Удивительный мир птиц. Легко ли быть птицей?

Tim Birkhead

BIRD SENSE

What It’s Like to be a Bird

Перевод опубликован с согласия издательства Bloomsbury Publishing Plc.

© Tim Birkhead, текст, 2012

© Kathrina van Grouw, иллюстрации, 2012

© Сапцина У. В., перевод на русский язык, 2019

© Издание на русском языке. ООО «Издательская Группа «Азбука-Аттикус», 2019

КоЛибри ®

ТИМОТИ РОБЕРТ БЕРКХЕД – орнитолог, профессор поведенческой экологии Шеффилдского университета. Член Лондонского Королевского общества, основатель сообщества New Networks for Nature (2009). Автор отмеченных премиями научно-популярных книг и множества статей в ведущих научных журналах, а также в таких изданиях, как The Guardian, The Independent, BBC, The Biologist, Natural History и Evolve, частый гость теле- и радиопрограмм. Выступал с многочисленными публичными лекциями, в том числе на конференции TED. Награжден медалью Эллиота Куэса за выдающийся вклад в орнитологические исследования, медалью Ассоциации по изучению поведения животных, медалью Айзенмана от Лондонского Линнеевского общества, медалью Годмана – Сэльвина от Британского союза орнитологов и премией Стивена Джея Гулда за повышение общего уровня понимания эволюционной биологии.

Предисловие

«Уничтоженная» – такое определение дают новозеландцы орнитофауне своей страны, и они правы. Лишь изредка мне доводилось бывать в местах, где в воздухе и на земле попадается так же мало птиц. По пальцам можно перечесть виды птиц – в том числе несколько бескрылых и ночных, – уцелевшие, несмотря на бесчинства завезенных из Европы хищников, и теперь живущие крохотными популяциями преимущественно на прибрежных островах.

Солнце садится, когда мы прибываем на безлюдную пристань. Еле слышный рокот навесного мотора возвещает скорое появление небольшой лодки, приближающейся со стороны острова. Через несколько минут мы уже направляемся от берега в море, на пылающий закат. Перемещение с материка на остров подобно волшебству: двадцать минут – и мы выходим из лодки на широкий, изогнутый плавной дугой пляж, затененный величественными кронами похутукав[1].

В нетерпении увидеть нашего первого киви, мы снова отправляемся в путь, едва успев перекусить. Безлунное ночное небо усыпано звездами – часть Млечного Пути, видимая в Южном полушарии, гораздо более насыщенная и яркая, чем в Северном. Тропа приводит нас обратно к берегу, и вдруг наше внимание приковывает море: оно фосфоресцирует! Мелкие волны, набегающие на пляж, светятся. «Обязательно искупайтесь», – говорит Изабель, и мы, не дожидаясь дальнейших уговоров, бросаемся в воду голышом и скачем, как живые фейерверки, воспламененные биолюминесценцией. Этот эффект завораживает: визуальная феерия так же иллюзорна и умопомрачительно прекрасна, как северное сияние.

Десять минут спустя мы вытираемся и продолжаем поиски киви в ближайшем лесу. Изабель сканирует тепловизором пространство перед нами, и там, среди растительности, обнаруживается темный куполообразный силуэт – наш первый киви. Для невооруженного глаза птица невидима, а на экране тепловизора она выглядит как черная клякса с необычно длинным белым клювом. Не замечая нас, птица с шорохом перебегает с места на место и кормится как заведенная: хвать, хвать, хвать. В конце длинного лета почва слишком затвердела, чтобы вести поиски в ней, но на поверхности попадается стайка сверчков, и киви ловит их, а они пытаются ускакать. Внезапно птица замечает нас и скрывается из виду, юркнув в буш. На обратном пути к дому темноту вокруг нас оглашают пронзительные крики самцов киви – «кви-и, кви-и».

Изабель Кастро изучает киви в этом крошечном заповеднике на острове уже десять лет. Она принадлежит к числу немногих биологов, которые пытаются разобраться в уникальном мире птичьих чувств. Около тридцати из всех киви, обитающих на острове, носят на себе радиопередатчики, с помощью которых Изабель и ее ученики следят за ночными передвижениями птиц и находят места, где они прячутся днем. Мы подключаемся к ежегодной ловле киви для замены передатчиков, у которых после года работы сели батарейки.

