Мир лесных дебрей

У берегов восточного Крыма, там, где горбится величественный горный массив Карадаг, прямо из голубых вод Черного моря поднимается грандиозная скала Золотые ворота, похожая на огромную арку, увенчанную шпилем. Старожилы окрестных городов и поселков, влюбленные в свой край, называют скалу Воротами Карадага. Действительно, через отверстие в скале могут проходить не только небольшие моторные суда, но и парусники с высокими мачтами.

Трудно сказать, сколько тысячелетий ворота украшают Черное море. Скала стоит здесь с незапамятных времен и живет своей неторопливой жизнью, понемножку старея и разрушаясь. Бурные черноморские волны размывают ее основание, отрывая от скалы песчинки и крупные камни. Жгучее крымское солнце нагревает каменную громаду. Под действием тепла камень немного расширяется, в результате на его теле, как морщины на человеческом лице, возникают трещины. Осенние дожди и ветры вымывают из скалы растворимые вещества, выдувают крохотные песчинки, а когда случаются морозы, вода, просочившаяся в глубокие трещины, замерзает, и ледяные прожилки рвут скалу, расширяя многочисленные трещины.

Беды скалы усугубляют живые существа. На ее уступах отдыхают чайки, сушатся после рыбалки бакланы, некогда на вершине гнездились орлы. Пернатые посетители роняют на камень свой помет, а в нем молочная кислота, весьма активное вещество, разъедающее камень. Разлагаясь, птичьи экскременты создают крохи почвы, чем пользуются растения, поселяясь на голых камнях. Ну а куда им девать корни?

Естественно, они запускают их в трещины камня. Энергия солнца и волн, ветра и замерзающей воды, химических реакций и осмотического давления в корнях растений не пропадает бесследно. Стареют Золотые ворота, ветшают, на их теле возникают все новые морщины и рубцы.

Тысячелетия живут Ворота Карадага обычной жизнью камней, подвергаясь воздействию различных факторов среды. Но нужен ли для существования скалы этот поток обрушивающейся на нее энергии? Никоим образом! Без него жизнь каменной громады текла бы спокойнее, а ее долговечность возросла бы в десятки раз. Если скалу поместить в специальный футляр, создав в нем постоянный климат, и оградить от внешних воздействий, как поступили ленинградцы с первым зданием своего города — домиком Петра I, сработанным руками царя, не гнушавшегося на досуге поплотничать, старение памятника природы резко замедлилось бы.

ЭКОНОМИКА ЖИЗНИ

Живые организмы, составляющие биосферу — тонкую оболочку нашей планеты, слой, в котором сосредоточено все органическое вещество Земли, нуждаются в постоянном пополнении энергоресурсов. Существование биосферы возможно лишь при условии непрерывного круговорота веществ. В его основе лежат пищевые отношения в сообществах живых организмов.

Все животные для поддержания жизни нуждаются в пище. С ней они получают необходимый материал для роста, то есть для создания новых, замены и обновления уже существующих клеточных структур и синтеза других веществ, необходимых для поддержания жизни. Кроме того, пища является и источником энергии, необходимой для проведения «строительных» и «ремонтных» работ, для осуществления всех физиологических функций организма, в том числе не прекращающегося даже при полном покое обмена веществ и всех прочих видов деятельности.

В качестве строительного материала и энергоносителя животные способны использовать лишь органические вещества. Чтобы удовлетворить потребности животных Земли, необходимы огромные количества органики.

За счет чего на Земле поддерживается жизнь? Основная часть органического вещества, примерно 99 процентов, создается зелеными растениями, а необходимую для этого энергию поставляют солнечные лучи. Организмы, создающие органическое вещество из неорганического и использующие для этого внешние источники энергии, называют продуцентами, или автотрофными организмами, от греческого «аутос» — «сам» и «трофе» — «пища», то есть самопитающимися, или самостоятельно создающими пищу.

Животные являются консументами, то есть потребителями органического вещества. Оно должно попадать в их организм в уже готовом виде. Разлагая его в пищеварительном тракте на более простые компоненты и синтезируя из них в клетках тела свойственные организму белки, жиры и углеводы, потребители используют вновь созданные вещества и для построения своего тела, и как источник энергии.

Одни питаются исключительно растительной пищей. Хищники живут за счет травоядных существ. Естественно, что большинство из них не отказывается и от своих собратьев — плотоядных животных. Наконец, существует немало существ, охотно использующих определенные виды растительных и животных кормов или вообще всеядных в самом широком смысле этого слова. На правом фланге консументов находятся паразиты, живущие за счет живых животных, как правило, не убивая их, и сверхпаразиты — существа, живущие за счет других паразитов.

Последним звеном круговорота веществ в биосфере служат редуценты — животные, разлагающие органические вещества трупов и экскременты, чем делают их снова доступными растениям.

Для нормального существования многих животных совершенно необходимо, чтобы запасы пригодной для них пищи во много раз превышали реальные потребности. Это значит, что лишь небольшая часть живых организмов используется в пищу животными. Большинство их кончает жизнь естественным путем. Вот эти-то «не съеденные» мертвые организмы требуется как можно быстрее ликвидировать, иначе их скопища сделают невозможным существование живых. Представьте себе, что в дождевом тропическом лесу вся масса отмирающей листвы осталась бы на земле в неизменном виде. В короткий период джунгли оказались бы до самой «крыши» набиты опавшей листвой, и утонувшие в ней деревья ожидала бы неизбежная гибель.

Теперь вспомним несколько прописных истин из области физики. Начнем с первого закона термодинамики. Он одинаково обязателен для всех процессов, совершающихся в природе, от космических явлений до реакций, протекающих в живом веществе. Этот закон называется законом сохранения энергии, поскольку энергия никогда не исчезает и не может создаваться заново. Она способна лишь переходить из одной формы в другую. В любом организме непрерывно происходят превращения энергии. Лишь небольшую ее часть, полученную с пищей, животные используют на свои непосредственные нужды — на двигательные реакции, рост и синтез необходимых веществ, — частично вновь переводя ее в потенциальную химическую энергию самостоятельно синтезированной протоплазмы. Большая часть заключенной в пище энергии превращается в тепло и рассеивается в окружающем пространстве, теряется организмом. При таком неэкономном расходовании энергии животные потребляют значительно больше энергетических ресурсов, чем им фактически необходимо.

Все основные компоненты пищи — углеводы, белки и жиры — в процессе окисления высвобождают скрытую в них энергию. Наиболее энергоемкие вещества — жиры. Грамм жира дает организму 9400 калорий, значительно меньше энергии высвобождают углеводы — 4200 калорий. Примерно столько же белки. Их энергоемкость несколько выше, но они никогда полностью не окисляются. В процессе белкового обмена у млекопитающих остается некоторое количество мочевины, а у рептилий и птиц — мочевой кислоты, которые выводятся из организма, унося с собой часть химической энергии белков.

Сколько энергии нужно животным? Если они находятся в полном покое, не производят никаких движений, кроме дыхательных, не отгоняют хвостом мух и не жуют, если их кишечник в этот момент не занят пищеварением, а половые железы созданием яйцеклеток или сперматозоидов, а самки млекопитающих не вынашивают плод, то и тогда им требуется много энергии. Меньше всего ее расходуется хладнокровными животными, так как им не приходится делать затраты на поддержание постоянной температуры тела.

Величина энергетического минимума, необходимого теплокровным животным при полном покое, зависит от их размера. Чем зверь больше, крупнее, чем значительнее его масса, тем больше ему нужно энергии. Однако энергетические потребности растут медленнее, чем увеличивается масса тела животных. Вес тела коренного обитателя джунглей — африканского слона — около 4 тонн. Живущая там же землеройка весит чуть больше 4 граммов. Разница в миллион раз, но это вовсе не означает, что громадному слону требуется в миллион раз больше энергии, чем живущей рядом с ним землеройке. Малютка на 1 грамм своего тела тратит в час 28, а слон в 100 раз меньше, всего 0,3 калории. Выходит, что крупные существа более экономны, чем разная мелюзга. С чем связаны эти различия?

Первый, кто обратил на них внимание и дал им наиболее правдоподобное объяснение, был немецкий физиолог М. Рубнер. Он сравнивал интенсивность обмена веществ у собак со сходным телосложением, но существенно отличающихся своими размерами, и пришел к выводу, что, так как у мелких животных отношение поверхности тела к их объему больше, чем у крупных, они через свою относительно большую поверхность теряют слишком много тепла. Вот почему приходится его усиленно вырабатывать, расходуя на это много пищи.

Как показали исследования Рубнера, чтобы поддерживать на постоянном уровне температуру, теплокровные существа должны на 1 квадратный сантиметр поверхности своего тела тратить около 100 калорий. Эта закономерность названа правилом Рубнера. Ему не подчиняются лишь птицы отряда воробьиных. Они почему-то тратят на 65 процентов больше энергии, чем млекопитающие и точно таких же размеров птицы других отрядов.

Таковы потребности животных в покое. Любое движение, любая активность существенно повышает расход энергии. Путешествие по суше увеличивает его пропорционально скорости перемещения. «Дешевле» всего это обходится насекомым. Когда они странствуют по горизонтальной поверхности, энерготраты возрастают у них всего в 2–3 раза. Хождение и бег мелких млекопитающих требует увеличения энергозатрат в 5–8 раз, а крупных в 10–20! Но если дать точную энергетическую оценку бега в пересчете на килограмм массы животного, переместившегося на 1 километр, то станет ясно, что она уменьшается с увеличением размеров тела. Для крупных животных бег энергетически более выгоден.

Несколько иное соотношение для полета. При преодолении больших расстояний полет экономнее бега. Это кажется странным, потому что в полете нужно не только прилагать усилия для перемещения тела в пространстве, но и для преодоления силы земного притяжения. Однако аэродинамические свойства живых летательных аппаратов таковы, что само передвижение, его скорость помогают держаться в воздухе, не затрачивая на это дополнительных усилий. Я боюсь, что подобные утверждения не покажутся достаточно достоверными, поэтому в подтверждение своей правоты приведу наглядный пример. Известно немало мелких птиц, которые во время весенне-осенних миграций совершают беспосадочные перелеты на расстояния в 1000 километров. Сможет ли читатель представить мышь, способную без остановки преодолеть даже одну десятую часть этого пути?

Любая деятельность приводит к дополнительным расходам и значительно увеличивает потребление пищи. Строительство гнезда, уход за детьми, охрана занятой территории, даже если она протекает без пограничных инцидентов, за все животным приходится расплачиваться, усиливая добычу кормов, и плата бывает значительной. Рытье поры в четыре раза увеличивает расход энергии. Линька у небольших птиц требует дополнительно 240 000–360 000, а косуля на нее в течение нескольких недель ежедневно затрачивает 120 000 калорий. Это на 30 процентов больше, чем ей приходится тратить в зимние холода, чтобы не окоченеть.

