У нас в Мэне и Вермонте март часто приносит с собой сильные снегопады. Снаружи холодно, и я провожу много времени за закрытыми окнами, в пузыре тропического климата, который создает дровяная печь. Я жду лета. Здесь, в северной умеренной зоне, «лето» обычно продолжается примерно полгода, с мая по октябрь. Большинство из нас (кроме любителей лыжного спорта) живет ради этого времени или, по крайней мере, очень ждет его.

День за днем я взираю на белое пространство бобровой запруды возле нашего дома в надежде, что вернутся красноплечие трупиалы (Agelaius phoeniceus). Весь март я вижу мысленным взором семью бобров, схоронившуюся в своей хатке, которая выпирает большим бугром над толстым слоем льда на заснеженном пруду. Бобровая хатка – залог сохранения жизни – сейчас всего лишь куча веток, набросанная невысоко над ледяной водой. Здесь всегда темно, а места животным едва хватает, чтобы двигаться. Время от времени тот или иной член бобровой семьи задерживает на несколько минут дыхание и ныряет около насыпи в прорубь, которую звери держат свободной ото льда, чтобы принести домой ветку и сгрызть на ней кору. Я ощущаю родство с бобрами, потому что и сам целые месяцы проживаю заключенным в свою «хатку». Меня высвободит лето.

Прямо сейчас мир кажется мертвым, но птицы уже начинают оживляться. Забарабанили волосатые и пушистые дятлы, на рассвете слышны «фии-даа» черношапочных гаичек, первые дрозды (Turdus migratorius) вернулись и скачут по проталинам вдоль обочин. Рассвет с каждым днем все раньше, я просыпаюсь в ожидании и предвкушении.

В ностальгии по прошедшим летним дням, в ожидании лет грядущих я думаю о том времени, когда можно купаться, валяться на солнечном песчаном пляже, наслаждаться видами, звуками пчел и птиц, запахами цветов. Я думаю о танцах теплыми ночами, когда мы отплясывали под скрипку в ратуше; вспоминаю, как ловились окуни на Болотном ручье, где мы плыли на каноэ, минуя заводи, заполненные широкими листьями и крупными белыми цветами кувшинок. Я думаю о том, что учебный год подходит к концу.

Когда-то для меня лето начиналось в первый день школьных каникул – дни в это время долгие. Чаще принято считать началом лета в Северном полушарии другую дату, примерно такую же четкую, около 20 марта – дня весеннего равноденствия, когда день равен ночи по продолжительности. Вершина северного лета приходится на 21 июня, это летнее солнцестояние, соответствующее зимнему солнцестоянию в Южном полушарии: в это время дни на севере самые длинные, и мы получаем больше всего солнечного света в году. Однако это считается началом лета, а не вершиной, потому что максимум тепла еще впереди; нужно примерно полтора месяца, чтобы северные земли и океаны, еще холодные с зимы, снова прогрелись. Затем, после летнего солнцестояния, дни укорачиваются, и спустя 94 дня, 22 сентября, они опять сравняются с ночью. На 21 декабря, в зимнее солнцестояние, дни короче всего. И опять же, благодаря медленному остыванию земли и океанов эта дата считается началом зимы, а не ее пиком.

Почти вся жизнь на поверхности земли работает на огромных количествах энергии, перехватываемой у солнца посредством химической реакции, в которой одна важнейшая молекула – хлорофилл – взаимодействует с водой и диоксидом углерода, чтобы получился сахар (глюкоза), основное «горючее» жизни. Этот процесс называется фотосинтезом, что буквально означает «создавать из фотонов». Количество энергии, которая постоянно изливается на Землю и первично преобразуется в сахара, относительно неизменно в течение года, но ее порция, улавливаемая в одном и том же месте на Земле в одно и то же время, очень сильно зависит от продолжительности дневного освещения и угла, под которым солнечные лучи падают на поверхность почвы.

Как продолжительность, так и угол освещения любого места на Земле зависит от наклона оси вращения Земли относительно плоскости ее орбиты вокруг Солнца, и сезоны года – следствие этого наклона. Планета оборачивается вокруг Солнца примерно за 365 дней (на самом деле 365,2422 дня), что мы и называем годом, и во всех точках ее орбиты ось вращения Земли (воображаемая линия, соединяющая Северный и Южный полюсы) наклонена к плоскости орбиты под углом 23,5°. Этот угол не влияет на общую энергию, которую Земля в целом получает за год, но смещает распределение энергии между Северным и Южным полушариями. Когда одно полушарие получает много энергии, второе получает мало, и поэтому, когда в одном полушарии лето, в другом – зима. На экватор в течение всего года поступает одинаковое количество энергии, солнце в полдень стоит прямо над головой, и день всегда равен ночи.

Когда Земля находится в точке орбиты, где Северный полюс максимально, на 23,5 °, наклонен к Солнцу, это называется летним солнцестоянием на севере. В это время Крайний Север постоянно освещен, а Крайний Юг пребывает в постоянной темноте. Земля продолжает свое путешествие вокруг Солнца (сохраняя ось вращения неизменной), и наклон к Солнцу постепенно уменьшается, пока солнечное излучение не попадет на оба полюса под одинаковым углом. В этой точке, на осеннее равноденствие, день и ночь везде окажутся одинаковой длины.

