Настоящая загадка спинка
Спинк — нелетающая птица, похожая на крота. Колонии этих существ живут под землёй и роют длинные ходы, добираясь до пищи. Если в фильме его жизнь не вызывает особых вопросов, то в книге есть факт, заставляющий почесать затылок:
«Только одна самка в колонии — царица — способна спариваться и откладывать яйца. Она может регулировать пол будущих птенцов и их способность к спариванию, вводя в яйцо определённые гормоны» («Дикий мир будущего», стр. 56).
Вот этот факт меня и озадачил. Есть, конечно, в современной Африке вид животных, образ жизни которого и вдохновил создателей книги и фильма на изобретение роющей птицы спинка. Это грызун голый землекоп Heterocephalus glaber, обитающий в Эфиопии, Кении и Сомали. У него в колонии есть одна самка, способная к размножению, а все прочие особи заботятся о ней и о потомстве. У спинка, как видим, происходит (будет происходить?) то же самое. Подобные же примеры можно найти и у рыб. Так, известная всем морская рыба амфиприон, или рыба-клоун (правда, у этой рыбы о потомстве заботится именно главная пара). Причиной бесплодия особей с номера третьего по номер последний является элементарный стресс, то есть простого наличия в колонии главной пары достаточно, чтобы особи ниже рангом сами себя «кастрировали» путём введения в свою кровь гормонов (например, того же адреналина). И контролировать их извне просто — достаточно главной паре чаще показывать своё превосходство. Таким образом, гормональная «кастрация» царицей своих подданных на всю оставшуюся жизнь становится просто излишней, а то и вредной: ситуация может измениться так, что колония лишится царицы. Тогда колония погибнет — не будет самки, способной заменить царицу. Также при повышенной смертности подданных усилий царицы по кладке яиц не хватит для воспроизводства. Тогда колония может погибнуть, либо должна появиться вторая царица. Таким образом, не столько сама царица, сколько условия среды должны регулировать отношения царицы и рабочих особей колонии. Тогда колония будет способна адекватно ответить на любое изменение среды. У рыб амфиприонов так и происходит: если одна рыба из главной пары гибнет, «номер третий» становится способным к размножению.
Вопрос определения пола у колониальных животных с природной «абсолютной монархией» решается по-разному: у пчёл из оплодотворённых яиц выводятся самки, а из неоплодотворённых — самцы (трутни). У позвоночных всё хитрее. У амфиприонов «номер первый» в колонии — всегда самка, а «номер второй» — самец, прочие рыбы пола не имеют. Когда гибнет самка, «номер третий» становится самцом, а самец за несколько дней меняет пол и превращается в самку, хотя раньше мог быть полноценным самцом и исправно осеменять икру. У рыб морских ангелов (Pomacanthus) «номер первый» в стае — самец, а прочие — самки. Погибнет самец — главная самка принимает главенство и мужской пол. Это становится возможным потому, что пол у рыб может определяться не только генетически, но и условиями среды. Так, у амазонской рыбы апистограммы в кислой воде рождается больше самок, а в щелочной — самцов. У амфиприонов и морских ангелов пол определяется иерархией. У более высокоорганизованных животных — рептилий — пол может определяться температурой инкубации яиц. Известно, что у черепах и крокодилов при более высокой температуре инкубации появляется больше самок, а при пониженной — самцов. Но звери и птицы — существа иного порядка. Их организм — более закрытая и сравнительно более автономная система, нежели организм рыбы и рептилии (согласитесь, в неволе зверей или птиц держать легче, чем рептилий — это и есть видимый показатель автономности организмов первых и открытости организмов последних). У них пол определяется исключительно на хромосомном уровне. Уже при оплодотворении ясно, кто появится на свет: петушок или курочка, кобелёк или «девочка». Правда, у зверей и птиц по-разному определяется пол потомства: у зверей разные половые хромосомы (XY) имеют самцы, а у птиц — самки. Это говорит в пользу независимого формирования у них этого признака. Гормональное влияние на пол у позвоночных возможно лишь частично: при избытке у самки женских половых гормонов зародыш-самец может стать похожим на самку. Но генетически это всё же будет самец. Такой способ регуляции пола в принципе возможен, но он срабатывает лишь тогда, когда зародыш долго находится в тесном контакте с материнским организмом (у млекопитающих).
У спинка такой «фокус» не проходит: яйцо остаётся в организме матери недолго (около суток, как у всех птиц), а клетка теряет контакт с организмом ещё раньше: после оплодотворения яйцеклетка птицы не прикрепляется к стенке яйцевода (как у зверей), а одевается яйцевыми оболочками и скорлупой. Далее яйцо откладывается самкой и гормоны в него можно ввести только шприцем. А шприц спинки точно не изобрели. Поэтому самка, насиживая уже отложенные яйца, не сможет повлиять на пол будущих птенцов, как ни старайся.
Предполагая у спинка гормональную регуляцию пола птенцов, авторы этого «вида будущего» вступают в противоречие с законом необратимости эволюции Л. Долло. Примитивной формой является в данном случае определение пола потомства внешними факторами, а прогрессивной — генетическое определение пола. Поэтому подземная птица-крот не будет столь хитро устроенной, как полагают в книге её «научные отцы».