Брачные церемонии птиц связаны с увеличением энергозатрат на 20–30, а у самцов лягушек — австралийских свистунов — они возрастают на 46 процентов. И на что бы вы думали идут эти дополнительные сверхнормативные затраты? На брачные песнопения, точнее на лягушачьи призывные крики, поскольку называть их песнями как-то не хочется.

При насиживании яиц в хорошем гнезде и при теплой погоде родителям не приходится увеличивать производство тепла. В особенно выгодном положении находятся дуплогнездники. Если семья скворцов заняла добротный скворечник, падение температуры до 10 градусов им не страшно, но бывает, что ртутный столбик опускается до нуля, тогда поневоле родителям приходится жарче топить «печи» своего организма, на что уходит дополнительно 20 процентов энерготрат. При температуре — 10 градусов дополнительные расходы возрастают на 40 процентов.

Забота о детях, их выкармливание, независимо от того, на какой диете они находятся, питаются специально добытым для них кормом или дополнительное питание получает мать, а дети сосут ее молоко, тяжелым бременем ложится на семью. Американские белые ибисы на выкармливание выводка тратят до 1 000 000 калорий. Маленький зяблик на поиски пищи, предназначенной для детей, тратит 8000 калорий в день. Расходы полностью окупаются. Содержание химической энергии в добытой зябликами пище в 8–9 раз больше израсходованной на ее поиски. Производство молока обходится дороже. Для самок хлопковых крыс, обитающих в тропической зоне обеих Америк, это оборачивается увеличением энергорасходов на 66, у рыжих полевок — на 92, а у обыкновенной полевки даже на 133 процента.

Сколько же нужно пищи, чтобы обеспечить себе сносное существование? Приведу пример из жизни лесов степной зоны Украины, где особенно бурной жизни не заметно. Они касаются только наземных позвоночных. Вот сколько кормов уничтожается в течение года коллективным лесным Гаргантюа, проживающим на площади, равной 1 квадратному километру. Амфибии степных лесов, в зависимости от их характера, истребляют от 0,2 до 15,5 тонны беспозвоночных; рептилии, а в меню некоторых из них широко представлены позвоночные животные, поглощают от 0,2 до 1,1 тонны пищи; птицы — 3,5–23 тонны, причем 60–70 процентов падает на корма животного происхождения, остальное — различные части растений; млекопитающие съедают 14–85 тонн, в том числе 13–54 требуется растительноядным животным.

Однако лесу их содержание обходится втрое дороже, ведь крупные животные больше вытопчут, чем съедят. Лоси зимой обкусывают верхушки и боковые ветки молоденьких сосенок, в результате многие из них гибнут. Зайцы в бескормицу так старательно объедают кору молодых осинок, что оправиться весной деревцам не удается. В результате общие потери леса на содержание растительноядных млекопитающих возрастают до 40– 150 тонн. Если суммировать количество различных кормов, получатся внушительные цифры — от 45 до 220 тонн.

Итак, чтобы поддерживать жизнь и иметь возможность приспособиться к определенным условиям существования, в первую очередь необходимо обеспечить себя энергоресурсами и строительными материалами. Поэтому рассказ об адаптации к жизни в лесных дебрях начнем с изложения экологической физиологии питания и пищеварения. И хотя пищевые потребности и привычки чрезвычайно разнообразны, лесных животных объединяет то обстоятельство, что все они, как личинки грибных комариков, живущие в плодовом теле гриба и обычно называемые просто «червями», обитают в толще живого растительного вещества, в древесно-кустарниковых зарослях.

РАЗДОЛЬЕ ДЛЯ ВЕГЕТАРИАНЦЕВ

Лес чрезвычайно богат кормами, особенно растительными. Древесина — главная часть органического вещества любого лесного сообщества. Запасы зеленых частей растений и их качество сильно колеблются для разных типов лесов и разных сезонов года. Лишь в джунглях и отчасти в тайге эти показатели стабильны.

Не только запасы зеленых кормов, но и их характер в разных климатических зонах имеют серьезные различия. Листва дождевого тропического леса в большинстве своем груба и с нашей человеческой точки зрения совсем не годится в пищу, а травы там практически нет. Чуть лучше обстоит дело в засушливых лесах, но трава там в сухой сезон выгорает, превращаясь в сено, почти начисто потерявшее свою пищевую ценность. Не аппетитнее выглядят и дары лесов в зоне умеренного климата. Хвоя таежных деревьев достаточно жесткая и содержит много смолистых веществ.

Лес кажется раем для всего живого, особенно джунгли. Однако детальное знакомство с жизнью наземных растительноядных животных показывает, что на первом лесном этаже очень мало доступных для них кормов. Легко обеспечивают свое пропитание лесные слоны. Их хоботы дотягиваются до нижних ветвей, по запаху, ведь ноздри находятся здесь же, выбирают съедобные побеги, отламывают и отправляют их в рот.

Чрезвычайно подвижные язык и губы и высокий рост позволяют «лесному жирафу» снимать с деревьев зеленую дань. Увальни тапиры только за решеткой зоологического сада кажутся неуклюжими и малоподвижными существами. В отличие от окапи, не умеющих «вставать на цыпочки», тапиры у себя дома не ленятся подниматься на задние ноги и своим мини-хоботом способны дотянуться до высоко растущих листьев.

Среди обитателей верхних ярусов леса многие тоже питаются листвой. Главные едоки — взрослые насекомые и их личинки. Крупных листоядных животных здесь мало. В джунглях тропической Америки это ленивцы. Живут они в кронах деревьев и на землю спускаются только в самых крайних случаях, если объедят в своей резиденции все молодые побеги и почки и не смогут дотянуться до соседних ветвей. У себя на «чердаке» ленивцы едят все подряд: цветы, плоды и листья деревьев. Но главной пищей служат листья.

Как ни странно, довольно крупные листоядные животные вполне обычны для сезонных эвкалиптовых лесов Австралии. Наиболее известны коала. Излюбленная пища этих флегматичных созданий — молодые побеги эвкалиптов. В большинстве мест обитания коала этот вид корма является сезонным. В засушливую часть года зверьки довольствуются листьями. Коала питаются побегами 8–15 видов эвкалиптов, содержащих много эвкалиптового масла и синильной кислоты. Чтобы насытиться, взрослый зверек должен за день сжевать больше килограмма «зелени».

Аналогичной пищей довольствуется поссум, древесный аналог кенгуру. К числу самых крупных относится гигантская сумчатая летяга, которую правильнее называть большим летающим поссумом. Этот зверек ограничивает свое меню цветами и зелеными частями эвкалиптов. Кистехвостые поссумы используют в пищу листья многих растений, которыми исстари питались, но с развитием в Австралии садоводства пристрастились к фруктам и предпочитают эти деликатесы всем остальным дарам австралийской земли. Сходные вкусы обнаруживают близкие родственники поссумов — кускусы, обитающие в Австралии, а также на Соломоновых Островах, в Новой Гвинее и Сулавеси.

Среди птиц тоже немало потребителей грубых зеленых кормов. В наших северных вечнозеленых лесах в чести сосновая и пихтовая хвоя, но черед доходит до нее только зимою, когда прочие массовые виды кормов оказываются недоступны. В смешанных лесах зимой популярен еще один вид зеленых кормов — кора и молодые побеги лиственных деревьев, в первую очередь молодых осин. Осенью в коре начинают откладываться питательные вещества. Это очень кстати, так как травянистые растения к этому времени засыхают, теряя свою питательность, а затем и вовсе исчезают под снегом, а выкапывать их оттуда нерентабельно.

Кажется, что отмершая древесина и зеленые части растений должны быть повсеместно доступным видом корма. Однако в тропических лесах в период засухи они настолько твердеют, что для многих животных их потребление оказывается невозможным. Счастливым исключением из этого правила служат термиты. В зоне умеренного климата продолжительная засуха — редкость, но морозы надолго прекращают деятельность животных-редуцентов.

Самые ценные растительные корма — плоды, семена, цветочные и листовые почки. Лакомки, предпочитающие плоды всем остальным видам пищи, встречаются в любом лесу. Среди них можно назвать бородатых свиней. Дотянуться до зрелых плодов они, конечно, не могут, слишком уж высоко висят дары леса. У умных лакомок, а свиньи обладают высокоразвитым мозгом, выработалась интересная форма иждивенчества. Взрослые свиньи в одиночку или в сопровождении молодняка кочуют по лесу вслед за гиббонами и макаками, подбирая то, что они, не доев, бросают на землю. Обезьяны — существа расточительные. Привереды, больше нарвут, чем съедят.

Среди обитателей леса встречаются и менее разборчивые существа, не придерживающиеся какого-то одного типа кормов. Наиболее яркий пример — вездесущие свиньи. Они охотно роются в лесной подстилке, извлекая проросшие орехи и другие ростки, съедобные корневища, слизней, крупных насекомых, червей, мелких грызунов и насекомоядных обитателей леса. Сходные наклонности подмечены у многих растительноядных животных. Маленькие африканские лесные антилопы и крохотные олени с удовольствием съедят полевку, выпавшего из гнезда птенца, жирную гусеницу какой-нибудь бабочки. Такое необычное поведение травоядных копытных объясняется не только общим недостатком зеленых кормов, но и нехваткой в них белков.

СЛАСТЕНЫ

Леса богаты кормами. Однако только в тропиках они способны снабдить всех своих обитателей сладкими лакомствами. Нельзя сказать, что природа Севера совсем их не производит. Цветочный нектар встречается везде, даже далеко за Полярным кругом. Однако здесь нектароносных растений немного. На Севере они могут накормить досыта лишь совсем маленьких сластен.

Нектар — это раствор Сахаров (сахарозы, глюкозы, фруктозы) с небольшой примесью спиртов, аминокислот и других азотистых соединений, ароматических продуктов, веществ, подавляющих размножение микроорганизмов, а у некоторых растений и ядов. Он выделяется особыми частями цветка — нектарниками. В некоторых цветках капельки нектара лежат у основания лепестков, и здесь ими пользуются все кому не лень: мухи, жуки и другие насекомые. Чаще сладкие выделения находятся в глубине узких трубочек венчика. Сюда добираются только наиболее квалифицированные сборщики: пчелы; шмели, бабочки, колибри, птицы-нектарницы и нектароядные летучие мыши.