В солнцестояниях, положениях оси Земли во время годового путешествия вокруг Солнца, заключается непосредственная причина смены времен года и общих погодных условий, к которым приспосабливается жизнь на нашей планете. Однако изначально сезоны появились из-за древней катастрофы. Астрономы считают, что около 4 млрд лет назад небесное тело, размером и массой приблизительно равное планете Марс, врезалось в Землю на скорости в 29 000 км/ч, вероятно сбив ось вращения Земли. Кроме того, материя, которая была выброшена при этом колоссальном столкновении, породила Луну. Жизнь появилась около полумиллиарда лет спустя, и с тех самых пор все живое приспособлено к смене времен года[1]. У каждого вида растений и животных свой график подготовки к лету, хотя большинство из них именно летом размножаются, кормятся, растут и стараются, чтобы их не съели. Лето – это сезон ухаживания, спаривания и рождения, сезон жизни и умирания.

Представители многих видов, в том числе я сам, оживляются при первых веяниях лета. Из нор выходят скунсы, и вскоре мы по запаху узнаем об их присутствии. Бурундуки появляются из-под земли и оставляют первые следы на размягчившемся снегу. Годовалые бобрята покидают зимние квартиры, так как их родители готовятся к появлению новых детенышей. Цветочные почки ивы, ольхи, рогатой лещины, тополей и вязов приготовились в ответ на первое тепло открыться и явить совершенство цветов и форм. Некоторые из перезимовавших птиц начинают петь, а перелетные миллионами заполняют небеса на пути из теплых стран к северу. И уже прибывают первые странники. Природа готова взорваться. Как в песне Джорджа Харрисона, которую The Beatles пели в 1969 году: «Вышло солнце, и все хорошо» (Here comes the sun – da da da da. It’s all right). Солнце пригревает, сигналит о переменах, и я готов. Вся остальная природа тоже ждала и готовилась.

Годовое путешествие Земли вокруг Солнца и сезоны в зависимости от наклона оси вращения планеты. Во время солнцестояний между полярными регионами планеты наблюдается наибольшая разница в продолжительности дня и ночи. Во время равноденствий соотношение дня и ночи одинаково во всех точках Земли

В эти все более долгие, яркие дни после весеннего равноденствия пурпурно-коричневые почки ольхи на болоте, а также почки берез, орешника и осинообразного тополя[2] вокруг него начинают готовиться к лету. У них цветочные почки полностью сформировались еще осенью и готовы в нужный момент раскрыться и зацвести. Некоторые растения уже в начале июля образовали новые листовые почки. Они пользуются теплом прошлого лета, чтобы после зимы сразу перейти к короткому следующему. Но не все северные растения приберегают почки с июля одного года до июня будущего года. Некоторые делают фальстарт: почки красных дубов, например на тех побегах, что освещаются прямым солнцем, часто лопаются уже в июле и дают прирост новых листьев вместо того, чтобы ждать еще одиннадцать месяцев. Однако затем дубы все же закладывают новые почки до зимы.

Для пчел в двух ульях, что зимуют под снегом возле нашего дома, внешний мир последние несколько месяцев почти не менялся, но и они тоже готовятся. Матка начала откладывать яйца в соты, чтобы к моменту мощной, но краткой вспышки цветения тополей и кленов задолго до появления листьев улей смог выпустить в поле большой отряд рабочих пчел.

Лето – это те самые «тягучие, дымчатые, безумные дни» (those lazy, hazy, crazy days), о которых пел Нат Кинг Коул. Но только ли? Я попросил свою восьмилетнюю дочь Лену рассказать мне, что она думает о лете, и она написала стихи, которые я приведу тут:

Не знаю, откуда к ней приходят такие мысли, но для меня ее стихи созвучны словам и ритмам Роджера Миллера: In the summertime, when all the trees and leaves are green and the redbird sings, I’ll be blue, ’cause you don’t want my love («Летом, когда зеленеют все деревья и листья и поет иволга, я буду грустить, потому что ты не хочешь моей любви»).

Лето – пора зелени, бурной жизни, множества утраченных и обретенных любовей. Это самое напряженное время года, когда мир природы Северного полушария внезапно наполняют миллиарды животных, пробуждающихся от спячки, и новые миллиарды прибывают из тропиков. Чуть не в одну ночь начинается сущее безумие: животные бурно ухаживают за партнерами, спариваются и растят молодняк. Главная повестка дня летом – размножение, временно́е окно возможностей узко. Лето может быть веселым на первый взгляд, но в нем кроются острая конкуренция и борьба за существование, потому что для каждой новой жизни любого вида в среднем необходимо столько же смертей среди особей того же вида. Более того, на каждое более крупное животное приходятся также сотни или тысячи смертей среди представителей других, более мелких видов, которых съедают, чтобы поддержать эту жизнь. И каждое из этих животных вырабатывает свои механизмы, чтобы снизить вероятность быть съеденным.