Странной вещью выглядит приписанная птице спинку слепота:
«… спинки практически слепы!» (стр. 57).
Я никак не могу с этим согласиться по нескольким причинам:
Во-первых, и в фильме, и в книге у этих птиц заметны крупные глаза, защищённые от песка густыми волосовидными перьями, выполняющими роль ресниц. А если глаза защищены, значит, они нормально работают и есть смысл их беречь. Жизнь в темноте не обязательно сопровождается исчезновением глаз — возможен и другой вариант. Среди глубоководных и пещерных животных наряду со слепыми известны и очень «глазастые» формы.
Во-вторых, в фильме (не в книге!) хорошо видно, что самцы отличаются от самок более контрастной окраской и яркой окраской спины и хвоста. Поскольку любой признак имеет биологический смысл, можно предположить, что окраска играет определённую роль в распознании пола у животных данного вида. Следовательно, спинк — зрячее существо; слепому животному различия в окраске не нужны. Кроме того, в брачном ритуале спинка, показанном в фильме, самцы приманивают самок особыми «барабанными» движениями лапообразных крыльев. По вполне понятной причине я не могу сказать, что при этом играет основную роль в привлечении самки — движения крыльев или «дробь» по земле, которую они выбивают. Поэтому могу предположить, что, если для самок важнее движения, нежели звуки, зрение у них просто не может быть не развито. Иначе такая особенность поведения просто не развилась бы, поскольку не имела бы биологического смысла.
В-третьих, если предположить, что спинк всё-таки слеп, следует подумать о том, какое чувство заменит ему зрение. У слепых млекопитающих это обоняние, а у змей (чьё зрение в значительной степени утрачено) — химическое чувство, близкое по природе к обонянию. Это чувство должно давать существу объективную и полную информацию об окружающих объектах, в том числе о таких, с которыми животное не взаимодействует непосредственно. У спинка обоняние не может быть развито: спинк произошёл от куриных — птиц, которые никогда не затрачивали на поиск пищи много времени и не задействовали при этом какие-то особые навыки. Есть, конечно, птицы с развитым обонянием — американские грифы (Cathartidae). Но они относятся к достаточно примитивным птицам, а их образ жизни предполагает поиск невидимой, но крепко пахнущей падали. А пища куриных птиц очень доступна и не прячется — это растения. При их поиске обоняние совершенно не нужно. Поэтому обоняние у спинков не станет развиваться, ведь обонятельные доли головного мозга сильно сократились в размерах ещё у их предков. А возврат из специализированного состояния в примитивное невозможен — эволюция необратима.
Осязание и вкус работают лишь при непосредственном контакте с объектами, слух практически бесполезен при исследовании неживых объектов, обоняние у большинства птиц развито очень слабо. Поэтому из пяти чувств во взаимодействии с окружающим миром у спинка главную роль будет играть всё же зрение.
Насколько велика вероятность появления такого вида, как спинк? Исчезающе мала. И причин этому две. Во-первых, птицы по сравнению с другими классами четвероногих очень консервативны. Если сравнить форму тела разных рептилий (ящерица, змея, морская черепаха, плезиозавр, брахиозавр, игуанодон, тираннозавр, крокодил, птеродактиль, циногнатус) и млекопитающих (крыса, летучая мышь, шерстокрыл, крот, кит, кенгуру, горилла, жираф, бегемот, слон, антилопа, ленивец, тюлень), то можно увидеть, сколь они разнообразны внешне и как много жизненных форм образовывали в прошлом или имеют в настоящем. По сравнению с ними птицы крайне консервативны. В лучшем случае у них присутствует три варианта строения: летающий (большинство птиц), наземный («страусоподобный») и плавающий («пингвинообразный») с некоторыми переходами между ними. Птицы специализированы к полёту и жизни в открытых местах обитания, поэтому появление среди них полностью роющей формы совершенно невероятно. Птица тупик, представленная как образец современной роющей птицы, умеет, однако же, летать и плавать. Она далека по образу жизни от роющего кротоподобного спинка. А во-вторых, столь резкая смена летающей птицей образа жизни может произойти только в том случае, если преимущества нового образа жизни будут благоприятствовать выживанию. Например, это будет возможно, если подземная жизнь будет выгоднее с точки зрения обилия пищи или отсутствия конкурентов и врагов. Под землёй пища есть, но её труднее достать — мешает толща земли, которую надо копать. Хищников под землёй гораздо меньше, чем на поверхности, а вот конкурентов хватит: это будут млекопитающие, грызуны, которые уже в наше время ведут подземный образ жизни. грызуны с лёгкостью перенесли ледниковые периоды плейстоцена и голоцена, поэтому можно смело утверждать, что они выживут и в будущем. И при наличии подземных видов грызунов птица вряд ли сможет перейти к подземному образу жизни: конкуренция будет слишком велика, а выгоды — слишком незначительны.
А корни пустынной репы (в фильме — «трубочника») легко выкопать и с поверхности: куриные птицы — большие мастера копать землю как ногами, так и клювом.