Зима: Секреты выживания растений и животных в самое суровое время года

Подростком я жил на западе штата Мэн и читал книги Джека Лондона о суровых людях и выносливых животных в морозных северных лесах. Грезя об их мире, я совершал вылазки в лес на снегоступах и только радовался, если кругом бушевала буря. В чаще леса я делал в снегу неглубокую ямку и разводил трескучий костер из тонкой, как бумага, бересты с ближайшей березы и сухих веток красной ели. В темное небо взлетали чудесные искры, едкий дымок поднимался навстречу падающим снежинкам, на огне на палочке жарилось мясо зайца или дикобраза – все это умножало восторг от зимы. Греясь, я вспоминал рассказ Джека Лондона «Костер» (To Build a Fire) – историю о том, что в северной глуши тепло равнозначно жизни. Чтобы выжить, неудачливому герою рассказа – новичку на холодном Юконе – нужно было оставаться сухим и сберечь спичку, но он допустил

По словам Лондона, погубило новичка то, что «он, на свою беду, не обладал воображением. Он зорко видел и быстро схватывал явления жизни, но только явления, а не их внутренний смысл. <…> Пятьдесят градусов ниже нуля были для него просто пятьдесят градусов ниже нуля. Мысль о том, что это может означать нечто большее, даже не приходила ему в голову» [1] . Новичку-чечако было знакомо абстрактное понятие «мороз», знал он и о числах. Но он еще не знал, что они означают. И на то была причина: ведь мы приспособлены к тропическим условиям обитания и круглый год поддерживаем их вокруг себя с помощью жилищ и одежды. Человеку обычно становится некомфортно уже при температуре 0 °C, когда вода превращается в лед. Что и говорить о пятидесятиградусном морозе? Сами мы на себе таких температур не испытываем, так что едва ли можем вообразить, как при них удается выживать животным: когда на землю опускается зима, большинство людей уже укрылось в искусственных тропиках.

Если мне, влюбленному в произведения Джека Лондона подростку, самому и приходилось мерзнуть, то недостаточно сильно, чтобы придавать этому значение. Я был занят: старался из каждой прогулки в зимнем лесу сделать приключение. Помню, как среди ночи выбирался из постели, чтобы с парой школьных друзей пройтись в бледном свете луны на лыжах среди сосен и тсуги по берегам ручья Мартин-Стрим, что на западе Мэна. Мы представляли себя на Юконе, на пути к Доусону, где от человека требуется твердость. Ведь здесь может случиться что угодно. В своем воображении мы ясно слышали дыхание хаски, а лай собак с далекой фермы напоминал волчий вой. Прямо как в книгах Лондона, мерцали огни северного сияния, и зеленовато-розовые завесы покрывали небо, придавая правдоподобности нашим фантазиям. На соседней поросшей туями топи ухала пестрая неясыть, среди пихт бесшумно пробегал заяц-беляк, олени брели по своим делам через вершины холмов. И все же мы ничего не знали о других мирах, где обитают эти существа, и едва ли задумывались о том, как животные переносят экстремальные температуры, достигающие –50 °C. Подобно новичку-чечако в его первую зиму на севере, я не обладал воображением, потому что не имел опыта.

Каждый вид по-своему ощущает на себе воздействие мира, и у представителей многих из них совсем иные способности, чем у человека. Другие живые существа могут показать нам что-то за пределами воображения. Так что чем более люди внимательны к многообразию в животном мире, тем большему могут научиться. Например, никому не придет в голову просто так собирать с определенного вида деревьев жидкость, практически неотличимую от воды, и выпаривать ее, чтобы получить сахар. Но ирокезы, коренные жители штата Нью-Йорк, утверждают, что кленовый сироп открыл мальчик, который увидел, как белка слизывает сок с ранки на клене, откуда испарилась вода. Так мальчик узнал, чем питается белка зимой. Из любопытства он сам попробовал сок. Тот оказался сладким, и вот племя получило новый источник ресурсов. Похожим образом, пока люди не стали подсматривать за животными с помощью сложного электронного оборудования, никто не подозревал, что летучие мыши видят мир ушами, морские слоны ныряют на полтора километра в глубину и могут провести там час, мотыльки чуют свою пару за сотни метров, а птицы без остановок пересекают океаны.