Сладкоежкам необходим продукт самого высокого качества. Птица слишком жидким нектаром сыта не будет. Приготовление меда из нектара, в котором концентрация сахара ниже 20 процентов, нерентабельно, и пчелы его не заготовляют. Желающих собирать загустевший нектар тоже нет, такое занятие слишком хлопотно. А трубчатый венчик предохраняет свое сладкое сокровище от разбавлений водой во время дождя и от испарения из него влаги в жару, гарантируя получение продуктов самого высокого качества.

Нектар в некоторых цветках богат сахарами. Их концентрация может достигать 40 и даже 70 процентов. Когда рабочая пчела находит цветущее растение с большими запасами особенно сладкого нектара, она мобилизует сборщиц, и добросовестные труженицы гурьбой летят за взятком.

Изготовление меда — трудоемкий процесс. Чтобы заполнить зобик нектаром, пчела должна посетить от 250 до 1500 цветков, в каждый сунуть хоботок, в каждом пососать! И сборщицы работают споро, не тратя времени даром. Вылетая на клевера, пчела за каждый рейс обрабатывает до 1000 цветков! Вот по каким крохам идет сбор, и все-таки большая дружная семья в хороший день заготавливает до килограмма меда! При такой интенсивной деятельности пчелы вкупе с другими потребителями нектара и пыльцы способны опылить большое количество цветов.

Нектаром питается огромное количество, почти пятая часть всех существующих сейчас на Земле птиц. У колибри тонкие длинные или очень длинные клювы самой различной формы, соответствующей конфигурации цветков, на которых они кормятся. У мечеклювого колибри огромный для такой крохи прямой клюв длиной до 12 сантиметров, что существенно больше всего остального тела птицы, а у серпоклюва он дугообразно загнут вниз примерно на 90 градусов. Засунув его в венчик цветка, колибри сосут нектар свернутым в трубочку языком. Кормятся эти птицы на лету, не присаживаясь на ветви. Такой способ требует большого расхода энергии, зато экономит много времени.

Там же, в тропической и субтропической части Нового Света, от прерий на севере Мексики до пампасов на юге Аргентины и на островах Карибского моря, живут цветочницы. У них сходная с колибри конструкция клювов, а язык расщеплен, как у змей, или имеет на кончике кисточку. Кормятся они насекомыми, мелкими плодами и нектаром. Добывают его разными способами. Багамская цветочница попросту проделывает своим коротким и толстым клювом отверстие у основания венчика и получает доступ к его содержимому, в том числе к мелким насекомым, если они туда забрались.

В Африке и Южной Азии обитают почти такие же крохотные и тоже ярко окрашенные нектарницы. Недаром их называют колибри Старого Света. Правда, в ярких одеждах, как и у колибри, щеголяют лишь самцы. У нектарниц изогнутые клювы и длинный узкий язык с желобком по центру и кисточкой на конце, характерный для всех сладкоежек. Кисточка, как губка, впитывает нектар, но, чтобы сделать очередной глоток, ее приходится отжимать. Им нелегко добывать корм, ведь доступны далеко не все цветки: некоторые так нежны, что на них не присядешь, а сосать на лету нектарницы практически не умеют. Они едят и насекомых — без белковой пищи обойтись трудно.

Там же, на юге Азии, живут цветососы, тоже мелкие ярко окрашенные птицы. Их клювы не так длинны, как у нектарниц, зато на конце имеют зазубринки. Цветососы охотно едят насекомых, но с «гарниром», то есть вместе с мелкими цветами, на которых они сидят. Вот, оказывается, для чего на клювах цветососов зазубринки: с их помощью легче удерживать во рту удивительный сандвич.

В Австралии, Новой Зеландии и на ближайших островах леса населяют медососы. У них большие, прямые или слегка изогнутые клювы, с клапанами, прикрывающими ноздри. На «лице», у основания клюва, а иногда и на горле имеются места, лишенные перьев. Эти приспособления предохраняют птиц от попадания в легкие пыльцы и загрязнения перьев. Медососы охотно поедают пыльцу, насекомых, ягоды. Они прекрасные певцы и имитаторы. Любители птиц утверждают, что их пение превосходит наших прославленных соловьев. Оказавшись в клетке, они легко усваивают десяток-полтора слов человеческого лексикона. Родственные им сахарные птицы со сходным поведением обитают на Юге Африки.

Несколько иной подход к сбору нектара у лорикетов — попугаев, проживающих в Австралии и на многих крупных островах Тихого и Индийского океанов. У них массивный крючковатый клюв, который не засунешь в нектарник, но язык обычный для нектароядных птиц с кисточкой на конце. Слизывать нектар они могут лишь с цветов с открытым плоским венчиком. Имея дело с цветами эвкалиптов, эти попугаи действуют клювом, как соковыжималкой — давят цветки и высасывают их сладкое содержимое. Любят лорикеты лакомиться древесным соком, повреждая клювом кору. Поедают пыльцу, насекомых. Сочные плоды пропускают через «соковыжималку», а отжатую мякоть выплевывают.

Среди тропических летучих мышей, особенно относящихся к семейству листоносых, тоже сколько угодно нектароядных лакомок. Диву даешься, насколько легко могут хищники пристраститься к сладкому. Характерной чертой листоносов являются удлиненные мордочки и длинные, снабженные щеткой, языки. Для питания выбирают большие прочные цветки с венчиками в виде колокольчиков. На такие смело садятся, цепляясь лапками и крыльями, засовывают в венчик голову и лижут нектар. Некоторые виды умеют собирать сладкую дань прямо на лету, не присаживаясь на ветви деревьев. Им доступны самые мелкие и нежные цветки.

Процесс переваривания жидкой пищи происходит молниеносно, полностью заканчиваясь за 15–20 минут. Подобные темпы объясняются требованиями аэродинамики. Жидкая пища содержит слишком много балласта, и летучие мыши спешат побыстрее освободиться от излишка воды.

Как уже упоминалось, для мелких австралийских сумчатых (поссума-медоеда, сумчатых летяг и сонь) нектар — основная часть рациона. У них узкие мордочки и характерные для нектароядных существ языки. Животным, лишенным этого приспособления, приходится жевать и сосать цветки, забрав их целиком в рот. Нектар — калорийная пища, но без «мясной» добавки на нем существовать невозможно. Насекомые — непременный компонент меню всех нектароядных животных.

Цветки способны снабдить животных и белковой пищей. Пожалуй, именно здесь удобнее всего рассказать о ее любителях — пыльцеядных существах. Пыльца вырабатывается в пыльниках, расположенных на верхних концах тычинок. Она выглядит как пыль (за что и получила свое название) желтого, белого или красноватого цвета. В некоторых цветках ее довольно много. Этот питательный корм содержит от 7 до 30 процентов белков со всеми необходимыми аминокислотами. В состав пыльцы входят все важнейшие для насекомых витамины и другие необходимые им вещества, вроде холестерина, и вкусовые добавки.

Самые массовые сборщики цветочных даров — насекомые, особенно общественные. Некоторые осы и жуки собирают пыльцу ртом. Их деятельность практически не отражается на запасах корма. Даже набив полный рот, много пыльцы не унесешь. Самые квалифицированные сборщики — рабочие пчелы.

Отправляясь на работу, сборщица набирает в зобик немножко меда. Добравшись до заданного района и найдя подходящий цветок, пчела приземляется прямо на тычинки и начинает лапками и челюстями соскребать с них пыльцу и смачивать ее медом, пока основательно не перепачкается. Благодаря многочисленным волоскам, покрывающим тело пчелы, пыльца надежно держится на сборщице.

Теперь нужно эту пыльцу собрать и упаковать для транспортировки. Для этого природа наделила насекомое специальным оборудованием. Во-первых, это щеточки на внутренней поверхности первых члеников лапок обеих задних ножек. Ими пчела сметает пыльцу со всего тела и с остальных ножек. Второе приспособление — гребни на голенях задних ножек. Ими сборщица очищает щеточки: гребнем правой голени чистится левая щеточка, а гребнем левой — правая. Последние два приспособления — шпора на лапке и корзиночка на наружной поверхности голени — расположены все на тех же задних ножках. С помощью шпоры комочек пыльцы, повисший на гребне голени, проталкивается на ее наружную поверхность и вдавливается в корзиночку.

Сборщицы пыльцы обнаруживают высокий профессионализм. У них рассчитано каждое движение. Чтобы обеспечить семью кормом, нельзя терять ни секунды, вот почему, хотя в это трудно поверить, очистку тела и упаковку в корзиночки пыльцы пчелы производят главным образом на лету. А летать приходится много. Чтобы набить корзиночки до отказа, необходимо посетить от 7 до 120 цветков. Только заполнив обе емкости, можно возвращаться в улей. Там сборщица стряхивает свою ношу в одну из ячеек сот, и к ее окончательной обработке тотчас приступает юная пчела, занимающаяся работами по дому.

ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ ЦЕХ

Лес — величайшее скопление органического вещества. В принципе здесь все годится в пищу. Огромные деревья, не говоря уже о кустарниках или маленькой травке, от кончиков корней и до вершин, до самой макушки съедобны. И тем не менее даже лесные вегетарианцы, питающиеся, казалось бы, самой доступной пищей, нередко оказываются в таком состоянии, когда «хоть видит око, да зуб неймет». Важно подчеркнуть, что оно характерно не только для таких ситуаций, как описанная Крыловым в басне «Лисица и виноград». Иногда «зуб неймет» в самом прямом смысле. Подавляющее большинство животных, прежде чем «сесть обедать», обрабатывают пищу, расчленяя ее на порции, чтобы она не застревала в глотке. Для этого лесным обитателям нужны острые «зубы» и достаточно сильные челюсти, что в равной мере относится и к растительноядным существам и к хищникам.

Безусловно, и среди лесных обитателей немало животных, глотающих свой обед целиком, в том числе питающихся детритом, остатками разложившихся растений и животных вместе с находящимися здесь же микроскопическими грибами и бактериями. Термин происходит от латинского слова detritus — истертый. В англоязычных странах этим словом называют и скапливающийся на дне водоемов ил и гумус, органическое вещество почвы, или, попросту говоря, перегной.

Большинству животных пищу приходится измельчать, прибегая к специальным приспособлениям. Это не обязательно зубы, вот почему это слово выше было взято в кавычки. Настоящими зубами наделены главным образом позвоночные животные, а остальные вынуждены использовать различные аналоги. У растительноядных существ они предназначены, чтобы грызть, отделяя малые порции от целого «пирога», измельчать отхваченные куски или соскабливать с «ватрушки» сладкую начинку. Хищники зубами удерживают добычу, разрывают ее на части, разгрызают кости или раздавливают панцири черепах, твердую хитиновую оболочку насекомых. Вот почему зубы, не воспринимаемые людьми как жизненно важные органы тела, на самом деле однозначно определяют продолжительность жизни четвероногих. От их состояния зависит судьба большинства животных.