Чтобы выжить зимой, нужны средства, которые помогали бы справиться одновременно с холодом и нехваткой энергии. Летом ситуация обратная. Задача, характерная для летнего мира, – выжить при высоких температурах и недостатке воды; и хотя я вкратце опишу «экстремальное» лето в условиях пустыни, но в основном буду рассматривать жизнь во всем ее многообразии более точечно, на том уровне, где ее формы взаимодействуют друг с другом – а это «гвоздь» летней программы. Я сосредоточился на том, что вижу и видел в знакомом мире за порогом моего деревянного домика на лесной поляне в Мэне. Как минимум столько же внимания я уделяю природному миру у нашего дома близ грунтовой дороги в сельском Вермонте. Вокруг него – леса, бобровая запруда, огород, пара ульев, скворечники и дуплянки, дровяной сарай, заросли диких и культурных цветов и фруктовый сад. Я решил прожить два лета, активно наблюдая за всем этим. Мне хотелось разобраться во всем, что выглядит интересно или загадочно, и не принимать как должное то, что кажется обычным.

9 марта 2006 года. Земля еще покрыта снегом, но уже можно учуять запах скунса, а влажная болотистая почва испещрена следами норки и выдры. Я слышал первое гоготание канадских казарок. Две большие стаи пролетели очень высоко надо мной, направляясь на север. Растения с виду не изменились, только редкие почки ивы показали чуть больше белого пуха над краешками темно-коричневых чешуек. Ранние подснежники в чистой, непритязательной простоте, которая мне так мила, пронзают своими кивающими венчиками снег. Вчера вечером я слышал первую песню плачущей горлицы. Вернулся первый странствующий дрозд – задолго до того, как появится хоть один дождевой червь. Пасмурно, и прогноз обещает «дождь», но, даже если бы предсказывали снег, я бы ждал со дня на день возвращения самцов красноплечих трупиалов.

Весна уже в пути, и, я думаю, птицы это тоже чувствуют. Голубые сойки уж точно. Мне посчастливилось увидеть их первый слет в этом году. Сначала я заметил сборище, расшумевшееся в семь утра на верхних голых ветвях ясеня – на том же дереве, где я их видел год назад, примерно в это же время. Я насчитал не меньше 24 птиц, но они прилетали и улетали, так что их могло быть намного больше. Те, что были на вершине дерева, приседали вверх-вниз, как будто выполняли энергичные упражнения, и одновременно кричали. Было непохоже, что их внимание направлено в определенную сторону или на конкретную особь. Явных пар не было. Я слышал самое меньшее от шести до восьми разных типов криков, и каждый из них издавала одновременно вся стая, а когда крики менялись, птицы оставались «на одной волне». Я был зачарован и смотрел это представление три часа. Вершина одного большого ясеня, видимо, была у них сценой, центральной точкой спектакля, который распространялся на несколько гектаров. Временами группы птиц взлетали с дерева и верещали. Они летели по двое, по трое, а также группами более чем по дюжине особей. Всякий раз, когда они направлялись, совершая медленные, взвешенные взмахи крыльями, к главной «сцене» или прочь от нее, сойки переходили к другому типу криков. Хотя основная стая распалась около восьми часов утра, несколько пар и особей оставались на том же месте еще не менее двух часов. Они заметили что-то, предвещающее лето, и, полагаю, их «танец» имел какое-то отношение к ухаживанию и спариванию. Спустя шесть недель две пары все еще оставались поблизости. Я видел, как они деловито прилетают на край моего недавно выкопанного лягушатника, чтобы вытянуть из земли корешки для выстилки гнезд.

Лето в Северном полушарии короткое, а готовиться к нему приходится долго. Очень важно как можно раньше вступить в репродуктивную гонку. Большинство организмов ощущает наступающий сезон через фотопериод – относительную продолжительность дня по сравнению с длительностью ночи. Также сезон года можно определить по звездам. В течение лета, осени, зимы и весны в Северном полушарии Полярная звезда видна как неподвижная, фиксированная точка над горизонтом, в прежние времена по высоте ее стояния моряки определяли географическую широту. Созвездия каждые сутки делают круг вокруг этой звезды, поднимаясь на востоке и скрываясь на западе. Ближе всего к Полярной звезде мы видим Большую Медведицу, Малую Медведицу и Кассиопею. Все три созвездия заметны в течение всего года, хотя зимой, когда Северное полушарие Земли удалено от Солнца, становится виден новый участок неба, скрытый в летнее время, с другими созвездиями. Теперь Орион показывается над восточным краем горизонта и вечерами царствует на южном небе вместе с Сириусом, большой яркой звездой. Летом зимние звезды скрыты за горизонтом, а на небе привлекают взгляд Млечный Путь и три сверкающие звезды: Вега, Денеб и Альтаир из созвездий Лиры, Лебедя и Орла соответственно. Три эти звезды вместе образуют «летний треугольник» – четкий признак лета. Знают ли об этом птицы?