В ярком солнечном свете раннего утра мы, ориентируясь на писк приемника, пробираемся к болотцу через заросли мануки и древовидных папоротников понга[2]. Изабель жестами дает понять, что, кажется, птица, которую мы ищем, спряталась в густом тростнике, и спрашивает, не хочу ли я поймать ее. Я встаю на колени, вижу просвет среди тростника и заглядываю туда, приблизив лицо к мутной воде. При свете налобного фонарика мне удается разглядеть бурую нахохленную кочку, отвернувшуюся от меня. Интересно, знает ли птица, что я рядом? Ведь известно, что днем киви крепко спят. Оценив расстояние, я принимаю устойчивое положение на болотистой почве и выбрасываю вперед руку, чтобы схватить птицу за огромные лапы. И вздыхаю с облегчением: стыдно было бы упустить ее на виду у аспирантов. Я осторожно извлекаю киви из его «сонной лощины» и беру в сложенные ковшиком ладони. Тяжелый: бурый киви весом около двух килограммов – самый крупный из пяти известных (в настоящее время) видов.

Лишь когда птица уже лежит у тебя на коленях, вдруг понимаешь, как диковинно она выглядит. Льюису Кэрроллу понравился бы киви, это воплощенное зоологическое противоречие: больше похож на млекопитающее, нежели на птицу, с роскошным волосовидным оперением, комплектом удлиненных осязательных щетинок и длинным, очень чутким носом. Сердце птицы пугливо колотится, пока я ворошу ее оперение в поисках неразвитых крыльев. Смотрятся они странно, каждое напоминает сплющенный палец с несколькими перьями с одной стороны и непонятным изогнутым когтем на конце (для чего он?). Но наиболее примечательны крошечные, практически бесполезные глаза киви. Даже окажись этот киви на пляже предыдущей ночью, вся визуальная феерия наших биолюминесцентных плясок осталась бы для него незамеченной.

Каково это – быть киви? Блуждать в густом подлеске почти в полной темноте, практически без зрения, зато с обонянием и осязанием, значительно превосходящими человеческие? Ричард Оуэн, несносный нарцисс, но превосходный анатом, исследовал киви в 1830 году, и при виде его крошечных глазок и огромной обонятельной области мозга предположил – почти не имея сведений о поведении этой птицы, – что она полагается скорее на обоняние, чем на зрение. Гипотезы Оуэна, мастерски увязавшего строение с функциями, были элегантным образом подтверждены сто лет спустя, когда поведенческие тесты выявили, что киви обнаруживают добычу под землей с лазерной точностью. Киви чуют запах дождевых червей сквозь 15-сантиметровый слой почвы! Что чувствует киви, обладающий настолько острым нюхом, когда натыкается на помет другого киви – с моей точки зрения, такой же зловонный, как лисий? Вызывает ли этот запах в его воображении образ особи, оставившей помет?

В своей знаменитой статье «Каково быть летучей мышью?» (What is it like to be a bat?), опубликованной в 1974 году, философ Томас Нагель утверждал, что нам никогда не узнать, каково быть другим существом. Чувства и сознание – субъективный опыт, поэтому их не в состоянии разделить или вообразить кто-то другой. Нагель выбрал для примера летучую мышь, потому что у нее, как у млекопитающего, много общих чувств с нами, и в то же время она обладает эхолокацией, отсутствующей у нас, следовательно, мы не в силах понять, каково быть ею[3].

В некотором смысле Нагель прав: мы никогда не поймем в точности, что значит быть летучей мышью или, если уж на то пошло, птицей, потому что, как он и говорит, даже если мы вообразим себе, каково это, результат будет не более чем игрой воображения. Да, пожалуй, слишком заумно и педантично, но таковы уж философы. А биологам свойствен более прагматичный подход, который я и намерен применить. Пользуясь аппаратурой, дополняющей наши собственные чувства, а также рядом впечатляющих поведенческих тестов, биологи добились значительных успехов, выясняя, что значит быть каким-либо другим существом. Секрет наших успехов – усиление и совершенствование наших чувств. Оно началось в XVII веке, когда Роберт Гук впервые продемонстрировал Лондонскому королевскому обществу свой микроскоп. Даже самые обыденные предметы – такие, как птичье перо, – преображались в нечто удивительное, стоило поместить их под объектив микроскопа. В 1940-х годах биологи изумились деталям, выявленным благодаря первым сонограммам (визуальным представлениям звуков) птичьих песен, и еще больше удивились, когда в 2007 году им впервые довелось увидеть с помощью технологии фМРТ (функциональной магнитно-резонансной томографии) активность в мозге птицы, возникающую в ответ на услышанное пение представителей того же вида[4].