Жизнь слонов лимитируется состоянием их зубов, так как на воле они питаются растительным, подчас довольно жестким кормом, который, чтобы был какой-нибудь прок, перед тем как проглотить, тщательно перетирается мощными коренными зубами. У слона всего две пары действующих зубов: одна в верхней, другая — в нижней челюсти. Кроме того, в каждой челюсти есть по пять пар зубных зачатков. Когда наличные зубы снашиваются, они выпадают, а на смену вырастают новые, пока не износится шестая, последняя пара зубов. Тогда питание слона начинает постепенно ухудшаться, что и приводит его к гибели.

Млекопитающие оснащены тремя типами зубов. Каждый выполняет специфические функции. Если у животных строго специализированный тип питания, это в первую очередь проявляется в характере его зубов. В самой передней части обеих челюстей находятся резцы. Они особенно важны для растительноядных животных. Именно ими откусывают, отрезают или отгрызают куски пищи. Наибольшим совершенством этот аппарат обладает у грызунов. У бобров, относительно небольших животных, меньшая, видимая часть верхних резцов достигает 2–2,5, а нижних 3,5–4 сантиметров. Остальное скрыто десной.

Резцы грызунов состоят почти из одного дентина — особой разновидности костной ткани и только спереди покрыты слоем эмали. Дентин — вещество более податливое, чем эмаль, и поэтому стирается значительно быстрее. Несмотря на значительную нагрузку или, точнее, благодаря ей, зубы от работы не тупятся, а, наоборот, затачиваются. В результате устойчивости эмали и быстрого снашивания находящегося сзади дентина они приобретают форму остро заточенного долота.

Резцы растут всю жизнь примерно с такой же скоростью, как и стачиваются. У серой крысы за месяц резцы вырастают на 3 сантиметра, поэтому стачивание для них совершенно необходимо, иначе может произойти трагедия. Увеличиваясь с такой скоростью, зубы к концу жизни могли бы достичь метровой длины. Чтобы этого не произошло, они подравниваются, правятся, а если нужно, стачиваются, когда трутся друг о друга. Обычно это происходит во сне.

Клыков у грызунов и у большинства жвачных нет, зато коренные зубы развиты отлично. Они имеют широкую жевательную поверхность, покрытую рядами тупых бугорков. Резцами грызуны откусывают порции пищи, а коренными измельчают ее до необходимой величины. Старательно работая своими четырьмя долотами, снимая ими характерную толстую стружку, бобр всего за пять минут валит осинку толщиной 10–12 сантиметров. Между резцами и коренными у грызунов большой беззубый промежуток, как бы разделяющий полость рта на два отдела, что создает большие удобства для работы передних зубов, которым ничто не мешает.

Клыки, а часто и резцы типично травоядным животным, в непосредственном значении этого слова, при потреблении пищи не нужны. У некоторых оленей клыки нижней челюсти приобрели вид резцов и помогают им щипать траву. Зато в верхней челюсти нет ни тех, ни других. Их заменяет роговой нарост. Частокол зубов нижней челюсти прижимает к нему захваченную траву или молодые древесные побеги иотрывает их. Еще лучше вооружены быки. У них в нижней челюсти целый «забор» из восьми резцеобразных зубов. Нет резцов в верхней челюсти бегемотов, а в нижней их всего два, зато гигантского размера. У этих животных, как и у других млекопитающих, большая нагрузка ложится на коренные зубы, и они всегда в наличии, хотя по сравнению с резцами и клыками могут показаться мелкими.

Хищники обычно пользуются всеми зубами. У волка их 42, из них 12 резцов, 4 клыка и 26 коренных. Самые главные — клыки. Они помогают схватить, удержать и убить добычу. У крупных хищников потеря одного клыка делает охоту неэффективной. Хищники пищу не пережевывают, а коренные зубы используют для перекусывания и расчленения (раздирания) добычи. У насекомоядных зубы дифференцированы слабо, так как их основная добыча — беспозвоночные — имеет нежные ткани, а твердую хитиновую оболочку, если она есть, нетрудно раздавить.

У некоторых животных с зубами настолько плохо, что это нашло отражение в их названии. Я имею в виду отряд неполнозубых, к которым относятся муравьеды, ленивцы и броненосцы. Это, несомненно, связано с особенностями их рациона. У муравьедов зубов нет вообще. Поедая мелких насекомых, они легко обходятся без них. У ленивцев нет ни резцов, ни клыков. Листья они срывают жесткими, покрытыми ороговевшей кожей губами, а разжевывают коренными зубами.

У броненосцев, питающихся муравьями и термитами, тоже нет ни резцов, ни клыков, так что они явно неполнозубы, хотя общее число зубов — внушительно. Оно колеблется для разных видов от 28 до 100 — рекорд для млекопитающих. Зубы этих животных имеют примитивное строение и выглядят более или менее одинаково. На них нет эмали, только один непрочный дентин, зато они растут всю жизнь.

Полностью отсутствуют зубы у панголинов, или ящеров, тоже живущих за счет термитов и муравьев. Нет резцов и клыков у трубкозубых, придерживающихся аналогичного меню, только коренные, да и те имеют вид трубочек из дентина и растут всю жизнь. Нет клыков у слонов, а резцов только два и оба в верхней челюсти. Мы их называем бивнями. Они используются для обороны, для выкапывания из земли луковиц и клубней. А передняя беззубая половина рта создает возможность для уникального способа общения. Слонята и молодые слоны засовывают хобот в рот своим старшим родственникам, чтобы приласкаться к ним, выразить свое почтение, а заодно выяснить, чем они отобедали.

У насекомых ротовой аппарат образован тремя парами придатков. Он построен из того же материала, что и кутикула — твердая оболочка тела. Верхние челюсти, или жвалы, представляют собою монолитные пластинки. У грызущих насекомых широкая поверхность их вершин зазубрена. Ею хорошо грызть, отделять кусочки от твердых частей растений. Основание жвал тоже широкое и покрыто твердыми бугорками. Этот отдел служит для измельчения, перетирания пищи. Таким образом, имеется полная аналогия с резцами и коренными зубами млекопитающих. У хищных жвалы серповидно изогнуты и заканчиваются остриями. Они заменяют насекомым клыки.

Нижние челюсти грызущих насекомых состоят из нескольких члеников. Сходно устроена нижняя губа, сросшаяся из двух половинок. У некоторых хищных насекомых она выполняет хватательную функцию. Иногда это устройство дополнено верхней губой. В соответствии с характером потребляемой пищи ротовой аппарат может быть преобразован в приспособление для перекачки жидкости, например, нектара. Насосом оснащены бабочки. Если пищей являются соки растений и животных, шланг дополнен «консервным ножом», спрятанными в специальный футляр и способными выдвигаться острыми щетинками, позволяющими «вскрывать» наружные оболочки и добираться до тканевых жидкостей и крови.

На дне глотки моллюсков, которую правильнее было бы назвать ротовой полостью, находится особый выступ с хрящевым скелетом внутри. Этот орган, названный радулой, усеян рядами мелких зубчиков. С помощью специальной мускулатуры радула перемещается вперед или назад, действуя как терка. При необходимости она может немного выдвигаться из ротовой полости. Это позволяет терке превращать сочные плоды или зеленые части растения в кашицу, которая затем легко усваивается в кишечнике.

Птицы — единственный, полностью отказавшийся от зубов класс позвоночных. Их отчасти заменяет клюв. Он дает возможность хищникам расчленять добычу, а растительноядным вышелушивать семена из шишек и колосьев, освобождать орехи от скорлупы, а семена от различных оболочек и дробить зерна.

Отсутствие зубов вынуждает птиц проглатывать насекомых вместе с их хитиновыми панцирями, а мясо прямо с костями, перьями и мехом. Большое количество балластных материалов могло бы постоянно угрожать кишечной непроходимостью и затруднять переваривание пищи. Пернатые от неудобоваримых веществ освобождаются двумя путями. Крупные они выбрасывают через рот в виде погадок — коротких колбасок слегка спрессованных пищевых отбросов, а от остального избавляются обычным путем.

Иногда зубы расположены совсем не там, где мы привыкли их видеть. У африканских яичных змей роль зубов выполняют поперечные отростки шейных позвонков, направленные вперед. Их острые кончики выглядывают в просвет широкой части пищевода и просто распиливают яйцо. Содержимое яйца поступает в следующий суженный отдел пищевода и оттуда в желудок, а опустевшая скорлупа, собранная в комок и отжатая сильными сокращениями мускулатуры, чтобы не засорять желудок, выплевывается. Аналогичным устройством снабжен пищевод живущего на юге Дальнего Востока амурского полоза.

Термитоядные узкороты напоминают яичных змей. Эти малютки длиной от 10 до 37 сантиметров и толщиной от вязальной спицы до обычного карандаша — уникальное явление среди змей. Необычна их узкая специализация и манера расправляться с добычей. Вместо того чтобы глотать ее целиком, как все рептилии, маленькие гурманы выжимают во рту брюшко термита и проглатывают лишь его жидкое содержимое, а голову, грудной отдел со всеми лапками и хитиновую оболочку задней половины тела выплевывают.

Острые, тонкие, загнутые назад зубы змей, если их хозяйка не владеет ядовитыми железами, не способны ни убить, ни разжевать добычу. Они годятся лишь на то, чтобы ее удержать. Мелкую дичь змеи заглатывают живьем, крупную убивают с помощью яда, а удавы и питоны душат. Яды — особая тема. Здесь мы ее подробно касаться не будем. А о питонах хочется сказать, что они умеют действовать молниеносно и настолько виртуозно владеют своим телом, его мощной мускулатурой, что способны задавить одновременно нескольких животных.

Однако глотать их приходится целиком, какими бы большими они ни были. Жертва питона бывает в несколько раз толще хищника. Протиснуться в глотку, а затем в желудок такой «кусочек» может только благодаря тому, что у них растяжимые ткани, нет конечностей, следовательно, отсутствует плечевой пояс, костное кольцо, ограничивающее вход в полость тела сухопутных позвоночных, и вследствие особой конструкции челюстей.