Золотоголовые корольки

Одна из первых теорий о зимнем мире, правило Бергмана (по имени ее создателя – немецкого биолога XIX века Карла Бергмана), гласит, что на севере животные крупнее своих южных сородичей, поскольку так им легче сохранять в теле тепло, вырабатывать которое обычно весьма затратно. Наверно, это объясняет, почему ворон (Corvus corax), самый крупный в мире представитель воробьинообразных (наиболее распространенного и разнообразного отряда птиц), обитает на севере, а самые большие особи этого вида встречаются на территории от штата Мэн до Аляски. Но, как это часто бывает, правило Бергмана действует только при прочих равных условиях. Прочие условия равными не бывают: одна из самых мелких птиц среди воробьинообразных [2] делит с вороном его северные местообитания и зимой, а весит в целых 325 раз меньше крупного ворона. Этот его северный товарищ – золотоголовый королек (Regulus satrapa) массой около 5 граммов, как две центовые монетки [3] . По размерам королек чуть больше краснозобого колибри или карликовой бурозубки, но, похоже, данный вид отлично чувствует себя в зимнем северном лесу. Я видел этих крошечных птиц, гуляя зимой в мэнских лесах мальчишкой, вижу их и сейчас и по-прежнему изумляюсь, когда утром после холодной ночи выхожу из дома и слышу их приветствия. Если учесть, насколько чувствителен к холоду человек, загадка о том, как удается выжить таким крошечным созданиям, еще более удивительна.

В книге «Размышления о северном крае» (Reflections from the North Country) Сигурд Олсон пишет: «Если бы я знал все, что только можно, о золотистом полярном маке, который растет на каменистых уступах Крайнего Севера, я знал бы всю историю эволюции и возникновения мира». Вместо мака можно подставить королька. Это желтовато-серая птичка с пылающим красным, желтым или оранжевым хохолком. В моменты возбуждения яркий хохолок, будто вспыхнув, вздымается среди оливковых перышек на головке птицы. Королек – одна из самых распространенных, но наименее известных лесных птиц Северного полушария. Глядя, как она скачет по густым ветвям ели, покрытым шапками снега, я часто представляю себя на ее месте и гадаю, каков ее мир. Тело королька в обхвате размером с грецкий орех, его теплоотдача больше, чем в сотню раз, превышает мою в моем человеческом обличье. Если поставить себя на место этой птицы, мир резко становится в сотню раз холоднее, а смерть от холода северной зимой может настичь вас почти каждую ночь. Однако, чтобы понять и осознать, каким чудом выживают корольки, необходимо познакомиться с механизмами приспособления, которыми пользуется множество других животных, разделяющих с ними зимний мир. Именно их особые средства выживания составляют полноценный контекст, где можно решать загадку о том, как королек справляется с отрицательными температурами. Как выразился Эдвард Уилсон (в книге «Будущее жизни», The Future of Life), каждый вид приоткрывает «врата райского мира», несущие «источник надежды». Соглашусь: если корольки способны на такое, то, пожалуй, в мире возможно все.

Только если я узнаю, как и почему золотоголовому корольку удается пережить зиму в Мэне или на Аляске, я смогу понять всю историю выживания зимой. Как и у других северных животных, жизнь королька проходит между молотом депривации и ледяной наковальней. У тех, кто устоял до весны, все существование сводится к базовым потребностям с их изящным минимализмом. Так что королек – это не только символ зимы, но и эмблема приспособляемости к неблагоприятным условиям. Эта птица олицетворяет удивительные замысловатые стратегии, выработанные животными, чтобы выжить в холодное время года. Королек достоин символизировать предмет нашей книги – зимний мир, – потому что его крошечные размеры в сочетании с его рационом, предположительно состоящим из насекомых, которые зимой прячутся и впадают в спячку, по-прежнему загадочны и необъяснимы. Именно королек заводил меня все глубже и глубже в зимний мир северного леса и, подталкивая на поиски новых чудес, привел к этой книге.

Термины помогают размышлять, а иногда почти определяют то, что мы думаем. Однако в этой книге я старался отвести решающую роль эмпирической реальности, чтобы термины служили лишь удобными условными обозначениями понятий. К сожалению, по мере появления новой информации понятия постоянно меняются, так что должны меняться и обозначающие их слова. На протяжении всего текста я использую выражения, которые в разное время и для разных людей значили разные вещи. Чтобы свести к минимуму возможную путаницу и заодно сделать небольшой обзор, я попытаюсь прояснить некоторые из терминов, связанных с механизмами приспособления к зимним условиям у животных.

Большинство терминов в книге относятся к гибернации (зимней спячке), и даже это выражение вызывает определенную путаницу из-за связанных с ним представлений. Традиционно гибернацией называли просто отсутствие активности зимой, так что этот термин был одинаково применим к лягушкам, которые зарываются в ил подо льдом, к некоторым насекомым и другим лягушкам, которые проводят зиму на поверхности почвы в замороженном виде, к поддерживающим высокую температуру тела медведям в берлогах и к летучим мышам и наземным беличьим, чья температура большую часть зимы остается низкой, но которые периодически разогреваются и в течение дня или дольше ведут активный образ жизни [4] .

Зимоспящие животные большую часть времени (но не обязательно постоянно) находятся в оцепенении (торпоре) – состоянии отсутствия активности, которое достигается в основном (но не только) путем сильного понижения температуры тела. Гибернацией, или зимней спячкой, называют именно сложившийся у данного вида комплекс приспособлений к зимнему сезону, а оцепенение может быть связано как с патологическим нарушением терморегуляции, так и с адаптационной реакцией, цель которой сохранение энергии. Это состояние может длиться несколько часов, а может несколько дней или месяцев.