Неизвестно, могут ли какие-либо животные считывать по звездному небу информацию о смене времен года, на этом основании предвидеть различные сезоны и готовиться к ним. Зато мы знаем, что животные используют рисунок созвездий, чтобы ориентироваться при миграции. Многие птицы совершают перелеты по ночам, особенно мелкие певчие, которые тратят так много энергии, что днем кормиться для дозаправки им нужно чаще, чем крупным птицам. Они смотрят на звезды и опознают схему ночного неба. Мы знаем из подробных экспериментов и наблюдений, что они ориентируются на Полярную звезду или, что вероятнее, на созвездия вокруг нее, например на «ковш» Большой Медведицы (как и люди). Во время миграций к северу на летние места размножения птицы летят к «ковшу» Медведицы, так же как беглые рабы в Америке, направляясь на север, шли по направлению к ней, дав ей прозвище «Тыква-горлянка». Когда же птицы в конце лета возвращаются на юг и летят ночью, то Полярная звезда и Большая Медведица остаются у них за спиной или сбоку.

Как уже упоминалось, в Северном полушарии лето проще всего определить по увеличению солнечного света и тепла, необходимых для активной жизни. В тропиках «лето», по сути, бесконечно, там в году около 4320 часов дневного света. В Новой Англии его меньше, около 2520 часов. А вот в Арктике, несмотря на заметно более длинные летние дни, еще меньше – нет и половины от того годового количества, что в Новой Англии. Впрочем, мои вычисления очень приблизительны. Я для простоты считал так: 1) в месяце 30 дней; 2) в тропиках 12 месяцев лета с 12 часами дневного света в сутки; 3) в умеренной зоне 6 месяцев лета с 14 часами светлого времени в сутки; и 4) в высоких арктических широтах 2 месяца лета с 24-часовым световым днем.

В начале февраля худшая часть зимы еще впереди, несмотря на то что дни удлиняются. Иногда, если выглядывает солнце, я слышу пение гаичек, разгул голубых соек, уханье виргинского филина и барабанную дробь дятлов. Но погода, как и эти проявления жизни, которые от нее зависят, непредсказуема. В 2006 году весна была не по сезону холодной, а осень – не по сезону теплой. В том апреле в Вермонте выпало больше снега, чем отмечалось за последние 100 лет. Но в начале февраля знакомая мне пара воронов уже подновила свое гнездо и самка села на кладку яиц. Воронов прогнала пара виргинских филинов, которые заняли гнездо, и в начале апреля в его углублении самка сидела на яйцах (а может быть, уже согревала птенцов или то и другое вместе), когда вокруг образовалась снежная стена высотой 30 сантиметров. Вороны в том же году повторно не загнездились – им не хватало времени. У них, как и у сов, узкое временно́е окно. Им необходимо, чтобы к осени молодняк стал независимым. Поэтому они начинают сезон очень рано. Им нужно целое лето – и еще немного времени. Чтобы построить гнездо и высидеть яйца, требуется не меньше месяца, еще два месяца, чтобы подрастить птенцов, а потом сеголетки все лето должны учиться охотиться, пока вокруг хватает молодых животных, которых легче ловить.

Листовые и цветочные почки осинообразного тополя (слева) и красного клена (справа) в Вермонте. В каждой паре веточек более тонкая несет листовые почки, а та, что потолще (с верхушки дерева), – цветочные

Деревья готовятся к будущему лету в предшествующие девять месяцев, начиная с июля предыдущего года, когда они закладывают зачатки стеблей, листьев и цветков и укрывают их почками. Растения в принципе могут ждать до весны (некоторые, как поздно цветущая белая акация, и ждут), но для северных деревьев определенно лучше располагать хотя бы листовыми почками, которые были бы готовы лопнуть по сигналу. Зимой формировать их слишком холодно, а окончательным сигналом к раскрыванию для почек будет тепло. Проблема в том, что деревья смертельно рискуют, если их обманет какое-то ложное потепление вроде январской оттепели. Насекомые тоже готовятся перейти к активности в определенное время наступающего лета. Например, бабочки сатурнии (Saturniidae) зимуют на стадии куколки и, подобно древесным почкам, останавливают свое развитие от куколки до взрослого насекомого в конце лета – на всю осень, зиму и весну.

Развитие насекомого от стадии куколки до имаго обычно строго зависит от температуры: чем она выше, тем быстрее выходит взрослое насекомое. Но зимующие куколки бабочек могут придерживать развитие, даже ощущая тепло. Для этого они пользуются удивительным механизмом блокировки, снять которую можно, только если подвергнуть куколки достаточно длительному и достаточно глубокому охлаждению. Эксперименты с пересадкой головных ганглиев[4] показали, что именно они блокируют процесс развития насекомого; если имплантировать охлажденные «свободные», или отсоединенные, ганглии, которые развились при правильной продолжительности дня (для данного вида), в брюшко неохлажденной куколки, она начнет процесс развития, так как пересаженные ганглии выпустят гормоны в гемолимфу хозяина. Но, по сути, благодаря тому что их нервная система не активируется, куколки готовятся и ждут следующего лета, до которого еще около десяти месяцев. И только тогда, в правильное время, более-менее синхронно, за неделю-другую, вся многомиллионная популяция вылупится, чтобы спариться и отложить яйца. Это должно случиться вовремя и быстро, имаго живут всего около недели.