У змей надежный череп, иначе добыча могла бы продавить его основание и повредить содержимое. Он образован прочно скрепленными костями, а лицевые кости соединены подвижно. Нижняя челюсть подвешена к черепу на легко растяжимых связках. Она состоит из двух самостоятельных челюстных костей, соединенных на подбородке эластичной связкой. Это позволяет ротовой полости растягиваться до невероятных размеров. Продвижению пищи помогает способность каждой из половинок нижней челюсти двигаться самостоятельно вне зависимости от положения другой. Только эти приспособления дают возможность змее проглотить свою жертву.

Процесс поглощения пищи долог и труден. Набив полный рот и заткнув добычей свою глотку, змея могла бы задохнуться. Чтобы этого не произошло, у них есть специальное приспособление. Во время заглатывания пищи их гортань выдвигается за пределы нижней челюсти. Благодаря этому воздух свободно поступает в легкие по армированной хрящами трахее.

Вегетарианская пища, проглоченная целиком, перерабатывается с большим трудом. Если отдать ее переваривание на откуп одним пищеварительным сокам, результатов придется ожидать бесконечно долго. Поэтому животные, которых природа обделила зубами, стремятся чем-то их заменить, обзавестись «зубными протезами». У птиц пища размельчается с помощью камешков. Их приходится специально разыскивать и глотать. Интересно, что пернатые глотают не всякие камешки, а только самые твердые. В толстостенном мускульном желудке, обладающем значительной силой, зерна легко перетираются, как в жерновах. Очень хорошо, что нельзя сунуть палец в желудок живой курицы. Это вряд ли доставило бы удовольствие, давление, создаваемое в нем, велико. У павлина оно достигает 32 килограммов на квадратный сантиметр!

К «протезам» приходится прибегать и четвероногим. У панголинов желудок имеет внутреннюю жесткую оболочку из ороговевшего эпителия, а выступающая в его полость складка оснащена чуть ли не настоящими зубами, выполненными из того же материала. Кроме того, животные заглатывают камешки. Эти приспособления позволяют раздавить наружные покровы насекомых и отжать их содержимое, что гораздо выгоднее, чем ждать, когда кутикула переварится и все годное к употреблению из нее вытечет.

В подготовительном цехе, наряду с механическим отделом, у всех сухопутных животных есть химический участок — большие и малые слюнные железы. Слюна выполняет много важных функций, но, видимо, главная — смочить пищевой комок, без чего его трудно протолкнуть в пищевод. Это в полной мере относится к тем животным, которые глотают пищу целиком. Разве су-мела бы змея проглотить птичье яйцо в 3–5 раз толще ее тела или крысу, не смочив их обильно слюной?

Слюна содержит вещества, способные оказать на пищу химическое воздействие. Развивая эти качества, природа придала слюне и слегка ядовитые свойства. Для животных эта ее способность оказалась совсем не лишней. Во влажной оболочке рта, на остатках пищи, застревающих между зубами, норовит поселиться множество микроорганизмов, большинство которых вредны для организма. Против них и направлены слюнные яды.

У змей производство ядов поставлено на широкую ногу. Претерпели реконструкцию и сами железы: их протоки открываются уже не в полость рта, а вливаются в канал, проходящий внутри зуба. Яд выделяется только во время укуса при надавливании на специальный резервуар, расположенный у основания зуба, и весь целиком попадает в рану. Для существ, лишенных конечностей, химическое оружие имеет чрезвычайно важное значение, облегчающее им охоту.

КУХНЯ

Первая задача пищеварения — растворить ткани растений и животных или иные органические соединения и высвободить молекулы пищевых веществ. Однако на этом процесс переваривания не кончается, так как эти молекулы слишком велики. Даже молекулярный вес дисахаридов, входящих во многие виды растительной пищи, равен нескольким сотням! Еще крупнее молекулы жиров, а молекулярный вес белков колеблется от 100 000 до нескольких миллионов. При таких размерах они не способны преодолевать стенку кишечника и проникать в кровь. К тому же многие из них нерастворимы в воде, что тоже препятствует их переходу в плазму крови и протоплазму клеток. Ведь организм — это водный раствор или, точнее, гель — студнеобразная коллоидная система органических макромолекул. Поэтому вторая задача пищеварения: расщепить крупные молекулы пищевых веществ на более мелкие, способные растворяться в воде.

Процесс пищеварения организован по конвейерному типу. Пройдя предварительную подготовку, обильно смоченная слюной пища переходит из одного цеха в другой. В каждом из них она обрабатывается специфическими растворами, которые катализируют определенные химические реакции. Образовавшиеся при этом вещества всасываются в кровь тут же или в следующих отделах. В конце конвейерной линии все ценное должно быть извлечено из пищи, а все, что не усвоилось, удаляется из организма.

Ферменты, участвующие в процессе пищеварения, — белки. Каждый из них действует лишь на определенную группу пищевых субстратов, то есть обладает известной специфичностью. По характеру своего действия они типичные биологические катализаторы, так как способны ускорить расщепление пищевых веществ, не разрушаясь и не входя в состав конечных продуктов, а значит, могут использоваться повторно. Вот почему небольшого количества ферментов достаточно для расщепления весьма значительных количеств пищи.

Белки, крахмал и целлюлоза — полимеры, образованные из более простых блоков. В процессе их синтеза происходит отщепление воды. Таким же образом из эфиров жирных кислот и глицерина образуются жиры. И чтобы их снова разделить, обязательно нужна вода. Она поглощается в процессе расщепления молекул пищевых веществ. Такие реакции носят название гидролиза. В воде реакции гидролиза протекают самопроизвольно, не требуя участия ферментов, правда, медленно. Таким образом, катализаторы не вызывают их, а просто ускоряют. Реакции гидролиза сопровождаются выделением тепла. Все известные пищеварительные ферменты — гидролитические катализаторы.

Процесс переваривания пищи часто начинается еще в ротовой полости, так как слюна многих животных содержит пищеварительные ферменты, чаще всего амилазу, расщепляющую крахмал. Она есть не только в слюне человека, грызунов, некоторых насекомых, брюхоногих моллюсков и многоножек, что вполне понятно, если помнить, чем они питаются, но даже у многих хищников.

Особенно богата ферментами слюна некоторых насекомых, например, тараканов, она может разлагать крахмал, жиры и белки, то есть содержит все основные ферменты.

Мы не будем здесь касаться переваривания всех видов пищи. Остановимся лишь на переработке грубого растительного сырья, что особенно свойственно обитателям леса. Гидролиз крахмала и дисахаридов у животных, использующих эти вещества в пищу, не вызывает трудностей. Для этого есть соответствующие ферменты, и все идет своим чередом.

Правда, даже среди обычных, широко распространенных дисахаридов встречаются такие, для расщепления которых у животных нет необходимых ферментов. Среди них лактоза — сахар, входящий в состав молока многих животных, на котором вырастают их малыши. Однако, став взрослыми, некоторые из них резко уменьшают, а то и полностью прекращают выработку лактазы — фермента, предназначенного для расщепления этого сахара.

В естественных условиях животные избегают того, что плохо усваивается. Но когда мы содержим их в неволе и упорно кормим пищей, содержащей неперевариваемые сахара, они гибнут из-за высокой осмотической нагрузки. Оставаясь в пищеварительном тракте, эти сахара создают здесь огромное осмотическое давление. Они не только не дают воде всасываться в кровь, а часто даже извлекают ее из крови, что внешне проявляется в неудержимом поносе.

Серьезные трудности возникают лишь со структурными полисахаридами: целлюлозой, лигнином, декстринами, агаром, хитином и некоторыми другими. Целлюлоза и лигнин — основные вещества древесины и всех грубых частей растений, в том числе травы и древесной листвы. И хотя для лесных обитателей это самая распространенная пища, никто из позвоночных животных не научился вырабатывать для ее переваривания соответствующие ферменты. Даже среди насекомых, питающихся исключительно древесиной, только часть пользуется целлюлозой собственного изготовления. Остальные прибегают к помощи микроскопических помощников, создавая в своем пищеварительном тракте особые цеха или даже специализированные заводы, на которых перерабатывается целлюлоза, а также синтезируются многие необходимые организму продукты.

Пожалуй, из всех травоядных животных пищеварительная индустрия лучше всего поставлена у жвачных, к которым в первую очередь относятся быки. Она наиболее детально изучена у крупного рогатого скота и у овец. Их и возьмем за образец, так как принципиальных различий между ними и дикими животными нет.

Из ротовой полости пища обычно попадает в пищевод, а оттуда в желудок. Лишь у птиц и некоторых насекомых, которым обедать приходится нерегулярно, она временно складируется в зобе. Поскольку хранилище снабжено мышечными стенками, пища легко выдавливается в следующие отделы пищеварительного тракта. В зобе пища размягчается, а содержащиеся в ней углеводы, для гидролиза которых животные способны сами синтезировать ферменты, перевариваются.

У наших северных растительноядных птиц зоб выполняет еще одну важнейшую функцию — согревает пищу. Он расположен непосредственно под кожей, и его температура не оказывает заметного влияния на температуру тела птицы. Если бы вся съеденная на обед сильно охлажденная сосновая хвоя сразу бы попала в желудок глухаря, это бы плохо для него кончилось. Насколько важен предварительный обогрев, свидетельствует судьба животных, которым случается питаться замороженной пищей. Амурский тигр ест не так уж и много и поэтому может себе позволить время от времени перекусить добычей, пару дней пролежавшей в снегу на морозе. Зверя это не переохладит, но тигрята должны питаться парным мясом, иначе простудятся и погибнут.

У жвачных зоба нет. Пища попадает прямо в желудок, вернее, в первую из его четырех камер, называемую рубцом. Ничего общего с настоящим желудком этот отдел не имеет. Рубец служит ферментером, или, выражаясь популярно, бродильным чаном. Осуществляют ферментацию (брожение) анаэробные бактерии и одноклеточные микроорганизмы, способные жить лишь в бескислородной среде. Они заполняют «бродильный чан» и следующий отдел желудка — сетку. Количество их невероятно велико. На кубический сантиметр содержимого приходится 1011 бактерий и 10 6 простейших.

Несмотря на такое обилие тружеников, они ни в коем случае не справились бы с переработкой всего растительного сырья, если бы жвачные животные им активно не помогали, периодически отрыгивая непереваренный волокнистый материал и старательно его пережевывая. Вернувшаяся обратно в рубец пищевая масса вновь подвергается брожению. В результате переваривается все, и навоз жвачных практически не содержит растительных волокон.

На измельчение пищи расходуются колоссальные количества слюны. У овец и коз ее выделяется 6–16, а у крупного рогатого скота 100–160 литров! Это составляет примерно треть веса самих животных. А так как их тела на 2/3 состоят из воды, следовательно, половина всей воды организма ежедневно проходит через их слюнные железы!

