть ее за чаем без запинки, получишь верхушку моего яйца» [49] Перевод Е. М. Голышевой. . В словах дядюшки двойная остро`та: не говоря уже о бессмысленности заучивания молитвы, верхушка вареного яйца, где есть только белок, в глазах большинства людей – не столь уж заманчивое лакомство.

Разочарование Филипа могло бы быть чуть меньше, интересуйся он биологией птиц. Тогда он мог бы представить себе, что, несмотря на свою кажущуюся пустяковость, с точки зрения натуралиста белок в их яйце столь же важен, как и желток, по меньшей мере в трех отношениях. Во-первых, присутствие белка – именно то, чем птицы существенно отличаются от рептилий, как существа более высоко организованные. Яйца рептилий содержат очень мало белка и, соответственно, воды. Она, столь нужная для развития эмбриона, поступает из окружающей среды, впитываясь сквозь кожистую скорлупу из почвы, в которую отложены яйца, и из растущих на ней растений. Поскольку птичьи яйца согреваются родителем и в гнезде обычно нет воды, то с момента кладки птичье яйцо должно содержать всю воду, нужную эмбриону. Эта вода содержится в белке.

Во-вторых, эксперименты, в которых из птичьих яиц удаляли разное количество желтка и белка, показали, что уменьшение количества желтка оказывало лишь небольшое воздействие на птенца, если не считать того, что в его теле оказывался меньший запас желтка при вылуплении. Однако когда из яйца удалялся белок, рост эмбриона замедлялся, а вылуплявшиеся птенцы отставали в росте. Первоначально полагали, что это происходит из-за того, что удаление яичного белка лишало птенцов некоторых важных белков. Но в дальнейшем выяснилось, что уменьшение количества белка лишало птенцов достаточного запаса воды, жизненно важной для их роста и развития {229} 229 Hill , 1993; Finkler et al., 1998. Интересно, что яйца рептилий гораздо более терпимы к удалению части их желтка, чем птичьи, возможно, потому что в яйцах первых содержится меньше белка. У рептилий удаление желтка приводит к появлению мелких и менее подвижных детенышей ( Sinervo , 1993). У птиц белок важен, а соотношение в количестве между белком и желтком имеет решающее значение. Эксперименты, в ходе которых удалялся только желток, нарушают равновесие между белком и желтком, из-за чего бывает трудно сказать, оказало ли воздействие на эмбрион уменьшение количества желтка, или же изменение в соотношении между белком и желтком ( Finkler et al ., 1998). . И в‐третьих, чем яйца крупнее, как у видов с большей величиной особей, тем непропорционально больше доля содержащегося в них белка. Иными словами, прослеживается тенденция, согласно которой отношение между объемами белка и желтка возрастает в таких яйцах в пользу первого {230} 230 Carey , 1996; Sotherland et al ., 1990; Hill , 1993; Romanoff, Romanoff , 1949. .