30.07.2007 | Наука
Ныряльщики и шпагоглотателиЗнаменитые Галапагосские острова
Знаменитые Галапагосские острова получили свое название от испанского слова galapago, означавшего одну из разновидностей водяных черепах. Острова действительно известны своими гигантскими черепахами (правда, как раз не водяными, а сухопутными), но на них живет немало и других удивительных животных: самые северные в мире пингвины, вьюрки, умеющие пользоваться орудиями... А первый экспонат этой живой кунсткамеры может встретить посетителя еще в море: в нескольких сотнях метров от берега в морской воде плавает и ныряет множество крупных ящериц – морских игуан. Они опускаются на дно и сноровисто срезают зубами растущие на подводных камнях водоросли.
Известно, что пресмыкающимся трудно питаться растениями. Принято думать, что для растительноядного существа проблема пропитания не очень остра: его еда не убегает и не защищается, ее ничего не стоит добыть в любых потребных количествах.
Добыть ее и в самом деле легко, а вот переварить – нет: питательных веществ в ней гораздо меньше, чем в животной пище, зато много плотных, химически устойчивых целлюлозных оболочек и прочих неудобоваримых составляющих. Извлечение полезных веществ из столь бедного и неудобного сырья – изощренная технология, для которой нужен высокий уровень обмена веществ – такой, который дает теплокровность. Среди млекопитающих и птиц травоядность – обычное дело, немало известно и травоядных динозавров (которые в силу своих размеров были фактически теплокровными), но вот среди современных рептилий есть лишь две группы вегетарианцев. Одна из них – сухопутные черепахи – исключение, которое подтверждает правило: малоподвижные и хорошо защищенные, они сократили до минимума энергетические расходы организма и потому могут позволить себе не слишком эффективно усваивать дары своей бедной, низкокалорийной диеты. Картина получается стройной и логичной, но как тогда объяснить, что другую группу убежденных вегетарианцев образуют представители одной из самых многочисленных и совершенных ветвей современных ящериц – игуаны? Немало видов этого семейства питается только растительным кормом, но даже на их фоне диета морских игуан выглядит экзотической: они поедают не просто растения, а водоросли.
В этом выборе есть своя логика: у водорослей нет механических тканей, богатых целлюлозой и затрудняющих переваривание. Зато до них еще нужно суметь добраться: они растут на морском дне, под толщей воды.
Большинство игуан неплохо плавает, однако для освоения подводных пастбищ нужно стать настоящими ныряльщиками – и морские игуаны ими стали. Их тела и мощные хвосты уплощены с боков, а между пальцами наметилась небольшая перепонка. Но при этом пальцы остались подвижными и сохранили когти, которыми ящерицы цепляются за камни – морская вода тяжелее их плоти, и игуана, прекратившая двигаться, немедленно начинает всплывать.
Проблемы обтекаемости и плавучести – не единственное, с чем приходится столкнуться морским ящерицам. Любовь к морским купаниям постоянно заставляет их плакать – в самом буквальном смысле. Дело в том, что во время подводной кормежки в организм игуаны поступает огромное количество соли из морской воды. Почки рептилий – аппарат довольно маломощный, таких ударных нагрузок он не выдерживает. На помощь приходят слезные железы, выводящие из организма избыток соли. Такое применение этих желез у пресмыкающихся не редкость (вспомним хотя бы знаменитые крокодиловы слезы), но соленые слезы морских игуан не капают и не текут ручьем, а выстреливаются под напором через ноздри, как из водяного пистолета. Когда игуаны, выйдя из моря, греются на прибрежных камнях или песке, над сплошной массой темно-серых тел то и дело взлетают белые слезные фонтанчики.
Проблема обогрева – еще одна трудность в жизни морских рептилий. Хотя Галапагосы лежат прямо на экваторе, их омывает холодное Перуанское течение, и вода вокруг них довольно прохладная – недаром здесь живут пингвины.
В такой воде холоднокровные существа быстро остывают, теряя подвижность. Чем больше тело, тем медленнее оно теряет тепло, поэтому морская игуана – один из самых крупных представителей своего семейства, ее вес достигает 12 кг, а длина вместе с хвостом – 140 см. Но и этого слишком мало для автономного плавания: в здешней воде даже у ныряльщиков в гидрокостюмах через час начинают стынуть пальцы. Можно лишь удивляться тому, как игуанам удается продержаться в ней до до двух часов, сохраняя подвижность, и потом еще успешно выбраться на берег, преодолев полосу прибоя. Но после этого они уже не тратят сил: сделав десяток шагов от линии, до которой докатываются волны, они валятся на песок или камни и лежат так, пока не согреются. Собственно, вся их жизнь протекает в неширокой полосе по обе стороны границы моря и суши. И если в море они могут заплыть на несколько сотен метров (хотя предпочитают держаться в прибрежных водах, куда не заходят акулы), то посуху никогда не покидают прибрежных пляжей и скал. Здесь они проводят время между кормежками, большую часть года мирно лежа вплотную друг к другу, а нередко и в два яруса. Но в январе – феврале, когда океанские течения меняют направление и море становится теплее, начинается сезон размножения, сопровождающийся бурными схватками самцов за территорию.
