Тим Беркхед - Самая совершенная вещь на свете

Зрелище такого множества брошенных яиц заставило меня затаить дыхание – я редко наблюдал такие масштабы разорения колоний. Но увиденное заставило меня еще раз задуматься о любопытной конической форме яиц кайры. Она резко отличается от конфигурации яиц почти всех прочих видов птиц и именуется грушевидной {64} 64 Birkhead , 1993. . Но это не слишком подходящее сравнение, потому что сами груши бывают самой различной формы и размеров, и ни одна никогда не напоминала мне яйцо кайры. Отчетливо заостренная на одном конце, тупая и закругленная на другом, независимо от того, как мы решили ее назвать – грушевидной, конической или остроконечной, – эта форма, как обычно считается, сложилась в процессе эволюции, чтобы предотвращать падение яиц кайры с высоты {65} 65 «Pyri-»: Словарь английского языка Коллинза (Collins English Dictionary; 1991) говорит: «ошибочно от латинского pirum – груша». . Опыт работы на Лабрадоре заставил меня задаться вопросом о том, не существует ли объяснения получше.

Разные виды птиц имеют характерную форму яйца, которую орнитологи описывают различным образом – как овальную, сферическую, эллиптическую, биконическую или грушевидную. Однако это нечетко отграниченные категории, и они переходят друг в друга.

Когда я начал писать о яйцах птиц, то спросил себя: выяснял ли кто-нибудь, какая из названных форм наиболее обычна? Очевидно, когда мы говорим о чем-либо имеющем яйцевидную форму, мы обычно думаем о яйце курицы, которое является «овальным», но с выраженными тупым и острым концами и у которого максимальная ширина находится ближе к тупому концу. К моему удивлению, похоже, никто не определял разнообразие и количество форм яиц, встречающихся у птиц вообще. Часть затруднений, конечно, состоит в том, чтобы придумать достаточно простой критерий формы. Исследователи изобрели несколько сложных способов описания очертаний яйца, но не существует единого математического понятия, которое охватывает весь спектр форм. По этой причине в большинстве книг, когда их авторам требуется рассказать о форме яиц, они просто показывают – и я поступаю здесь так же – серию контуров или силуэтов, иллюстрирующих различные существующие типы.

Одно несомненно – будучи характерной для конкретного вида, форма остается довольно характерной и для определенных семейств птиц. Совы, например, в типичном случае откладывают сферические яйца; ржанкообразные (околоводные птицы) [19] К ржанкообразным относятся не только околоводные, но и водные птицы. – Прим. науч. ред. – грушевидные; яйца рябков – овальные или эллиптические, а поганок – биконические {66} 66 Newton , 1896; Pitman , 1964; Hauber , 2014. .

Рис. 5.Различные формы птичьих яиц. Слева направо: центральноафриканский гологлазый турако (сферическая), турухтан (грушевидная), колибри (продолговато-овальная или эллиптическая), рыжешапочный рябок (продолговато-овальная или эллиптическая), западноафриканский дрозд (овальная), красношейная поганка (биконическая или продолговато-субэллиптическая), белобрюхий стриж (овально-эллиптическая или вытянутая овальная). Из кн.: Thomson , 1964

Мне, как биологу, приходят на ум два вопроса. Как яйцо приобретает свою форму в яйцеводе и почему именно ту, которая свойственна данному виду птиц? Первый вопрос касается механики формирования яйца; второй нужен для понимания адаптивного значения той или иной формы яиц.

При мысли о том, каким образом самка птицы производит яйцо особой формы, естественно предполагать, что форма определяется скорлупой: скорлупа и ее форма образуют друг друга. Однако в действительности все не так просто. Контуры яйца определяются скорее его пленочной оболочкой, похожей на пергамент слоем внутри скорлупы, а не самой скорлупой, что показал уже мой эксперимент с вымачиванием яйца в уксусе. Теперь, когда мы знаем, что форму определяет оболочка, сам процесс представить себе не так уж сложно.

В остроумном исследовании формирования яйца с использованием рентгеновской техники, проведенном в конце 1940-х гг., Джон Брэдфилд сумел увидеть, что форма яйца курицы определялась до того , как скорлупа начинала образовываться. Еще перед входом в скорлуповую железу, а именно в перешейке – той области яйцевода, которая непосредственно предшествует ей, – вокруг яйца образуется подскорлуповая оболочка. Ученый установил, что часть перешейка, соседствующая со скорлуповой железой, «более сократима и больше напоминает сфинктер», чем другой конец, прилегающий к белковому отделу яйцевода. В статье сказано: «Поскольку яйцо сильно растягивает узкий перешеек, следует ожидать, что хвостовой конец яйца, находящийся в той части перешейка, которая сжимается сильнее, будет более заостренным, чем передний конец». Однако исследователь добавляет, что это предположение далеко от доказанного и «у проблемы пока нет четкого решения» {67} 67 Bradfield , 1951. В действительности об этом ранее писал Гейрсберг (1922). .

На том конце всего спектра форм яиц, который противоположен грушевидным яйцам кайры, можно разместить почти шарообразные яйца некоторых видов сов, тинаму и дрофы. Как объяснить это? Разве у названных птиц в перешейке нет сфинктера, о роли которого Брэдфилд рассуждает, имея в виду кур? Или, может быть, яйцо, скажем, совы непрерывно поворачивается, и потому оболочка формируется при условии, что сфинктер оказывает однородное давление по всей поверхности яйца? Мы не знаем.

У человека размеры ребенка при рождении лимитируются шириной «родового канала», то есть внутренним диаметром тазового пояса. Кесарево сечение снимает это ограничение, но до XX в., когда оно вошло в обыденную практику, слишком крупные или имеющие чересчур большую голову дети не могли выбраться и погибали, обычно вместе с матерью. Но поскольку кости человеческого черепа еще не срастаются до рождения, эта структура проявляет определенную гибкость (в буквальном смысле), что позволяет ей изменять свою форму по ходу движения плода и дает возможность родиться некоторым сравнительно большеголовым младенцам.

Различия в форме яиц могут быть обусловлены потребностью вложить в скорлупу определенный объем содержимого. Если диаметр яйца птицы ограничен (поскольку яйцевод или клоака могут растягиваться лишь до некоторого предела), как и размер головы у человеческих младенцев, то один из способов упаковать в одно яйцо побольше содержимого состоит в том, чтобы откладывать более удлиненные и более тонкие яйца.