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

Зачастую единственное, что можно сделать для спасения популяции птиц, находящейся на грани полного исчезновения, – это попытаться создать условия для размножения нескольких особей в неволе. Иногда это удается, как в случае с калифорнийскими кондорами. Но подчас такие благие намерения оборачиваются неудачей, как это произошло, например, при попытках прийти на помощь вымирающему в природе попугаю голубой ара. Вся мировая популяция этого вида представлена в настоящее время примерно семьюдесятью особями, содержащимися в неволе {330} 330 Juniper , 2002. . Лишь очень немногие их яйца дают птенцов яиц голубого ары, и, когда мы решили выяснить, в чем тут дело, оказалось, что около половины остаются неоплодотворенными. Причина очевидна, поскольку инбридинг в одомашненной популяции ара доведен до крайности – по сути дела, все птицы, содержащиеся сегодня в неволе, – это потомки одной-единственной пары, с размножения которой началось мероприятие. Все они очень мало отличаются друг от друга генетически. Платой за близкородственное спаривание стали дефекты развития сперматозоидов у самцов. Впрочем, проанализировав дефектные яйца и выяснив, каким конкретным самцам удается все же передать самкам достаточное количество сперматозоидов, мы хотя бы отчасти способствовали спасению генофонда этой великолепной птицы {331} 331 Hammer, Watson , 2012; Hemmings et al ., 2012. .

Будучи биологом, я считаю яйца птиц примером совершенства или как минимум идеального компромисса между различными воздействиями естественного отбора, которые они испытывали на протяжении эволюции. Случается, я считаю их совершенством еще и с эстетической точки зрения – в отношении окраски, формы и размера. Конечно, эти две точки зрения не исключают друг друга: определенная доля моего очарования яйцами как творениями природы проистекает из восхищения их красотой.

Как же в ходе эволюции возникло такое совершенство? Здесь остается мало места для подробного рассказа о том, как яйца эволюционировали от предков птиц до наиболее прогрессивных их отрядов и семейств. Но стоит подумать о том, что случилось на самой последней стадии эволюции птичьих яиц.

В настоящее время можно считать доказанным, что птицы – это динозавры. Подобно другим рептилиям динозавры, вероятно, откладывали яйца, симметричные по форме, то есть без явно выраженного тупого конца, и однородно окрашенные. Они обогревались в гнезде либо жаром солнечных лучей, либо теплом разлагающейся растительности. Не исключено, что некоторым видам динозавров была свойственна зачаточная родительская забота о потомстве, в частности охрана места, где были закопаны яйца, как мы видим это у ныне живущих крокодилов. Мы не знаем, когда появились возможности для контактной инкубации, то есть использования тепла собственного тела для обогрева яиц. Некоторые исследователи допускают мысль, что динозавры могли быть «теплокровными», но это совершенно не означает, что они обладали инстинктом насиживания яиц. Дискуссии по этому поводу всегда пребывают в подогретом состоянии – если вы простите этот каламбур.

Контактная инкубация могла возникнуть, когда некоторые линии динозавров, уже защищенных теплоизолирующим слоем перьев, смогли устойчиво поддерживать постоянную температуру тела. Шаг от пребывания поверх закопанных в землю яиц ради их защиты к истинному насиживанию, когда особь снабжает яйца частью тепла своего тела, не так уж и велик. Но, как мы видели в главе 6, контактная инкубация требовала и одновременных изменений в строении яйца и его содержимого. Эмбрионы птиц, в отличие от того, что мы видим у многих рептилий, не могут получать воду из окружающей почвы или растительности. Они стали нуждаться в собственном запасе воды, и поэтому их яйца намного богаче белком по сравнению с яйцами рептилий {332} 332 Deeming , 2002; Deeming, Unwin , 2004; Deeming, Ruta , 2014. .

Понятно, что контактная инкубация имеет целый ряд преимуществ перед родительской заботой, свойственной некоторым рептилиям. Прежде всего она ускоряет процесс развития зародыша: обогрев яиц телом наседки намного эффективнее, чем теплом окружающей среды. Способность насиживать яйца сделала птиц независимыми от капризов окружающей среды и позволила им заселить и осваивать природные области, где существование рептилий невозможно, например Субарктический пояс. Способность снабжать яйца теплом наряду с другими формами родительской заботы сделала размножение птиц намного более эффективным, чем у рептилий.

Успешность эволюции птиц привела их к завоеванию мира, географической и экологической экспансии. Представьте себе тот диапазон природных условий, к которым птицы приспособились в процессе эволюции. Сравним, к примеру, крошечных желтоголовых корольков, высиживающих яйца в комфортабельных, богато выстланных перьями гнездах на севере Европы, и массивных императорских пингвинов ростом немногим менее полутора метров, которые выводят птенцов в Антарктике при температуре –50 °C во время антарктической зимы. Или серых чаек, высиживающих яйца в пустыне Атакама в Чили, где дневные температуры превышают +50 °C, с поганками и гагарами, которые строят плавающие гнезда на болотах. А каков контраст между большеногами, самки которых откладывают яйца в подземные инкубаторы из гниющей растительности, и кайрами, выводящими потомство на голых скальных карнизах, загрязненных птичьими испражнениями, и без всякого гнезда! {333} 333 Carey , 2002 в работе: Deeming , 2002: 238–253.

Именно это великое разнообразие ландшафтов и климата нашей планеты стало первопричиной того, что под давлением естественного отбора размеры, форма и окраска птичьих яиц эволюционировали в разных направлениях, чтобы наилучшим образом соответствовать прочим аспектам биологии конкретных видов и экологическим особенностям мест их обитания [69] Автор преувеличивает значение естественного отбора. По сути дела, он смешивает понятия «адаптация» и «эволюция». Естественный отбор – далеко не единственный фактор эволюции, а лишь одна из многих сил, задействованных в процессе исторических трансформаций органического мира. В эволюции любой сложной структуры важную роль играют ограничения исторического характера, случайные процессы, а также ограничения, накладываемые на процесс онтогенетического развития. См. об этом в кн.: Чайковский Ю. В . Механизмы эволюции: Часть 2 // Эволюция. Книга для изучающих и преподающих эволюцию. М., 2003. – Прим. науч. ред. . И неудивительно, что мы думаем о яйцах как о чем-то совершенном, как о конечном результате длительного процесса адаптаций к той среде, в которой в течение тысяч и миллионов лет протекала история того или иного вида птиц. Замечательно, что в распоряжении естественного отбора изначально было достаточно генетической изменчивости для создания такого множества остроумных компромиссов между многочисленными и разнонаправленными его воздействиями на способы размножения пернатых.