Тим Беркхед - Самая совершенная вещь на свете

ДДТ накапливается (в чуть измененной форме, называемой ДДЭ – дихлордифенилдихлорэтилен) вверх по пищевой цепи, поэтому было обнаружено, что его содержание у высших хищников вроде хищных птиц, сов и цапель в итоге оказалось очень высоким. В настоящее время его воздействие на эти виды птиц хорошо изучено. Начиная с 1960-х гг. обнаруживалось, что хищные птицы откладывали яйца с исключительно тонкой скорлупой, которую насиживающая птица всякий раз раздавливала. Измерения яичной скорлупы из музейных коллекций слишком красноречиво показывали, что уменьшение толщины скорлупы точно совпадало с началом использования ДДТ. Потребовалось гораздо больше времени, чтобы установить ответственный за это физиологический механизм: ДДТ мешал работать должным образом ферменту, важному для формирования яичной скорлупы. Фактически ДДЭ останавливал секрецию необходимого для скорлупы кальция быстрее, чем это происходило бы в отсутствие вещества, что приводило к резкому уменьшению ее толщины. Истончение яичной скорлупы в 1960-х гг. происходило не из-за нехватки кальция, а из-за химического вещества, которое мешало птицам его использовать. Как заметил Марк Кокер в своей книге «Клакстон: полевые заметки с маленькой планеты» (Claxton: Field Notes from a Small Planet), для птиц вроде соколов-сапсанов «разница между выживанием и вымиранием… покоилась на половине миллиметра кальция» {48} 48 ДДТ – это дихлордифенилтрихлорэтан; ДДЭ (дихлордифенилтрихлорэтилен) является его метаболитом. Вдохновленный фактом находки яичной скорлупы грача, Марк Кокер обсуждает проблему ДДТ в книге «Клэкстон…». .

Использование ДДТ и других ядовитых пестицидов было в конце концов запрещено в Великобритании и Северной Америке в 1970-х гг., а в 2001 г. – во всем мире. Толщина яичной скорлупы хищных птиц вновь быстро увеличилась, но поводов для самоуспокоения у нас нет. В 2006 г. защитники природы обрадовались, обнаружив, что пара калифорнийских кондоров – вида, находящегося на грани полного исчезновения, – загнездилась в районе Биг-Сур на побережье Калифорнии. Но радость была недолгой: едва снеся яйца, родители сразу раздавили их в гнезде. Скорлупа яиц оказалась очень тонкой, а анализ показал, что она переполнена ДДЭ. Это была загадка. ДДТ был запрещен уже сорок лет – как же это могло случиться? Ответ удручает. Между 1950-ми и 1970-ми гг. химическая компания «Монтроуз», которая выпускала ДДТ, очевидно, сбрасывала его сотнями тонн в лосанджелесскую канализацию, откуда он проделал свой коварный путь из накопившихся морских отложений в ткани рыбы и морских львов, чьими трупами кормятся прибрежные кондоры {49} 49 Birkhead et al ., 2014: 415; http://www.nytimes.com/2010/11/16/science/16condors.html?pagewanted=all&_r=0 . .

Мы должны поблагодарить Рэчел Карсон и ее книгу «Безмолвная весна» (Silent Spring; 1962) за спасение нас и нашей живой природы от жадного, неэтичного бизнеса производителей пестицидов. Карсон, проигравшая собственную битву с раком в 1964 г., начала движение за охрану окружающей среды, но эта битва, увы, еще далека от завершения {50} 50 Carson , 1962; см. также книгу: Oreskes N . and Conway E. M. Merchants of Doubt. London: Bloomsbury Press, 2010. Неоникотиноиды – другая группа пестицидов, разработанная несколько позже. Они оказывают столь же опустошительное воздействие на дикую природу. См.: Goulsen , 2013. .

В июле 2013 г. мне рассказали об одной публикации в Интернете, где утверждалось, что яйца кайр могут быть самоочищающимися. Я бы покривил душой, сказав, что когда-либо слышал об этом. За годы наблюдений за кайрами я знал, что их яйца неизменно были покрыты грязью, и совершенно непонятно, как она могла быть удалена. Заинтересовавшись, я посетил вебсайт и оказался заинтригован вдвойне. Это было сообщение о докладе, сделанном на конференции в Испании человеком с истинно португальской фамилией – Стивом Португалом. Оно вызвало огромный интерес: во‐первых, из-за того что ученые редко разглашают свою работу до того, как ее рассмотрят их коллеги и она будет издана, во‐вторых, как раз из-за самого открытия.

Португал случайно пролил немного воды на яйцо кайры, лежавшее у него на столе, и заметил, что вместо того, чтобы покрыть всю его поверхность, вода собралась в виде отдельных серебристых капелек. Эффект в точности напоминал то, что можно увидеть на листьях лотоса и многих других растений. Португал понимал, что причина кроется в строении листа или скорлупы, и, по крайней мере, для лотоса эффект самоочистки был известен. Дело в том, что вода, образуя почти сферические капельки, убирает с поверхности листьев все постороннее, и, когда лист наклонен, вода скатывается с него, унося загрязнение с собой.

Я никогда не задумывался о микроструктуре скорлупы яйца кайры. Сразу после прочтения статьи я перешел из своего кабинета в лабораторию и поместил яйцо кайры под препаровальную лупу. При большом увеличении поверхность яйца напоминала горный хребет Гуйлинь в Китае – множество остроконечных пиков. Затем я заменил яйцо кайры яйцом гагарки и посмотрел его под микроскопом. Для двух столь близкородственных видов отличия были примечательными: теперь я смотрел на низкие округлые холмы Саут-Даунс в Англии. Я не мог поверить, что никогда не задумывался рассматривать яичную скорлупу таким образом. Из-за случайно пролитой воды Португал заметил, что ландшафт из островерхих гор на яйце кайры был очень похож на прыщеватую поверхность листьев лотоса – отсюда и способность обоих объектов заставлять воду собираться в крохотные шарики. Поверхность такого рода известна как гидрофобная (от слов hydro – вода, phobic – пугающий, то есть отталкивающий).

Объяснение Португала состояло в том, что кайрам необходим механизм для борьбы с брызгами соли с моря и с множеством отходов от других птиц в местах их гнездования. Отходы – это то, что известно среди исследователей морских птиц под обозначением «дерьмо». И хотя кайры действительно насиживают яйца в условиях, далеких от гигиенических, я упустил из вида возможность, что их яйца могут быть самоочищающимися. Однако различия между поверхностью скорлупы яиц гагарки и кайры заставили меня задаться вопросом: а играет ли гигиеническую роль прыщеватая поверхность яйца кайры, как это думает Стив Португал? Яйца гагарки вряд ли когда-нибудь пачкаются фекалиями, потому что эти птицы гнездятся обособленно и достаточно заботливы, чтобы выбрызнуть свои жидкие экскременты поодаль от гнезда. Кайры, в противоположность им, напоминают неосторожных инвалидов, страдающих недержанием.

Препаровальная лупа – не лучший способ исследования поверхности яйца. Гораздо больше открывает нам растровый электронный микроскоп, который дает превосходные, четкие трехмерные изображения в более сильном увеличении. Я предоставил несколько фрагментов скорлупы нашей университетской службе по работе с электронным микроскопом, и несколько часов спустя у меня было несколько красивых изображений, которые сделали различие между скорлупой яиц кайры и гагарки еще более очевидным.