Чтобы организм мог подготовиться к лету, он должен уметь предвидеть наступающий сезон, а для этого нужно знать, какое время года идет сейчас (здесь не предполагается наличие сознания). Наверное, один из самых надежных признаков времени года – это фотопериод, соотношение продолжительности дневного света и темноты в 24-часовом цикле. Всю вторую половину лета и осень дни укорачиваются, а затем снова удлиняются – после зимнего солнцестояния. Живое существо, не видя звезд, не зная угла падения лучей Солнца на земную поверхность, теоретически может предполагать наступление лета, отмечая длину дня.

Чтобы измерять длину дня, требуются часы, которые на нашей планете работают с периодом 24 часа. Биологические часовые механизмы примерно с таким периодом найдены у одноклеточных организмов, растений, насекомых, птиц и млекопитающих. Но даже часов с правильным периодом для этой задачи будет недостаточно, если местное время на них не установлено. Биологические часы тоже должны быть выставлены на правильное местное время; чтобы делать свою работу, они должны быть чувствительны к сигналам от окружающей среды и синхронизированы с ними, так же как мы выставляем свои часы по времени, которое объявляют по радио, или по другим источникам.

Как любые хорошие часы, биологические часы не начинают спешить или отставать при повышении и понижении температуры, несмотря на то что отдельные движущие ими химические реакции, предположительно, от этого зависят. Однако, подобно часам с пружиной, которые мы носили когда-то (когда не было часов на батарейках) и которые обычно отставали или убегали за сутки на пару минут, биологические часы никогда не бывают абсолютно точными и тоже требуют частой подстройки под местное время по солнцу. Например, циркадные часы, которые убегают вперед на пятнадцать минут за 24-часовые сутки, за четыре дня уйдут вперед на час. Но как они настраиваются? Большинство биологических часов откалиброваны по сигналу включения и выключения света, что в природе обычно соответствует рассвету и закату. Поэтому они довольно точно показывают истинное время, несмотря на то что их периоды могут не совсем совпадать с 24 часами. Если часы выставлены и идут, с них можно «считывать» соответствующее времени поведение, и это будет близко к местному времени суток.

Одним из первых, кто показал, что животное может использовать часы с 24-часовым циклом для синхронизации с сезоном, был Эрвин Бюннинг, изучавший обычную бабочку-белянку, капустницу Pieris brassicae. Летом гусеницы этой бабочки переходят от куколки ко взрослой стадии без задержек, за пару недель, причем точная продолжительность этого перехода зависит от температуры. Осенью гусеницы еще растут нормально, но после перехода на стадию куколки их дальнейшее развитие останавливается независимо от температуры. Если бы оно продолжалось, бабочки выходили бы в такое время, что новому поколению гусениц не досталось бы капусты для питания. Так что гусеницы не продолжают развиваться во взрослых до следующего лета. Бюннинг задался вопросом, откуда животные «знают», какое на дворе время года и что с этим делают. Он выяснил, что у гусениц есть умный механизм с использованием суточных часов (часов с 24-часовым циклом).

С помощью циркадных часов личинки капустницы начинают отсчитывать время от определенного сигнала: как и у большинства других видов, это тот момент суток, когда тьма превращается в свет. Затем, отмерив некоторый период времени – скажем, около 14 часов (точное время различается для популяций, приспособленных к разным географическим областям), они «проверяют», есть вокруг свет или нет. Если, к примеру, в середине лета день продолжается 14 часов, то они «увидят» свет, когда проверят 12-часовое «окно», их центральная нервная система интерпретирует это как долгий день (то есть лето) и продолжит генерировать нормальный коктейль гормонов, чтобы развитие личинок продолжалось. Однако с течением времени дни будут укорачиваться, и в конце концов придет день, когда личинки при проверке 12-часового «окна» ощутят темноту. Раз в этот момент света нет, секреция соответствующих гормонов прекратится до тех пор, пока следующим летом сигнал не поменяется на обратный – тогда развитие продолжится.

Как животное может определять время года по продолжительности дня. Основано на экспериментах с гусеницей бабочки-капустницы с использованием трех разных фотопериодов

Некоторые организмы не имеют доступа к фотопериодическим сигналам. Например, на экваторе фотопериод весь год делится на 12 часов дня и 12 часов ночи. И что же, животные не имеют представления, какое идет время года? Это явно не так, поскольку перелетные птицы, которые проводят зиму в тропиках, «знают», когда пора возвращаться на север, чтобы летом вывести потомство. И, вопреки фольклору, сурку не нужно выходить 1 февраля[5], чтобы измерить свою тень и решить, хватит уже спать или нет и начинать ли летние дела. А даже если бы и так, он должен был бы знать, когда будет 1 февраля! Однако, как ни странно, сурок как раз, вероятно, знает приблизительную дату. В 1960-х и 1970-х Эрик Пенгелли с соавторами показали, что золотистые суслики[6] (Spermophilus lateralis) могут при отсутствии как световых, так и температурных сигналов впадать в спячку и выходить из нее по своему внутреннему календарю. Позже Эберхард Гвиннер показал, что европейские мелкие перелетные птицы тоже сверяются с таким годовым ритмом, чтобы определить, когда пора откармливаться, мигрировать и выводить потомство.

