Лето: Секреты выживания растений и животных в сезон изобилия - Бернд Хайнрих

На локальном уровне жара напрямую воздействует на живую природу. Чем выше температура воздуха, тем больше воды он может впитать и удержать, следовательно, тем сильнее сушит. В некоторых очень обширных областях Земли – пустынях – дождя почти не бывает, осадки скудные и обычно выпадают редко. Растениям и животным приходится справляться с сухостью, которую вызывают высокие температуры, что особенно сложно, если им нужно сохранять в теле температуру ниже температуры воздуха, а еще больше тепла они получают в виде солнечного излучения. В более влажных регионах летнее тепло стимулирует рост организмов, а солнечный свет дает необходимую энергию. Но в пустынях и того и другого слишком много, а вот дефицит воды мешает, а порой и вовсе не позволяет преобразовать избыток солнечной энергии в химическую, которая нужна для жизни.

Живые организмы в пустынях сталкиваются с экстремально жесткими условиями, хотя и находятся среди невероятной красоты. Жизнь здесь существует только благодаря сложным поведенческим и физиологическим приспособлениям. Полевые экспедиции в пустынях Мохаве и Анза-Боррего в Южной Калифорнии открыли мне глаза на эту среду с ее экзотическими животными, которых я видел через призму исследований, проведенных нами с Джорджем Бартоломью в лаборатории моей аспирантской alma mater – Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. Бартоломью в свою очередь познакомил меня с исследованиями и записями Кнута и Бодил Шмидт-Нильсен, Рэя Коулза и в конечном счете многих других ученых более поздних лет. В этой главе мне было бы толком нечего сказать, если бы не их открытия.

Мало кому удалось описать пустыни, особенно на юге Калифорнии, лучше, чем пионеру таких исследований, натуралисту Рэймонду Коулзу по прозвищу Док. Коулз вырос в Зулулэнде в Южной Африке, приехал в Калифорнию в 1916 году в возрасте 20 лет и в конце концов стал преподавать в Калифорнийском университете. Он изучал терморегуляцию у рептилий и стал «научным дедушкой» многих аспирантов и профессоров, которые продолжили заложенную им традицию.

Коулз считал, что безмятежность и суровость пустынного пейзажа превращают человека, который погрузился в одиночество пустыни, в мыслителя. Ученый видел природу и экологию человека целостно, рассуждал о значении дикой природы для общества и сокрушался об опыте, который становится недоступен людям. Он оставил друзьям напечатанную карточку, подписанную 1 ноября 1971 года. Там сказано: «Рэймонд Бриджман Коулз, родившийся 1 декабря 1896 года в поселке Адамс Мишн, Наталь, Южная Африка, завершил свою службу в [тут он оставил пустое место] и вступает в вечную всеобщую игру в переработку. Сим он уведомляет о том, что его имя следует удалить из списков рассылки [репринтов]». Одна из его дочерей позже вписала дату его смерти: 7 декабря 1975 года.

Рэй Коулз, во многом и мой «научный дедушка», провел полвека в пеших и воображаемых экспедициях по пустыням, а потом написал «Пустынный дневник» (Desert Journal), опубликованный посмертно в 1977 году. В нем он вспоминает «бесчисленные бивачные костры, жертвенник, на котором каждый вечер поднимался ароматный дымок от тлеющего дерева». Затем его, «к несчастью, уведомили, что такая роскошь, такое почтение к богам открытого неба теперь недопустимы по соображениям экологии», и сказали, что «отныне добросовестный натуралист и его студенты должны довольствоваться тем, чтобы наслаждаться своим братством и почитать природу, собравшись вокруг шумно шипящей керосинки, до тех пор, пока еще есть запас этой формы бывшей солнечной энергии». Коулз хотел засвидетельствовать «почтение богам» таким же образом, который, как мне недавно напомнил мой калифорнийский друг, даже в мэнских лесах уже невозможен.

О любви Коулза к костру, когда в нем потрескивают и дымятся поленья, и о радости, которую приносила ему жизнь в пустыне, говорится в следующем пассаже из главы «Пустынного дневника» под названием «Вокруг костра»:

И летом, и зимой всегда есть что-то особенное в закате, в наступлении ночи, – так же было и на моих стоянках в пустыне. Дело было и в том, что я заканчивал работу, возвращался в лагерь, в том, как собирал скудные дрова в те менее людные времена. Я часто использовал остовы кактусов, корни и стебли чахлых кустарников. Скоро мой лагерь наполнялся благоуханием. У пищи, которую готовишь на ароматном дыму от собранной в пустыне древесины, на чистом свежем воздухе, появляется привкус, незнакомый людям за пределами этого сурового мира. Задолго до того, как сядет летнее солнце, вылетают летучие мыши, чаще всего мелкие нетопыри Pipistrellus со светло-серебристым телом, с черными крыльями и ушами. Они мелькают в небе у реки Колорадо, устремляясь к воде, чтобы восполнить влагу, которую потеряли за день, хоть и провели его в своем сравнительно прохладном каменистом убежище.

Вскоре после того, как начинает спадать жара, появляются сотни козодоев. Они порхают и планируют к реке, чтобы впервые за день попить. В мае и июне, когда многие из них еще высиживают яйца или парят возле них так, чтобы закрыть их от усиливающегося солнечного жара, они сначала пьют, а потом ищут пищу. Козодои гнездятся, а точнее, просто откладывают яйца на голой земле. Весь день нещадно палит солнце. Температура воздуха и земли может держаться выше 50 °C несколько часов подряд; прямые солнечные лучи делают условия непереносимыми для большинства живых существ. Благодаря оперению козодой изолирован от жары, и каждой птице достается собственный тенистый и уютный уголок. Оперение защищает кожу и кровеносные сосуды от высоких температур так же эффективно, как удерживает тепло в холодную погоду.

Время от времени козодой открывает свой огромный рот, а горловой мешок у птицы трепещет, чтобы испарилось немного скудной телесной влаги и можно было удержать температуру крови и тела ниже опасного уровня. Но воды так мало, а день такой длинный, что, если птица будет охлаждаться таким способом долго, у нее настанет обезвоживание. Тем не менее я не знаю никакого другого животного, включая терпимых к солнцу ящериц без перьевой изоляции, которое могло бы так долго оставаться на прямом солнце. Многие мелкие ящерицы в таких условиях не прожили бы и нескольких минут. Однако козодои, теплокровные птицы, чье тело генерирует тепло, проводят инкубационный период и заботятся о молодняке в условиях жестокой жары, пока птенцы не смогут улететь вместе с родителями.

Только в этих трех абзацах Рэй Коулз предвосхищает тома исследований, которые были написаны после него. Чтобы развить тему, я могу добавить лишь несколько подробностей: птицы преадаптированы к тому, чтобы обходиться меньшим количеством воды, чем млекопитающие, поскольку они выделяют излишек азота в виде белой пасты из мочевой кислоты и не нуждаются в больших объемах воды, чтобы вымывать его; они также экономят воду, которая иначе пошла бы на охлаждение тела за счет испарения, благодаря тому что температура у них на 1–2 °C выше, чем у нас. Египетский бегунок (Pluvianus aegyptianus), чтобы держать яйца в прохладе, пошел на шаг дальше: птица приносит воду и смачивает яйца, чтобы охладить их. Похожим образом у африканской саджи на грудке есть специальные перья, в которые она набирает воду, чтобы донести до гнезда. Птенцы пьют воду с концов перьев, как детеныши млекопитающих сосут материнскую грудь.