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

Как пишет Коулз, вероятно, наиболее эффективно животные могут защититься от жары и сэкономить драгоценную воду с помощью поведенческих приспособлений. Птицы в пустыне активны в основном ранним утром и вечером, а в середине дня устраивают долгую сиесту, хотя некоторые из более крупных птиц – во́роны, грифы и ястребы – могут парить высоко в воздухе, где температуры ниже, чем у самой земли. Ночью прохладнее, и большинство грызунов, многие рептилии и насекомые, чтобы избежать жары, стали ночными животными и пережидают жаркий день в прохладных норах. Дневные грызуны, такие как суслик, ненадолго нагреваются, когда решаются пробежаться по горячему песку, но, быстро вернувшись в норку, они прижмутся брюшком к прохладной земле и сбросят температуру.

Перейдя на ночной образ жизни, чтобы избежать жары, можно также смягчить нехватку воды. Относительная влажность в норке высокая, поэтому влага не испаряется ни с кожи, ни из легких при дыхании. Смерть в пустыне редко случается от жары как таковой. Она происходит от обезвоживания, когда животное пытается сохранить прохладу. Австралийские аборигены переняли у животных некоторые приемы выживания. При долгих переходах в жаркой местности они стараются двигаться по ночам, а на день зарываются в песок, чтобы не потеть и не умереть от жажды. Элизабет Маршалл Томас упоминает похожую стратегию, которой она научилась в сезон жары и засухи у бушменов Калахари. Бушмены рано утром отправляются собирать многолетние растения, у которых листья отсыхают, чтобы терять меньше воды, а подземные клубни приспособлены, чтобы ее запасать. Клубень можно найти по остаткам засохшего стебля на земле, и тогда его выкапывают, выскребают из него мякоть и выдавливают оттуда питьевую воду. Чтобы пережить жаркий сухой день, люди закапываются в ямы, вырытые в тени. Ямы выстилают очистками клубней, которые вновь наполняют влагой, только из мочи, чтобы вода для испарения поступала не из драгоценных запасов тела. В сумерках, когда температура падает, бушмены снова отправляются на поиски клубней (Thomas, 1958. P. 103).

Мы можем переносить очень высокую температуру воздуха (но не тела), как было показано (Schmidt-Nielsen, 1964. P. 3) больше 225 лет назад, когда доктор Блоджен, тогда секретарь Лондонского королевского общества, провел некоторое время с друзьями, собакой и бифштексом в помещении, нагретом до 138 °C. Они оставались там 45 минут, за это время бифштекс испекся, но люди и собака не пострадали (их ноги не касались пола). Если бы воздух был насыщен водой, то их тела не охлаждались бы за счет испарения, и тогда все участники наверняка испеклись бы вместе с бифштексом.

Проблема не столько в жаре, сколько в недостатке воды. В книге «Охотник или дичь» (The Hunters or the Hunted) Ч. К. Брейн отмечает, что в Юго-Западной Африке все готтентотские деревни в пустыне Намиб разбросаны строго вдоль реки Куйсеб. Здесь люди копают колодцы, из которых берут воду, когда река пересыхает. Птицы «пьют», поедая насекомых, а большинство насекомых получает воду из живых растений. Но есть исключение – группа намибских жуков из семейства Tenebrionidae (чернотелки). Некоторые из них сохраняют в организме водный баланс, хотя едят только сухие растительные остатки, которые носит ветер.

Чернотелка из пустыни Намиб приподнимается выше самого горячего слоя у поверхности почвы

Чернотелка из пустыни Намиб, стоя вниз головой, ловит воду из влажного ветра с Берега Скелетов. Вода конденсируется у нее на спине в капельки, которые затем сливаются и стекают ко рту жука

Это наземные жуки, обычно крупные и черные (меланин поглощает тепло, но он необходим для защиты от ультрафиолетовых лучей). Они живут на песке. У тех, что живут на самых горячих песках, ходулевидные ножки, которые позволяют уменьшить нагрев снизу. Другие получают меньше тепла сверху, от солнца, благодаря светлому восковому налету на черных спинках. Но и тогда нужно найти способ получить достаточно воды, а эти жуки активны, когда нет ни стоячей воды, ни дождя. Днем вокруг очень сухо, но ночью температура в Намибе обычно падает, и ветер с Атлантики может принести воздух с влагой. Тогда жуки становятся на песчаные дюны вниз головой и брюшком кверху. Вода конденсируется на спинке жука и стекает каплями ко рту.

Удивительное поведение этих жуков в эволюции сложилось на основе строения и поведения, у которых ранее были другие функции. На спинах у чернотелок находятся модифицированные надкрылья, а крыльев под ними больше нет – надкрылья физически защищают само тело. У них появилась дополнительная, особенная, новая функция. У всех чернотелок надкрылья имеют различный рельеф. На них есть бугорки, расположенные так, что надкрылья хорошо улавливают молекулы пара, собирая их в мелкие капельки. Благодаря покрытым воском углублениям между бугорками капельки воды сливаются и скатываются в рот жука. Я припомнил, что видел похожих чернотелок в пустыне Мохаве на юго-западе США, где этих жуков иногда насмешливо называют «головозадыми», потому что здесь они тоже стоят кверху задом. Но в данном случае они делают стойку на голове с другой целью: для защиты. При этом становится видна железа на конце брюшка, откуда жук может выпустить вонючую жидкость, которая растекается у него по всей спине и способна отпугнуть большинство хищников. Возможно, поведение намибских жуков, позволяющее им собирать воду, выросло из похожего защитного поведения, которое стало действовать в совокупности с морфологией тела.

Хотя я часто видел «головозадых» жучков в Мохаве, мне не довелось понаблюдать, как ловят росу африканские чернотелки, когда мы с аспирантом Джеймсом Марденом изучали пустынных насекомых в Намибии. Мы жили на станции научно-исследовательского института Намиб в Гобабеб на «берегу» реки Куйсеб. Русло реки тогда пересохло, но оставалось единственным местом, где можно было найти деревья и тень. Древесные корни дотягивались до грунтовых вод, и эти воды питали фауну насекомых. Мы видели бесчисленных жуков-чернотелок, которые торопливо бегали, в основном парами, причем впереди всегда была самка. Джим сделал это любопытное явление предметом своего исследования.

Мы не видели никаких следов открытой воды. Но во время Второй мировой войны два немецких геолога из близлежащего Виндхука – Хенно Мартин и Германн Корн – с их собакой Отто два с половиной года прятались здесь, чтобы не попасть в лагерь для военнопленных. Они вели жизнь Робинзона Крузо, и потом Мартин написал об этом книгу. В ней он рассказывает, как вода влияет на жизнь в пустыне. Мартин и Корн несколько лет переживали засуху в Намибе, но однажды ночью они услышали гром:

Я никогда в жизни раньше не слышал [такого грома] и не видел, чтобы так разверзались небеса, а теперь выжженная и потрепанная живая природа снова поднимала голову – за несколько часов на кустах, выглядевших мертвыми, появились зеленые побеги, а в тени скал папоротники стали разворачивать нежные светло-зеленые листья. Пустыня ожила повсюду: семена, которые годами лежали как бы во сне, проснулись и пробили корку земли; почти за одну ночь кусты мопане покрылись зелеными листочками, как молодые березки; первые желтые цветы открыли солнцу свои лепестки, и мы нашли среди травы и камней пестрые яйца перепелки; а теплая вода в лужах кишела мелкими членистоногими, чьи яйца пережили годы сухости и на палящем солнце.