В рубце перевариваются целлюлоза и лигнин, а продукты их распада и другие углеводы сбраживаются. В результате образуется ряд органических кислот: масляная, уксусная, пропионовая, угольная и метан. Кислоты всасываются в кровь тут же, в желудке, а потом окисляются в клетках организма. Примерно 70 процентов необходимой энергии жвачные животные получают при окислении органических кислот, синтезированных в рубце. Некоторые кислоты, например, пропионовая, используются в организме для синтеза жиров и простых сахаров.

Синтезируемые микроорганизмами кислоты могли бы создать в рубце невыносимую обстановку. Им могло бы стать так кисло, что они не только работать, но и жить не смогли бы. И тут на помощь приходят владельцы «ферментеров». В выделяемой ими слюне много бикарбоната натрия, обладающего щелочными свойствами и нейтрализующего не успевшие всосаться кислоты. Вот еще одна из причин, почему у жвачных выделяется много слюны.

Ферментер рубца — основа энергетики жвачных, однако безукоризненной по эффективности его работу не назовешь. Около 200 литров вырабатываемого метана и часть углекислого газа (частично его используют для своих нужд обитатели рубца) выделяются при отрыжке. Для животных это большая потеря. Вместе с метаном в буквальном смысле на ветер выбрасывается 10 процентов энергии поглощенной пищи. Трудно сказать, почему владельцы ферментеров столь расточительны.

Инфузории рубца экономнее. Они пользуются лишь энергией высвобождающейся в процессе брожения пищи. Это незначительная часть ее энергетического потенциала. А энергия, заключенная в конечных продуктах брожения, целиком достается хозяевам ферментера.

Микроорганизмы участвуют и в переваривании белка. Высвобождающийся при этом аммоний они используют для синтеза собственных микробных белков, а его избыток всасывается в кровь, переносится в печень и там превращается в мочевину. Мочевина — токсичное вещество, но вся она не выводится из организма, как это практикуется у нежвачных животных, а возвращается кровью или слюной в рубец и здесь используется микроорганизмами для синтеза белка. Таким образом азот, нехватку которого ощущает большинство травоядных животных, жвачные используют достаточно полно.

Из четырех камер только последняя соответствует настоящему желудку. Секреты, выделяемые здесь одноклеточными железками стенок, а также поджелудочной железой и железками кишечника, содержат ферменты для переваривания белков. Может возникнуть вопрос, зачем здесь эти ферменты. Ведь содержащиеся в пище белки подверглись гидролизу еще в рубце. Это действительно так, но химус — жидкая и в основном переработанная пища, поступает сюда вместе со всеми микроорганизмами. Содержимое рубца составляет 1/7 часть веса животного. У коровы за сутки через рубец проходит до 100 килограммов химуса. 2 процента этой массы, то есть 2 килограмма приходится на микроорганизмы. В них содержится примерно 150 граммов белка. Около 70 процентов микроорганизмов, живущих в рубце, ежедневно переваривается, что дает корове 100 граммов белковых продуктов.

Второй источник азота — микробные нуклеиновые кислоты. Они содержатся в ядрах бактерий и простейших. Подсчитано, что 20 процентов азота жвачные получают за счет их переваривания. Вот почему именно у жвачных пищеварительные железы вырабатывают гораздо больше нуклеаз — ферментов для их переваривания, чем у хищных животных. Гидролиз бактериальных ДНК и РНК происходит в двенадцатиперстной кишке. При этом, кроме азота, жвачные получают и необходимый им фосфор, которым щедро делятся с живущими в рубце микроорганизмами. Иначе из чего бы те создавали нуклеиновые кислоты своего организма? Этот фосфорный дар поступает в рубец частично с кровью, частично со слюной.

Таким образом, микроорганизмы самая ценная и важная часть пищи жвачных. Поэтому их благополучие не зависит от того, что они поедают, сколько там белков. Эту часть пищи синтезируют микроорганизмы, а необходимый для нее азот жвачные умеют расходовать очень экономно. Конечно, корову на одних грубых кормах не сделаешь рекордсменкой по производству молока. Микроорганизмы не справятся с таким объемом работ. Но дикие жвачные способны довольствоваться бедными кормами и не только сами не испытывают от этого неудобства, но и детей своих обеспечивают молоком, по питательным качествам нередко значительно превосходящим коровье. Кроме того, их помощники синтезируют для своих хозяев витамины и другие биологически активные вещества.

Жвачные — большая группа животных, относящихся к отряду парнокопытных. В их числе олени, оленьки и лоси, жирафы и всевозможные антилопы, газели, козлы, бараны и, конечно, быки. Тщательное пережевывание пищи и помощь микроорганизмов обеспечивают полное использование всех ее компонентов. Остальные травоядные могут об этом лишь мечтать. Возьмем африканского слона. Питаясь в разреженных лесах травой, крупный взрослый самец весом в 5 тонн отправляет в желудок до 300 килограммов пищи в сутки. Гиганты могли бы обойтись меньшим количеством, но, к сожалению, 40 процентов содержимого желудка не усваивается.

Жвачные — не единственные существа, пользующиеся услугами микроорганизмов, способных сбраживать целлюлазу. К их помощи прибегают ленивцы, крупные кенгуру, валлаби, красивейшие африканские обезьяны гверецы и их азиатские родственники тонкотелы, бегемоты, хомячки и другие грызуны. Помощникам предоставляются специальные производственные площади, непропорционально большой мешковидный желудок, как у гигантских кенгуру, или желудок, состоящий из нескольких камер. У бегемотов их 14, благодаря чему они способны переваривать траву даже в конце сухого сезона, когда для большинства животных она становится совершенно несъедобной.

Там, как и у жвачных, огромное количество крохотных помощников, те же потери аммиака, те же ферменты для переваривания нуклеиновых кислот, сходные манипуляции с мочевиной, то же неблагодарное отношение к своим помощникам, миллиардами отправляемым на переработку. Единственное серьезное отличие — отсутствие привычки повторно пережевывать съеденную пищу.

У зебр, слонов, зайцев, кроликов и свиней ферментер помещается в кишечнике, чаще всего в слепой кишке, но иногда есть и второй бродильный чан, расположенный в прямой кишке. Такое размещение цехов по переработке целлюлозы лишает этих животных главного преимущества, которое дает огромное количество микроорганизмов — возможность «съесть» своих благодетелей. Слепая кишка — это начальная, самая широкая часть толстой кишки. В нее и поступает содержимое ферментера. Здесь переваривания уже практически не происходит, и микробный белок остается неиспользованным. В еще большей степени это относится к бродильному чану прямой кишки.

Небольшие размеры ферментеров оборачиваются значительными пищевыми потерями. В помете этих животных всегда много непереваренного волокнистого материала. Когда-то города русской равнины населяли тучи галок. Птицы находили себе пропитание, роясь в лошадином навозе, который гужевой транспорт щедро рассыпал по улицам. Там всегда есть что-нибудь неиспользованное лошадью, в том числе зерна овса, упакованные в плотные, плохо перевариваемые чешуйки. Вот почему рабочую лошадь труднее прокормить, чем дойную корову.

То же самое нужно сказать о свиньях. Не способные многократно пережевывать пищу, не обладающие мощными ферментерами и не имеющие возможности полностью утилизировать азот, они не могут существовать на одних грубых кормах и постоянно нуждаются в белковой добавке. Только бабирусса в состоянии переваривать грубые корма. Эта удивительная свинья обладает таким же, как у жвачных, сложным желудком, где клетчатка с помощью симбионтных микроорганизмов успешно переваривается. У нее так много общего со жвачными, что на языке народа сунды ее называют «оленьей свиньей».

Зайцеобразные и грызуны, чьи ферментеры расположены в конце пищеварительного конвейера, стараются сократить возникающие из-за этого потери весьма оригинальным способом: поедают собственные фекалии, но не все подряд, а особые, формирующиеся в слепой кишке. Эти небольшие катыши, более мягкие и более светлые, чем обычный кал, проходят толстую кишку, не смешиваясь с находящимися здесь пищевыми отходами.

Животные, изогнувшись характерным движением, подхватывают их из анального отверстия прямо на лету и, не разжевывая, проглатывают. Даже в желудке катыши не распадаются, а скапливаются в области его дна. Они покрыты оболочкой, и кислота желудочного сока не угнетает работу автономных ферментеров, поэтому брожение продолжается много часов подряд. Таким образом, у грызунов пища в сопровождении микроорганизмов повторно проходит весь пищеварительный тракт, и азот реутилизируется. К этому способу прибегают крысы и бобры. Поедание кала дает не только белок, но и витамины.

С микроорганизмами водят дружбу даже птицы. Их большие ферментеры располагаются в конце пищевого конвейера — в слепых кишках, которых у растительноядных птиц обычно бывает две. Помощь микроорганизмов особенно важна глухарям, тетеревам, рябчикам, куропаткам, зимою питающимся грубыми кормами.

По характеру потребляемой пищи обитателей южноамериканских джунглей — гоацин можно было бы назвать пернатыми верблюдами. Уж больно несъедобной она кажется. Птицы питаются жесткими кожистыми листьями, главным образом, каучуконосных растений. Пища совсем не калорийная. Чтобы не умереть с голоду, птицы поглощают ее в огромных количествах.

Для переработки зеленой массы потребовались огромные производственные площади. Главным цехом пищекомбината стал большущий зоб. Чтобы разместить крупный ферментер, пришлось провести серьезную реконструкцию тела птицы: значительно уменьшить грудную кость и вместе с прикрепленными к ней летательными мышцами сдвинуть вниз, переместив на живот. Их мышечный аппарат стал значительно меньше, да и расположен не самым лучшим образом. Поэтому летать гоацины практически не могут, разве что спланируют с дерева на дерево.

В зобу гоацинов пища сначала подвергается механической обработке. Роговые стенки многокамерного ферментера превращают ее в зеленую кашицу. Здесь же с помощью микроскопических помощников происходит и ее химическая переработка. От почти готового обеда исходит запашок вполне добротного навоза. Он идет у птицы изо рта. Птенцов это не останавливает. Они сами засовывают голову в глотку родителей, чтобы насытиться находящейся в зобу кашкой.

Хотя переваривание в рубце жвачных и в зобу гоацинов практически ничем не отличается, птичьи «поварята» совершенно уникальные существа: они не боятся большинства растительных ядов и способны переваривать каучук. Вот почему ими заинтересовались ученые, занятые проблемой утилизации отслуживших свой срок автомобильных покрышек и прочего резинового хлама.