С птицами мы отождествляем себя в большей степени, чем с любой другой группой животных (кроме приматов и наших домашних питомцев, собак), поскольку подавляющее большинство видов птиц – правда, киви к ним не относится – полагаются преимущественно на те же два вида чувств, как и мы: зрение и слух. Вдобавок птицы ходят на двух ногах, большинство видов ведут дневной образ жизни, а у некоторых, например сов и тупиков, есть лица, похожие на человеческие, или, по крайней мере, то, что можно счесть лицом. Однако это сходство не дает нам заметить другие особенности птичьих чувств. До недавнего времени считалось, что птицы – кроме киви, как диковинного исключения, – не обладают обонянием, вкусом и осязанием. Как мы убедимся, нет предположения более далекого от истины, чем это. Понять, что значит быть птицей, нам мешает и то, что при изучении птичьих чувств нам не остается ничего другого, кроме как сравнивать их с нашими собственными, но именно это сравнение и ограничивает нашу способность понять другие виды животных. Мы не видим в ультрафиолетовом (УФ) диапазоне, у нас нет способности к эхолокации, мы не чувствуем магнитное поле Земли, в отличие от птиц, поэтому попытки вообразить, каково было бы обладать всеми этими чувствами, представляют собой непростую задачу.

Поскольку птицы удивительно разнообразны, вопрос «что значит быть птицей?» выглядит довольно упрощенно, и лучше было бы спросить:

• Каково быть стрижом, «материализуясь на кончике длинного крика»?[5]

• Каково императорскому пингвину нырять в чернильные глубины антарктических морей – до 400 м вниз?

• Каково фламинго чувствовать незримый дождь, идущий за сотни километров и способный создать сезонные водно-болотные угодья, необходимые для выведения птенцов?

• Каково быть самцом красношапочной пипры в тропических лесах Центральной Америки и совершать ритуальный танец, подобно обезумевшей заводной игрушке, на виду у якобы равнодушной самки?

• Каково это – спариваться всего на одну десятую долю секунды, но более сотни раз на дню, подобно паре лесных завирушек? Утомляют ли их эти действия или, наоборот, доставляют ни с чем не сравнимое наслаждение?

• Каково быть дозорным в стае белокрылых галок (или белокрылых сорочьих жаворонков) и на первых порах высматривать хищных орлов, а в долгосрочной перспективе – получить возможность взять на себя роль производителя?

• Каково это – ощущать внезапную потребность безостановочно есть, чудовищно разжиреть за какую-нибудь неделю, а затем, повинуясь некой незримой силе, неутомимо лететь в одном и том же направлении, преодолевая тысячи миль, как делают дважды в год многие мелкие певчие птицы?

На вопросы такого рода я и собираюсь ответить, и сделаю это, пользуясь новейшими данными научных исследований, и заодно расскажу о том, как мы пришли к нынешнему уровню понимания. Уже несколько веков нам известно, что мы обладаем пятью чувствами: зрением, осязанием, слухом, вкусом и обонянием, но на самом деле есть еще несколько, в том числе ощущение тепла, холода, силы тяжести, боли и ускорения. Мало того, каждое из пяти чувств в действительности представляет собой комбинацию различных субчувств. К примеру, к зрению относится восприятие яркости, цвета, текстуры и движения.

Отправной точкой для постижения чувств нашим предшественникам послужили сами органы чувств – структуры, ответственные за сбор сенсорной информации. Назначение глаз и ушей было очевидным, но другие органы, такие, как отвечающие за восприятие магнитного поля у птиц, до сих пор отчасти остаются загадкой.

Биологи былых времен признавали, что относительный размер конкретного органа чувств дает некоторое представление о его чувствительности и значении. Как только анатомы XVII века обнаружили связь между органами чувств и мозгом, а позднее определили, что сенсорная информация обрабатывается в различных участках мозга, стало ясно, что размеры отдельных участков мозга также могут соответствовать сенсорным способностям. Технологии сканирования и визуализации наряду с доброй старой анатомией теперь позволяют нам создавать трехмерные изображения и с огромной точностью определять размеры различных участков мозга – как человеческого, так и птичьего. Так выяснилось, как и предполагал Ричард Оуэн, что участки (или центры, как их называют), отвечающие за обработку зрительной информации, в мозге киви практически отсутствуют, зато обонятельные центры даже крупнее, чем он думал[6].

Как только в XVIII веке было открыто электричество, физиологи, например Луиджи Гальвани, быстро сообразили, что можно измерить «животное электричество», или активность нейронов в соединениях между органами чувств и мозгом. По мере развития электрофизиологии стало ясно, что она дает еще один ключ к пониманию сенсорных способностей животных. Сравнительно недавно нейробиологи начали пользоваться сканирующими устройствами разных типов с целью оценки активности в различных участках самого мозга и пополнения информации о сенсорных способностях.