Бойцы принимают угрожающие позы, бодаются шипастыми головами, кусаются. Приз победителю – большой участок, позволяющий привлечь больше самок и оставить более многочисленное потомство.
Когда самки оплодотворены, делить становится нечего, и вчерашние враги вновь лежат бок о бок. Зато начинают драться их подруги, переместившиеся на пляж и ищущие у верхней границы прилива место для гнездовых нор. Хороших мест гораздо меньше, чем претенденток, и схватки за участок возникают нешуточные. Но в течение недели каждая находит хоть какое-то место, чтобы вырыть нору и отложить в нее 1 – 3 крупных яйца. На этом забота о потомстве заканчивается – остальное сделают солнце и песок. Через три месяца юные игуаны выберутся из своей колыбели в довольно опасный мир: если на взрослую морскую игуану охотится только галапагосский канюк, да иногда в море – акулы, то желающих полакомиться детенышем немало. Впрочем, и сами ящерки не придерживаются строгой вегетарианской диеты родителей, дополняя ее морской живностью: растущему организму нужно усиленное белковое питание.
В этом вопросе морская игуана отличается от своего кузена – сухопутной игуаны-конолофа (он же друзоголов). Конолоф тоже живет только на Галапагосах (причем лишь на некоторых островах), но его вотчина – внутренние земли, куда не долетают брызги прибоя.
Он заметно мельче (до 110 см), его тело в ширину больше, чем в высоту, хвост в сечении почти круглый, а гребень не столь эффектен. Зато он куда цветастее: если большинство морских игуан окрашены в темно-серые и темно-оливковые тона, то типичная расцветка конолофов – светло-желтая голова и кирпично-красное тело. Впрочем, у обоих видов окраска очень сильно варьирует, так что на островах можно найти и красноватых морских игуан, и монотонно-темных конолофов. Конолофы, живущие на острове Санта-Фе, отличаются бледной окраской, за что их обычно выделяют в особый вид – хотя недавние полевые исследования зоологов заставляют думать, что это всего лишь местная цветовая вариация.
На всех этапах жизни конолоф питается исключительно растениями – разумеется, сухопутными. Но жаркие берега холодных вод обычно засушливы, и Галапагосы – не исключение: на некоторых мелких островах вообще нет постоянных источников пресной воды. Сухую жесткую траву рептилиям не переварить, но на их счастье на островах растут кактусы-опунции. Их сочные внутренние ткани – одновременно и еда, и питье. Правда, снаружи все это покрывают пучки колючек, размерами, остротой и прочностью напоминающих швейные иголки.
Страшно смотреть, как конолофы надеваются на них своими нежными деснами (у конолофов зубы мелкие, и пасть кажется беззубой). Но, видимо, иглы не причиняют им вреда, проходя непереваренными через весь пищеварительный тракт. Помет конолофов иногда целиком состоит из таких иголок.
Избавленные от необходимости предпринимать ежедневные вылазки за едой в опасную стихию, конолофы медлительны и благодушны. Однако квартирный вопрос ежегодно портит и их – им, как и морским игуанам, не хватает удобных участков для откладки яиц, и захватившие хорошее место самки яростно атакуют менее удачливых соплеменниц. Кинооператорам-анималистам удалось замнять, как самки сухопутных игуан поднимаются на вершину действующего вулкана (конечно, не во время извержения) и откладывают яйца в его кратере – прямо в почву, подогреваемую подземным теплом. Можно представить себе, насколько сильны их побуждения, если учесть, что конолоф без крайней надобности не ступит и шагу, а будучи унесен метров на двести со своего излюбленного участка, возвращается на него недели за три. Малоподвижность – почти неизбежная расплата за постоянно доступную, но малопитательную еду.
Конолофы и морские игуаны – не очень близкая родня, их эволюционные пути разошлись около 20 млн лет назад. Однако изредка на островах попадаются ящерицы, сочетающие признаки обоих видов.
Зоологи давно подозревали, что это межвидовые гибриды, но доказать это удалось только в 1994 году, когда на островке Плаза Сур была поймана очередная «промежуточная» игуана. Анализ ее рибосомальной РНК показал, что она действительно представляет собой результат нечаянного скрещивания двух видов. Как живут подобные неприкаянные существа, уходят ли они за водорослями в море или жуют кактусы на суше – остается только догадываться.
Еще с XIX века, с первых шагов демографической статистики, было известно, что социальный успех и социально одобряемые черты совершенно не совпадают с показателями эволюционной приспособленности. Проще говоря, богатые оставляют в среднем меньше детей, чем бедные, а образованные – меньше, чем необразованные.
«Даже у червяка есть свободная воля». Эта фраза взята не из верлибра или философского трактата – ею открывается пресс-релиз нью-йоркского Рокфеллеровского университета. Речь в нем идет об экспериментах, поставленных сотрудниками университетской лаборатории нейронных цепей и поведения на нематодах (круглых червях) Caenorhabditis elegans.