Многие насекомые специализировались на питании самыми грубыми растительными кормами. Первыми в этом ряду следует поставить термитов. Они поедают древесину, траву, лиственный опад, лишайники, растения, мало кем из животных используемые в пищу, и почвенный гумус. Термиты пользуются услугами различных микроорганизмов. У низших эту функцию выполняют простейшие одноклеточные, у высших — бактерии. Живут они в выростах задней кишки, большого и сложно устроенного пищеварительного отдела этих насекомых. С их помощью переваривается до 95 процентов целлюлозы, содержащейся в съеденной пище, но только треть — максимум половина лигнина.

Потери лигнина с пометом огромны. В тропическом лесу термиты уничтожают четверть всего лиственного опада, а это ведь только часть поедаемой ими пищи. С такими потерями смириться трудно, и насекомые нашли из этого положения выход, привлекли к участию в переваривании лигнина базидиальные грибы. Их выращивают в специальных камерах, куда насекомые складывают свой помет. На этом субстрате и растут базидиомицеты. Самая питательная, богатая белками часть гриба — его споры, находящиеся в специальных выростах грибного мицелия — конидиеносцах. Их стенки содержат хитин, но его термиты умеют переваривать.

Грядки термитов напоминают висячие сады царицы Семирамиды. Они поддерживаются коническими подпорками, благодаря чему насекомые имеют доступ к их основанию. Уборка урожая идет снизу, а сверху постоянно добавляются новые порции «навоза». Грибы разрушают непереварившийся в кишечнике термитов лигнин и целлюлозу. Растут они медленно. Убирать урожай можно лишь через 5–8 недель после сева.

Для переваривания целлюлозы почвенного гумуса термиты используют спирохет и актиномицет — бактерий с ветвящимися клетками, которые живут у них в средней и задней части кишечника. Используя различных помощников, термиты переваривают от 54 до 93 процентов питательных веществ и по этому показателю далеко обогнали всех других насекомых. Даже всеядные тараканы и те извлекают из пищи лишь 27 процентов съедобных веществ.

Огородничеством занимаются и муравьи. Они умеют выращивать несколько видов грибов. Самые примитивные возделывают дрожжи, собирая для этого «навоз» гусениц. Муравьи рода атта, живущие только в Америке, свои огороды удобряют кашицей из зеленых листьев, цветов и плодов.

Огромные семьи муравьев в считанные дни способны снять с крупного дерева все листья, расчленить их на части, чтобы слишком не надрываться, и перенести в свой дом. Там «огородники» тщательно пережевывают зелень, чтобы удалить с ее поверхности воск, мешающий прорастанию грибного мицелия. Заодно из зеленой кашицы извлекаются жиры.

Из готовой жвачки рабочие выкладывают грядки, на которых выращивают «овощи», видимо, базидиомицеты, родственные тем, что возделываются термитами. Чтобы повысить урожайность, насекомые удобряют почву своим пометом, в котором есть ферменты, гидролизирующие белок и хитин. Кроме того, собирают слюну личинок, в которой тоже много ферментов, и поливают ею грядки. Муравьи — опытные огородники. Они синтезируют в своем организме стимуляторы роста растений и вносят их в «почву», а чтобы предохранить посевы от сорных грибов и бактерий, систематически вылизывают возделываемые участки, покрывая их фунгицидами, содержащимися в слюне. Перерыв в этих работах всего на одни сутки приводит к тому, что грядки сплошь зарастают сорняками.

Когда урожай созревает, муравьи снимают плодовые тела грибов и тщательно их пережевывают, заодно отжимая сок с растворенными в нем углеводами. Они и ранее извлеченные жиры должны компенсировать энергозатраты огородников, занятых возделыванием и переработкой грибов, а белки и аминокислоты достаются личинкам. Таким образом, главное различие между муравьями и термитами не в том, чем они удобряют грядки, а в конечном результате их деятельности. Термиты с помощью грибов превращают неперевариваемые в их организме полисахариды растительного сырья в сахара, а муравьи используют грибы для переработки трудно усвояемых белков высших растений в легко гидролизуемые белки грибных плодовых тел.

Жуки-древоточцы для переваривания целлюлозы пользуются услугами симбиотических микроорганизмов или выделяют фермент целлюлазу сами. Остальным приходится довольствоваться более простыми углеводами, в небольших количествах содержащимися в древесине. Чаще всего в пищу используется камбий, где их больше. Сидя на такой диете, древоточцы серьезно страдают от недостатка азота, а потому их личинки развиваются крайне медленно. Необходимый белок они получают только за счет грибов, поселяющихся в древесине.

Жуки сами заражают ее грибами. Самка, производя яйцекладку, сеет одновременно и грибы, нанося их споры на каждое яичко. К тому времени, когда выведутся личинки, посев успеет дать всходы. Если юных личинок выращивать в безгрибной среде, их рост резко замедляется.

Несколько слов о переваривании хитина. Это сложный полисахарид, сходный с целлюлозой, который входит в состав клеток грибов и бактерий, в наружные оболочки насекомых, моллюсков и червей. Он трудно переваривается, и далеко не все насекомоядные животные вырабатывают для его расщепления фермент хитиназу. Гидролизировать хитин способен и другой фермент — лизоцим, но в пищеварении он участия не принимает, так как содержится в слюне, слезах, слизистых выделениях носа и призван защищать организм от проникновения в него различных бактерий.

Пищевые вещества, как об этом уже говорилось, снабжают организм строительными материалами, обеспечивая рост и возобновление любых структур и тканей. Неискушенный в вопросах биологии читатель вряд ли представляет, как велик объем ремонтных работ. Их размах может поразить воображение. Он значительно превышает то, что делается в этом отношении человечеством для обеспечения своей хозяйственной деятельности. Вот только две цифры. У крысы белки организма полностью возобновляются за 17, а у человека — за 80 суток!

Поддержание всех «агрегатов» организма в рабочем состоянии — дело непростое. Многие важнейшие строительные материалы организм животных самостоятельно синтезировать не способен. В состав животных белков входит 20 аминокислот. Чтобы обеспечить свой рост, большинству высших животных необходимо, чтобы 10 из них поступали в готовом виде, а при ремонтных работах незаменимыми являются лишь восемь. Видимо, когда-то живые организмы Земли умели сами создавать все необходимые им строительные материалы. Однако процесс этот достаточно трудоемок. Белки, например, проходят от трех до шести ступеней синтеза. Поэтому оказалось целесообразным резко сократить номенклатуру производимых материалов, в первую очередь за счет тех, которые можно получить с пищей. Правда, животные находятся в зависимости от возможностей снабжения, но легко справляются с возникающими трудностями.

ЗАГЛЯНЕМ В ЗАКРОМА

Там, где запасы доступных кормов в определенные сезоны года скудеют, мелкие травоядные животные делают запасы на черный день. Общественные насекомые кладовки устраивают в собственном доме. Муравьи в период массового сбора урожая семян создают временные хранилища. В это время важно быть расторопным: каким бы богатым ни был урожай, желающие воспользоваться дарами природы всегда найдутся. Муравьи-жнецы, заселяющие разреженные леса и их опушки, устраивают вблизи своих сельскохозяйственных угодий перевалочные базы, чтобы в страдную пору не тратить много времени на транспортировку семян. Здесь, во временных базах, они будут находиться под достаточной охраной. В муравейник семена перенесут позже, когда сбор урожая закончится.

Мышевидные грызуны, живущие в норах, тоже делают кладовки в собственном доме. В зонах с суровыми климатическими условиями иметь амбар рядом с жильем удобно. В сильные морозы, да, пожалуй, и в жару, когда воздух становится слишком сух, выгодно не покидать своего жилища, где поддерживается более благоприятная температура и влажность.

Мелкие грызуны, весом в несколько десятков граммов, способны запасать по нескольку килограммов кормов. В этом случае для маленьких владельцев пищевых складов проблема не только в том, чтобы найти и собрать достаточно пищи. Не меньше хлопот доставляет транспортировка зерна в кладовую. Труднее всего с самыми мелкими видами кормов, так как для их переноски необходима какая-то тара. Ведь не будешь таскать в зубах каждое зернышко по отдельности. Нельзя набить семенами и полный рот: там сыровато. Подмокшие запасы хранить невозможно, они плесневеют и загнивают.

Бурундуки, суслики, хомяки и некоторые обезьяны для переноски семян пользуются защечными мешками, достаточно большими полостями между стенкой щеки и зубами. У этих животных сюда не открываются протоки крупных слюнных желез, и потому находящийся там корм не подмокает. Обладатели тары пользуются ею постоянно. Бурундуки или макаки при первой возможности набивают зернами свои защечные мешки, чтобы, вернувшись домой, пообедать в спокойной обстановке.

Грызуны, живущие в дуплах, обычно не могут держать все запасы дома. Исключением являются лишь те, кто, как и наши летяги, заготавливает несколько десятков граммов веточек с почками, сережек ольхи или березы. Белки, строящие у нас на Севере солидные дома или пользующиеся дуплами, под склады используют дупла на соседних деревьях. Иногда кладовки приходится устраивать в старых пнях и в полостях под корнями деревьев. Бурундуковые, или красные, белки из лесов Северной Америки к зиме обзаводятся огромными запасами сосновых шишек, которые складывают в кучи диаметром до метра.

Иметь склады вдали от дома или пользоваться запасами, когда они разбросаны по многим хранилищам, хлопотно. Правда, в рассредоточенности продовольствия есть определенный резон: кладовую могут разграбить. Медведь, найдя под трухлявым пнем склад бурундука, заполненный отборными кедровыми орешками, не откажет себе в удовольствии отобедать, даже если в кедрачах урожай собран еще не полностью. Это значительно проще, чем самому шелушить шишки. В конце зимы, когда все съедобное скрыто под снегом, очухавшийся от зимней спячки владелец похищенного сокровища окажется в трудном положении.

Рекордсменом по числу кладовок, видимо, следует признать жительницу наших северных лесов — кедровку. Как только в тайге созреют кедровые орешки, предусмотрительная птица приступает к заготовкам. Всю долгую зиму, выкапывая в снегу глубокие норы, она питается орехами, а весной выкармливает ими птенцов. Прилежная кедровка успевает заготовить до 70 тысяч орешков. Огромная работа! Сборщица прячет их небольшими порциями по 10–20 штук, зарывая в землю или мох, засовывая за отставшую кору, под валежины и трухлявые пни. В результате получается до 6 тысяч кладовок. Их нужно хорошо запомнить, чтобы выпавший к зиме снег, резко меняющий лесную обстановку, не помешал найти запасы.