Одно из самых зрелищных, потрясающе красивых сезонных явлений в северной умеренной зоне – это цветение и распускание листьев в северных лесах. Оба процесса определяют величину популяции насекомых, а без них в свою очередь в летнем мире не было бы большинства летних птиц и млекопитающих.

Цветение и появление листвы – события, происходящие точно по расписанию. К концу января мы уже три месяца видим голые деревья и продолжаем терпеть метели и кусачий холод. Мы думаем: «осталось всего четыре месяца» до того славного времени, когда почки лопнут, а деревья зацветут и обретут великолепие в долгожданном и давно предвкушаемом нами цвете – зеленом!

Ждать и терпеть еще труднее, когда знаешь, что большинство почек все это время уже совсем готовы, просто ждут своего часа, чтобы раскрыться. Они полностью сформировались на деревьях еще прошлым летом, задолго до блестящего представления с яркой листвой в начале октября, за неделю-другую до листопада. Зачаточные побеги с листьями и зачатки цветков могут быть «упакованы» в почки по отдельности (как у ольхи, лещины и березы), но у большинства видов молодые побеги с листьями и цветками собраны вместе под общей оболочкой из защитных листовидных чешуек. Всю зиму вокруг снег, лед, метели и оттепели, и разные типы почек должны это пережить, а дереву приходится платить за то, что почки были заложены так рано. Тетерева месяцами живут почти на одних только почках тополя осинообразного и березы. Пурпурная чечевица (Carpodacus purpureus), обыкновенный щур (Pinicola enucleator), индейки и белки кормятся почками клена, тополя осинообразного, пихты и ели.

Красные белки едят почки бальзамической пихты и ели (и листовые, и цветочные) и могут произвести дополнительный выводок бельчат – это говорит о том, что ожидается хороший урожай еловых шишек. О белках поговаривают, что они «экстрасенсы» и умеют «предсказывать будущее», но первое неверно, а вот на второе белки способны: они получают информацию, поедая цветочные почки, которые определяют урожай семян.

Ивовая веточка 23 октября, до опадения листьев, показывает «вербные» цветочные почки (а также по две маленькие листовые почки у основания каждой веточки и на фрагменте той же веточки, зарисованном в следующем апреле)

Упаковывая листья и цветки в почки заранее, предыдущим летом, дерево получает преимущества, которые обычно перевешивают затраты. Главное из них, вероятно, в том, что это помогает растению быстро выпустить листву и таким образом растянуть короткий, примерно в три месяца длиной, сезон развития. За эти три месяца деревья должны не только развернуть новый аппарат фотосинтеза, то есть листья, но еще и использовать их достаточно долго, чтобы возместить затраты на их производство и получить энергетическую «прибыль». Тем, что почки закладываются рано, пользуются многие животные, но деревья обманываются и начинают рост раньше времени редко – это может случиться из-за зимней оттепели, и тогда они теряют все свои инвестиции. Пока почки продолжают дремать, им не страшно промерзание. Анабиоз и устойчивость к холоду в эволюционном механизме идут рука об руку: устойчивость к холоду достигается по большей части тем, что из тканей откачивается вода. Поскольку вода нужна для процессов активного роста, развитие приходится отложить до лета, когда обводниться опять будет безопасно. Но откуда дереву знать, что почки уже можно раскрыть?

Листовые и цветочные почки часто открываются в совершенно разное время даже у одного вида, и у разных видов это время тоже будет разным. Большинство северных деревьев выпускают листья одновременно, в Центральном Вермонте и в Мэне в течение приблизительно двух недель в середине мая, а вот цветочные почки лесных деревьев открываются в течение шести месяцев. Первыми в начале апреля цветут тополя, липы цветут в июле, а гамамелис виргинский – в октябре. Но по времени, когда распускаются листья, виды различаются относительно мало (тополь осинообразный и береза идут первыми, дубы и ясени – последними, а бук, клены и многие другие деревья – в середине).

Почки разных древесных пород в каждом регионе открываются по особому графику, который определяет сложное сочетание поступающих к растению сигналов: это в том числе часы дневного света, сезонная продолжительность холодов и количество тепла. Самого по себе тепла недостаточно. Например, если сахарные клены с севера пересадить в Джорджию, они там не распустятся, потому что не испытают достаточно холода. Растения устанавливают, была зима или нет, с помощью примерно такой же стратегии, как у бабочки-сатурнии, которая тоже не выходит из зимней диапаузы, если куколка (или хотя бы ее головные ганглии) не охлаждалась достаточно долгое время.