Сенсорные системы управляют поведением: они побуждают нас принимать пищу, сражаться, заниматься сексом, заботиться о нашем потомстве и т. д. Без них мы не смогли бы функционировать. Без любого отдельно взятого из наших чувств жизнь стала бы гораздо беднее и труднее. Мы стремимся давать пищу нашим чувствам: любим музыку и живопись, рискуем, влюбляемся, наслаждаемся ароматом свежескошенной травы, смакуем вкусную еду и жаждем прикосновений любимого человека. Нашим поведением управляют наши чувства – таким образом, именно по поведению проще всего сделать выводы о чувствах, которые животные испытывают в повседневной жизни.

История изучения чувств, в особенности птичьих, была богатой событиями, пестрой и непростой. Несмотря на обилие описательных сведений, собранных за последние несколько столетий, сенсорная биология птиц никогда не входила в категорию ключевых и актуальных проблем. В 1970-х годах я, заканчивая изучать зоологию, держался в стороне от сенсорной биологии – отчасти потому, что ее преподавали физиологи, а не бихевиористы, и отчасти по той причине, что связи между нервной системой и поведением были известны лишь для животных, которые не возбуждали мой интерес, например для голожаберных моллюсков, а не для птиц.

Так что к написанию этой книги меня отчасти побуждало стремление наверстать упущенное время. Вместе с тем меня обнадеживало изменившееся отношение не столько среди физиологов, сколько в кругу моих коллег-зоопсихологов, которые за последние десятилетия с успехом заново открыли для себя сенсорные системы птиц и других животных. В процессе работы над книгой я связался с несколькими специалистами в области сенсорной биологии, уже вышедшими на пенсию, и с удивлением обнаружил, что все они рассказывают почти одно и то же: «Когда я занимался подобными исследованиями, они никого не интересовали, или же нашим результатам не верили». Один ученый сообщил мне, что всю жизнь посвятил сенсорной биологии птиц, но, если не считать того, что его попросили написать главу для энциклопедии по биологии птиц, его заслуги практически не получили признания. После выхода на пенсию он сжег все свои бумаги, а потом вдруг, к его одновременному огорчению и удовольствию, я начал расспрашивать о его исследованиях.

Другие рассказывали мне, как когда-то собирались написать учебник по сенсорной биологии птиц, но так и не нашли достаточно заинтересованное издательство. Представить себе не могу, что значит посвятить свою жизнь сфере исследований, которая очень мало кого интересует. Однако разные отрасли биологии достигали периода расцвета каждая в свое время, и я настроен оптимистично, считая, что расцвет сенсорной биологии птиц уже близок.

Так что же изменилось? С моей точки зрения, сфера изучения поведения животных кардинально преобразилась. Я считаю себя прежде всего экологом, занимающимся изучением поведения, и орнитологом во вторую очередь: то есть специалистом по поведенческой экологии, изучающим птиц. Поведенческая экология – отрасль науки о поведении животных, возникшая в 1970-х годах и строго нацеленная на адаптивное значение поведения. Экологи, занимающиеся изучением поведения, задавались вопросом: каким образом конкретное поведение повышает вероятность передачи отдельно взятой особью своих генов следующему поколению. К примеру, почему у буйволового ткача – африканской птицы размером со скворца – продолжительность полового акта составляет тридцать минут, тогда как у большинства других птиц она не превышает пары секунд? Почему самец скального петушка токует в группах других самцов и не принимает никакого участия в выращивании своего потомства?

Поведенческая экология добилась поразительных успехов в осмыслении примеров поведения, которые для предыдущих поколений ученых были загадкой. Вместе с тем поведенческая экология оказалась ловушкой, так как, подобно всем дисциплинам со строго определенными направлениями, ограничивала перспективы ученых. По мере достижения ею зрелости, в 1990-х годах многие специалисты в этой сфере начали понимать, что самого по себе выявления адаптивного значения поведения недостаточно. Еще в 1940-х, когда исследования поведения животных только начинались, один из основателей этой дисциплины Нико (Николас) Тинберген, впоследствии лауреат Нобелевской премии, указывал, что поведение можно изучать четырьмя разными способами, рассматривая его: 1) адаптивное значение; 2) причины; 3) развитие – как развивается поведение по мере роста и развития животного и 4) эволюционную историю. К 1990-м годам специалисты по поведенческой экологии, все внимание которых на протяжении предыдущих двадцати лет было приковано к адаптивному значению поведения, постепенно стали осознавать, что им требуется знать больше о других его аспектах, и в особенности о причинах того или иного поведения[7].

Разберемся почему. Зебровые амадины – объект, популярный у специалистов в сфере поведенческой экологии, особенно когда речь идет об изучении выбора пары. У самок зебровых амадин оранжевый клюв, у самцов – красный, и это половое различие наводит на мысль, что яркоокрашенный клюв самцы приобрели в процессе эволюции, потому что самки предпочитали особей с красными клювами более насыщенного оттенка. Некоторые, но не все поведенческие тесты дают основания полагать, что…