Серые белки, жители тропических сезонных лесов, питаются различными семенами и орехами и, когда начинается их массовое созревание, приступают к заготовкам. Зверьки не создают больших складов, а рассовывают орехи по одному, по два в щели коры, под камни, зарывают по нескольку штук в землю, в общем, создают массу хранилищ и способны отыскать большинство из них. Хранить в памяти огромную информацию о расположении бесчисленных пищевых кладов — тяжелая работа для крохотного мозга этих животных.

Затраты нервной энергии вполне себя оправдывают. Кедровкам и серым белкам не грозит опасность в один черный день лишиться всех своих запасов. Их деятельность приносит огромную пользу, способствуя лесовозобновлению, возрождению наиболее ценных деревьев, снабжающих чрезвычайно питательными видами корма его обитателей.

Запасы, создаваемые на неблагоприятное время года, бывают весьма внушительны. Длиннохвостые суслики, в общем-то, жители степей, но в горах Джунгарского Алатау заселяют заросли арчового стланика и можжевельника, а в Северной Монголии — поляны и опушки лиственных рощ и редколесий. Зверьки питаются мельчайшими семенами трав. Животные умудряются заготовить их до килограмма. Больше не нужно. На зиму зверьки впадают в спячку, а запасы используют весной, пока в лесу с кормами туго.

Полевка-экономка — зверек солидный, ростом с упитанную крысу. Экономкой ее назвали за рациональное ведение домашнего хозяйства. Этот грызун, любитель сырых заболоченных участков леса, питается подводными частями растений, кормом сочным, но не слишком питательным. Заготовлять его приходится в солидных количествах. В северных районах тайги и лесотундры в закромах экономки бывает до пуда корневищ и клубней.

Однако рекордсмены по количеству запасов — бобры. Они валят деревья, режут на небольшие бревнышки стволы молодых осин с еще не загрубевшей корою, «обрубают» с них ветви, сплавляют поближе к дому и притапливают запасы на дне, чтобы зимою они не вмерзли в лед. Дружная семья бобров может заготовить до 20 кубометров древесины. Это гарантирует сытую зимовку.

Делают запасы и хищники, хотя «мясо» — скоропортящийся продукт. Длительное хранение обеспечено, если есть природные «морозильники». Ими пользуются хорьки, горностаи и ласки, росомахи, лисы, медведи и другие хищники северных лесов. Однако холодильники работают надежно, лишь когда зима полностью вступит в свои права, а это, как известно, самое голодное время года и большинству хищников приходится потуже «подтягивать пояса». Тут уж не до запасов. Поэтому они не бывают большими. 20–30 зарытых в снег мышей или полевок у ласки, туша кабарги или лося, задранные росомахой или медведем.

Мясо ценится очень высоко, поэтому его не столько запасают, сколько стараются отправить в желудок. Голодные волки, задрав лося, терзают тушу и глотают до тех пор, пока не наполнят желудок и куски не начнут скапливаться в нижней части пищевода, ожидая, когда ранее съеденная пища немного утрясется. Песец, наткнувшийся в лесотундре на труп оленя, съедает столько мяса, что непонятно, как оно помещается в его желудке.

Другой способ заготовки мяса — оставить добычу живой. Так поступают осы-наездники, парализующие ядом нервную систему своих жертв — различных членистоногих. Кроты и землеройки наносят червям и различным насекомым укус в голову, что тоже ведет к быстрой гибели «дичи». Некоторые из них пользуются ядом.

По мере продвижения на юг сроки хранения мяса сокращаются. В сезонных тропических лесах леопард, убив антилопу, объедает все вкусные и наиболее доступные части тела, а оставшуюся тушу затаскивает на дерево, где она скрыта листвой и недоступна для падких на дармовщину наземных четвероногих хищников, среди которых особенно активны гиены и шакалы.

Создание запасов — это целая индустрия. Мало иметь надежные и удобные хранилища и собрать корма, необходимо добытую пищу привести в состояние, пригодное для хранения, переработать ее, обогатить, повысить концентрацию содержащихся в ней сахаров и снабдить витаминами.

Белки осенью охотно лакомятся грибами. В них много белков, которых грызунам часто не хватает. Однако в свежем виде грибы хранятся недолго, и белка занимается их сушкой, развешивая на сучках на своем кормовом участке. Там, где белкам живется сытно, они не слишком увлекаются грибной охотой. Несколько десятков шляпок — максимум того, что запасается на зиму. В лесах, бедных семенами хвойных деревьев, грибы становятся существенной частью зимнего рациона. Здесь проворные зверьки собирают за сезон 1,5–2 тысячи грибов. Интересно, что в беличье лукошко попадают по большей части маслята. Видимо, в них есть что-то особенно ценное.

Животные, запасающие семена, отбирают для хранения наиболее крупные, спелые и по возможности сухие. Если найти такие почему-либо нельзя, муравьи-жнецы подсушивают их, рассыпая вблизи от входов в хранилище или помещая на некоторое время в небольшие временные хорошо проветриваемые кладовки. А когда зерно подсохнет, убирают в подземные помещения. В части зернохранилищ поддерживается достаточно высокая влажность воздуха. Находящиеся здесь семена прорастают. Они слаще покоящихся, в них вырабатываются биологически активные вещества. Неудивительно, что именно ими и питаются муравьи, но то, что не успевают съесть, стараются сохранить. Жнецы умеют задерживать прорастание семян. Как только появляются ростки, их подгрызают, а семена выносят наружу для просушки. О повадках жнецов знали еще в Древнем Египте. Недаром стилизованное изображение муравья легло в основу иероглифа, обозначающего глагол запасать.

Потребность создавать запасы распространена у животных гораздо шире, чем принято думать. Кравчики — большеголовые жуки с массивными жвалами, типичные обитатели степей, но на юге нашей родины не избегающие лесных лугов и опушек, — существа травоядные. Они заботливые родители и делают для своих детей солидные запасы пищи. Весной оба родителя дружно строят жилище для своего потомства: роют глубокую до 70– 100 сантиметров длиной норку, на конце которой сооружают ячейки для личинок.

Каждой личинке — индивидуальная детская комната, куда самка откладывает по одному яичку. После этого ячейку набивают сочными зелеными частями растений. Больше всего для этого годятся молодые побеги и готовые распуститься почки. В наглухо запечатанной камере возникает брожение, и скоро зеленая масса превращается в нечто похожее на квашеную капусту или обычный силос. На питательной витаминизированной пище личинка быстро растет и через 3–5 недель уже окукливается.

Самый сложный процесс консервации пищи применяют пчелы. Крылатые труженицы, целый день снующие от цветка к цветку, собирают нектар — полуфабрикат или, точнее, сырье, которое еще нужно превратить в мед. Вот как это происходит. Вернувшаяся домой сборщица сливает содержимое зобика в свободную ячейку или раздает другим рабочим пчелам, еще не возмужавшим настолько, чтобы трудиться за пределами улья. Зобик — это не желудок, хотя именно здесь начинается переработка пищи под действием ферментов слюны, выделяемых железами нижней губы. В результате сахароза нектара расщепляется на глюкозу и фруктозу. Из них и готовится мед. Размер молекул этих Сахаров вполовину меньше, чем сахарозы, и поэтому они могут всасываться из желудочно-кишечного тракта животных прямо в кровь без дополнительной обработки, что делает мед особо ценным продуктом питания.

В образовании меда участвуют и глоточные железы, секретирующие глюкооксидазу. Она приводит к образованию в нектаре некоторого количества перекиси водорода, губительной для микроорганизмов, что и обеспечивает консервацию готового продукта.

Чтобы сделать медом нектар, его нужно «уварить», выпарив лишнюю влагу. Готовый продукт не должен содержать больше 20 процентов воды. Для этого его разливают небольшими порциями в открытые восковые ячейки, что облегчает испарение. Однако когда сбор нектара идет особенно интенсивно, такой способ не позволяет оперативно перерабатывать все сырье, и массы рабочих пчел, обслуживающих улей, прекращают работы по дому и начинают готовить мед. Набрав немного нектара в зобик, а заодно добавив в него новую порцию ферментов и консервантов, пчела отрыгивает маленькую порцию и держит крохотную капельку в челюстях. Из нее испарение идет более интенсивно, особенно если в это время в улье много личинок, так как ради них здесь поддерживается высокая температура, достигающая в центре гнезда 36–38 градусов. Готовым медом заполняют сотовые ячейки, теперь уже до отказа, и запечатывают их. Здесь мед может храниться неопределенно долго.

Кроме цветочного меда, пчелы заготавливают падевый. Его вырабатывают из выделений тлей, щитовок и алейродид, или белокрылок, маленьких крылатых насекомых, названных так за наличие белых, как бы обсыпанных мукою крылышек («алеурон» — по-гречески «мука»). Эти насекомые поселяются на молодых нежных побегах растений, богатых белковыми веществами, и питаются их соками.

Сок растений — пища малопитательная, так как концентрация в нем ценных для организма веществ невелика, он слишком водянист. Однако количество доступного сока столь велико, что насекомым остается только сосать и сосать, перекачивая его из растения в свой кишечник. Питающиеся соком не стремятся извлечь из содержимого кишечника все ценное без остатка. Некоторые обходятся даже без пищеварительных соков, а отбирают для питания только то, что может всосаться в готовом виде.

Таких веществ в соках немного, вот почему насекомые вынуждены выпивать огромное количество этих растворов и пропускать их через свой кишечник. Не случайно сладковатая жидкость, выбрасываемая из их анального отверстия, ее называют падью, содержит много неиспользованных веществ с примесью обычных выделений, для которых, собственно, и предназначено это отверстие у всех без исключения животных нашей планеты.

Интересно, что ложка «дегтя», добавляемая в эту «бочку», не только не портит находящийся там «мед», а как бы облагораживает его. Кроме того, под действием пищеварительных ферментов в кишечнике поставщиков пади создается много веществ, которых растительные соки не содержат. Ферменты насекомых расщепляют дисахариды на более простые моносахара.

Однако инвертаза, часто называемая сахаразой, так как именно она разлагает сахарозу на глюкозу и фруктозу, кроме того, обладает способностью синтезировать из сахарозы и продуктов ее расщепления новые более сложные соединения — трисахариды: мелицитозу и глюкосахарозу. В первом веществе последовательность моносахаров такая: глюкоза — фруктоза — глюкоза, а во втором — глюкоза — глюкоза — фруктоза. В выделениях насекомых появляются также новый дисахарид трегалоза, новые карбоновые кислоты, производные фенола и аммиака. Пройдя в зобиках пчел стандартную обработку, падь превращается в падевый мед, вполне удовлетворяющий самих насекомых и высоко ценимый в некоторых странах Западной Европы.

Пчелы не единственные сластены. Занимаются производством меда и некоторые тропические муравьи.