Хотя у многих деревьев зачатки листьев и цветков упакованы в одну почку (например, у яблони и других розоцветных, а также у калины) и листья появляются одновременно с цветками, у большинства северных видов листья и цветки образуются в разных почках. По-видимому, это адаптивный признак, поскольку он позволяет растению стратегически разделить во времени репродукцию и облиствление. Благодаря этому некоторые ветроопыляемые растения (а это большинство северных деревьев) могут цвести за месяц до разворачивания листьев или даже раньше, когда им легче опылиться, потому что так ветер, несущий пыльцу на женские цветки, встречает меньше препятствий. А другим северным деревьям, например пчелоопыляемой липе, в результате удается опыляться через месяц после развертывания листовых почек и позже, в разгар лета, когда популяция пчел наиболее многочисленна и они ищут цветки среди листьев. Подобным же образом гамамелис, цветущий в октябре, пользуется преимуществами зимнего опыления, доступными именно в это время.

Листовые и цветочные почки осинообразного тополя, как они выглядят с конца лета до начала января, с соцветиями, раскрывающимися на первой неделе февраля после того, как ветви держали в тепле в помещении. В центре изображена ветка серой ольхи с листовыми почками и отдельными мужскими и женскими соцветиями (сережками)

Откуда почки знают, когда открываться? Большое влияние оказывает фотопериод, и, чтобы отделить его действие от температуры, я упаковал в мешок (в тройной слой черного пластика) по половине куста рогатой лещины и серой ольхи – двух самых раннецветущих лесных растений. Оказалось, что темнота не вызвала задержки во времени цветения. Выглядело так, как будто раскрытие почек строго зависит от температуры. Однако выборка была очень маленькой и обладала особыми свойствами – в ней было всего два вида самых раннецветущих деревьев, – а листовые почки не раскрылись.

Листовые почки ждут всю зиму, даже во время оттепелей. А я нетерпелив. К зимнему солнцестоянию (21 декабря), в период самых долгих ночей, я уже хочу увидеть хоть краешек зеленого листика или яркий цветок. И вот я завел привычку в это время и в течение следующих трех месяцев собирать веточки с листовыми и цветочными почками. Я приношу их домой, ставлю в воду и жду (с надеждой), что какие-то из них раскроются и покажут мне, готовы ли они к лету.

В 2006 году на солнцестояние я принес ветки дюжины разных видов деревьев и кустарников в дом и поставил их в воду на подоконнике. Затем каждые две недели я снова приносил домой ветки тех же видов и отмечал, открылись или нет какие-нибудь почки, чтобы попытаться определить, может ли вообще внезапное потепление пробудить их ото сна и когда.

Я ожидал, что почки будут раскрываться примерно в соответствии с обычным графиком цветения-облиствления деревьев и кустарников, пусть все они и сформировались еще предыдущей осенью. До некоторой степени так и вышло. Из первой порции веток, которые я принес на солнцестояние, по несколько цветочных почек развернули только два неместных вида (форзиция и декоративная вишня). Большая часть цветочных почек отмерла и высохла, хотя ветки оставались живыми, и часть листовых почек наконец открылась в феврале. Но у ольхи, ивы, рогатой лещины, тополя осинообразного, красного клена и вяза, принесенных в январе, по крайней мере часть цветочных почек раскрылась всего через шесть дней. Примерно через то же время, три-шесть дней, начали набухать или раскрываться цветочные почки на ветках некоторых из этих видов, принесенных в тепло в середине марта (в этот момент до срока, когда они обычно цветут на улице, оставалось от одной до трех недель). Однако, как и на улице, их листовые почки не торопились ответить на тепло и раскрылись только через месяц. А листовые почки некоторых древесных видов, прежде всего ясеня, красного дуба и сахарного клена, не отреагировали даже после двух месяцев в тепле.

Задержка выхода листьев в первую очередь защищает растения от мороза, но исходно, скорее всего, она возникла в связи с угрозой того, что дерево сломается под грузом снега (мы обсудим это позже). Для цветков и листьев риск повреждения морозом разный. Дерево живет много десятилетий и даже столетий. Оно может рискнуть потерей цветков в один год, потому что энергия, сбереженная за счет плодоношения в этом году, может быть вложена в рост или урожай следующего года. Но, если дерево потеряло листья, к нему поступает значительно меньше энергии, его рост останавливается, и вследствие этого оно отстает в гонке за доступом к свету.

Период покоя у бутонов на дереве прекращается при локальной стимуляции: если охладить одну кисть на стволике сирени, она зацветет, а соседние неохлажденные бутоны останутся закрытыми. Сходным образом, если нанести на один бутон сирени определенные химические пары, те заставят его раскрыться, в то время как прилегающие необработанные бутоны останутся неактивными (Denny, Stanton, 1928). Поэтому, вероятно, если дерево содержать в теплой оранжерее всю зиму, весной оно не выпустит листья и не зацветет, хотя если наружу будет торчать одна ветка, то она одна и будет с листьями и цветками. Такие простые эксперименты показывают, что сроки – время, когда после долгой зимы пора на лето вернуться к жизни, – не оставлены на волю случая. В процессе развития почек действуют активные механизмы подавления и стимуляции, основанные на соотношении затрат и выгод. Низкая температура играет большую роль и в подавлении, и в разрешении роста, а механизмы расчета времени находятся в самих тканях – а не в каком-то центре, который посылает сигналы остальному организму растения.

