Тим Беркхед - Удивительный мир птиц. Легко ли быть птицей?

За несколько лет до того Перси Тавернер, куратор по птицам в Национальном музее Канады, написал короткую статью, практически заметку, почти такого же содержания, сетуя о том, как мало известно о чувстве обоняния у птиц: «Это непростая задача, но пора взяться за нее. Вот он, шанс устремиться к славе и покорению новых миров для способных и честолюбивых аспирантов!» [218] Taverner (1942). Тавернер даже не подозревал, что научные исследования обоняния у птиц предпримет не аспирант и не мужчина.

Так в конце 1950-х годов на сцене появилась Бетси Банг, автор медицинских иллюстраций из Университета Джона Хопкинса, США. В одиночку она преобразила исследования обоняния у птиц и вывела их из академической тени в центр общего внимания.

Бетси иллюстрировала статьи по респираторным заболеваниям у птиц, написанные ее мужем-ученым. Для этого понадобилось препарировать и зарисовать носовые полости птиц разных видов из обширной анатомической коллекции ее супруга. Бетси располагала лишь ограниченной подготовкой в области биологии, но была увлеченным и сообразительным орнитологом-любителем. Препарируя и рисуя, она задумалась о том, почему устройство носовых полостей настолько отличается у разных видов птиц.

Отделы человеческого носа, которые согревают и увлажняют поступающий воздух, а также выявляют запахи, называются носовыми раковинами [219] Латинское название носовой раковины – concha , но, поскольку эти отделы парные, расположенные по одному с каждой стороны носа, их название употребляют во множественном числе – conchae . . Этот термин, возможно незнакомый вам, относится к тонким, как вафли, костным пластинкам внутри верхней твердой части носа, которую так легко сломать в драке и гораздо сложнее сформировать заново в процессе ринопластики. У птиц воздух поступает через две наружные ноздри, которые у большинства видов представляют собой отверстия в верхней части клюва. У большинства птиц в верхней части клюва расположены три камеры: первые две согревают и увлажняют воздух, который вдохнула птица, в том числе и часть воздуха, проникающую в легкие через рот. Третья камера в основании клюва содержит раковины, состоящие из похожей на скрученный свиток хрящевой или костной ткани. Воздух проходит между костными пластинками, покрытыми слоем эпителиальной ткани, в которой расположено множество мелких клеток, воспринимающих запахи и передающих информацию в головной мозг. Чем сложнее устроены раковины, чем больше витков в «свитке», тем больше площадь их поверхности и количество воспринимающих запахи клеток. Отделы мозга, отвечающие за распознавание запахов, находятся вблизи основания клюва и ввиду сходства формы называются обонятельными луковицами [220] Van Buskirk and Nevitt (2007); Jones and Roper (1997). .

Рассматривая собственноручно препарированных птиц, Бетси просто не могла поверить, что существа с большими и сложными носовыми полостями не чувствуют запахи, однако именно так утверждали все учебники. Бетси была «глубоко озабочена тем, что информация об обонянии птиц ошибочна, и хотела прояснить это недоразумение» [221] Со слов ее дочери Молли, приведенных в Nevitt and Hagelin (2009). . Она полагала, что это недоразумение возникло ввиду недостаточной коммуникации между анатомами и учеными, проводящими исследования поведения. Несколько поведенческих исследований, призванных установить, способны ли птицы обнаруживать химические сигналы, проводились на голубях – удобном, но с биологической точки зрения неподходящем для такого исследования виде, который Бетси описывала как «скудно оснащенный» органами обоняния. Еще одну проблему представляла зачастую недостаточная проработанность самих поведенческих экспериментов.

Для своих первых исследований Бетси выбрала три неродственных вида: все они обладали огромными носовыми раковинами и вели совершенно разный образ жизни. Это были 1) гриф-индейка, тот самый вид, который якобы исследовал Одюбон, – дневная птица, питающаяся падалью; 2) черноногий альбатрос, морская птица, питающаяся мертвыми головоногими и китами, то есть морской падальщик; и 3) гуахаро, ночная тропическая птица, питающаяся плодами и, как мы уже упоминали, гнездящаяся в пещерах в полной темноте. Анатомические свидетельства ошеломляли: зачем еще могла понадобиться эта сложно устроенная носовая ткань, если не для обнаружения запахов? Статью со своими первыми результатами Бетси озаглавила «Анатомические свидетельства обонятельных функций у некоторых видов птиц» (Anatomical evidence for olfactory function in some species of birds) и проиллюстрировала слегка отталкивающими на вид, однако показательными препаратами голов каждого из упомянутых видов. Эти результаты в 1960 году были опубликованы в журнале Nature, и, как впоследствии говорила одна из коллег Бетси, «статья Банг сделала невозможным отрицание существования чувства обоняния у птиц». Бетси внесла «важнейший вклад как раз вовремя» [222] Wenzel (2007). .

На протяжении всех 1960-х годов Бетси продолжала изучать анатомию разных видов птиц, однако следующим значительным шагом в ее работе стала встреча со Стэнли Коббом в конце 60-х. У Бетси с мужем был загородный дом в Вудс-Хоул, на южной оконечности Кейп-Кода, Массачусетс, где они проводили каждое лето. Однажды на званом обеде соседом Бетси оказался Кобб – нейропсихиатр на пенсии, увлеченный птицами и мозгом. Несколькими годами ранее Кобб опубликовал короткую статью, посвященную обонятельной луковице у птиц. У Кобба и Бетси моментально нашлись общие интересы, и они совместными усилиями провели масштабное сравнительное исследование размеров обонятельной луковицы в мозге 107 разных видов птиц [223] В их исследовании упоминалось «108 видов», однако они считали городского сизого голубя Columba livia и дикого сизого голубя, тоже Columba livia , как разные виды, в чем ошибались. .

Исследователи измеряли линейкой длину обонятельной луковицы и выражали полученный результат в процентах от максимальной длины головного мозга [224] Строго говоря, это соотношение между наибольшим диаметром обонятельной луковицы и наибольшим диаметром полушария головного мозга с той же стороны. . Они понимали, что эти данные дают лишь приблизительное представление об обонятельном потенциале, но добиться большей точности могли бы лишь одним способом: если бы извлекали обонятельную луковицу, взвешивали ее, а затем вычисляли, какая доля от массы оставшегося мозга на нее приходится. Однако этот способ был бы чрезвычайно времязатратным (это трудное препарирование) и означал бы уничтожение музейных образцов. По крайней мере на какое-то время было достаточно полученного ими простого соотношения.