Веточки с почками, которые я воткнул в банку и поставил на стол, пока снаружи дома бушевали метели и трещал мороз, и которые потом выпустили цветки и листья, напоминали мне о будущем лете. Кроме того, они напомнили мне рьяного бегуна, который приготовился к большому полугодовому забегу, собрался и ждет все более и более точных сигналов к старту. Последним сигналом «на старт!» служит пиковое потепление. Оно может быть надежным признаком того, что настала весна, но в случае листовых почек, по-видимому, только если тепло пришло в конце апреля или начале мая.

23 апреля 2006 года. Сияет солнце, и вокруг дома зацвели первые крокусы. Всего через несколько дней они исчезнут на целый год. Я не могу удержаться, чтобы не попробовать запечатлеть один из них в цвете. Цветки крокуса обычно всю ночь закрыты и открываются поздним утром, как будто пробуждаясь. На что они реагируют? На солнечный свет? На температуру? На время? Я наблюдал и экспериментировал – и думаю, что, может быть, на все сразу. Крокусы на солнце у нас во дворе не открываются, пока не потеплеет до 5 °C. Если их затемнить (накрыв мусорным баком), они смыкают лепестки и так и стоят даже при 10 °C, но при 21 °C бутоны открываются и в темноте. Однако около 17:30, когда солнце еще вовсю светит, даже при температуре 7 °C они закрываются. Может быть, местные цветы ведут себя так же?

Я заметил, что цветки сангвинарии, или волчьей стопы, из наших лесов ночью поднимают лепестки прямо вверх, плотно прикрывая репродуктивные органы. Днем, при солнечном свете, их тычинки и пестики были полностью открыты, а лепестки расправлены в стороны. Однако день спустя при 10 °C и затянутом облаками небе цветки не открывались весь день. Я выкопал одно растение и занес в дом, и там, при 16 °C, оно оставалось открытым всю ночь. Выходит, раскрытие цветка управляется температурой? В 14:30 я поставил растение в холодильник, и, несмотря на темноту и холод, цветки оставались открыты еще два часа, но потом, ближе к обычному времени, когда они закрываются, то есть к 17:30, закрылись. В теплую ночь (16 °C) они тоже были закрыты. Цветки явно ведут себя подобно опыляющим их насекомым, которые активны в определенное время, но на поведение растений также влияет температура.

17 апреля 2007 года. Идет сильный снег (опять!) – достойное завершение одного из самых снежных месяцев в истории Новой Англии. Метели и снегопады в последний месяц случались почти каждый день и вошли в норму, заднюю дверь нашего домика в Мэне почти завалило – и это еще до последней метели, которая добавила чуть больше метра снега, так что за зиму получилось всего 241 см осадков. Я беспокоился о вальдшнепах, странствующих дроздах, красноплечих трупиалах, граклах (Quiscalus), юнко (Junco hyemalis), мелких дятлах-сосунах (Sphyrapicus) и шилоклювых дятлах (Colaptes), которые уже вернулись согласно своему обычному расписанию, что в этом году оказалось не вовремя. Стайки юнко и дроздов поселились на единственном доступном участке открытой почвы – на обочинах расчищенных дорог рядом с высокими сугробами, где, конечно, еды для них не было. Сколько из этих ранних пташек выживет? Снег может таять неделями. Но оказалось, что я ошибался.

В прогнозе погоды вдруг сообщили, что «небо расчистится», и действительно вышло солнце, а заодно подул южный ветер. Температура взмыла до 10, 20 и наконец до 25 °C. С холмов во вздувающиеся реки потекли бурлящие ручейки. Как все может измениться за четыре дня! Была зима – стало лето. Самцы американского золотого чижа (Carduelis tristis или Spinus tristis), прилетавшие на нашу кормушку, быстро скинули свой буро-зеленоватый зимний наряд, став за неделю ярко-лимонными. Скоро начнется великое озеленение, но сначала лесные лягушки исполнят свои хоры.

Долгожданные лесные лягушки (Rana sylvatica) в этом году запоздали не меньше чем на две недели, начав свое хоровое пение на мой день рождения, 19 апреля. Но свистящие квакши (Pseudacris crucifer или Hyla crucifer) начали вовремя и, таким образом, в этом году отстали от лесных лягушек всего на день, а не на две недели, как обычно. К 23 апреля природа уже вовсю просыпалась. Я был так взволнован, что едва мог усидеть за своими записями. Но сделать их было нужно, пока я совсем не потерял голову, до того, как зелень перейдет в решительное наступление, и пока впечатления еще были свежи в моей памяти.

Всего через три дня после начала потепления у нашего порога развернулась феерия голубого, белого и желтого цвета – проклюнулись крокусы. По обочинам грунтовой дороги весенняя жижа наконец начала уступать место твердой почве, и внезапно показались коричневые бутоны и распахнулись ярко-желтые цветки мать-и-мачехи, которая растет только здесь. На южных лесистых склонах около нашего дома клейтонии, сангвинарии и печеночницы открывали солнцу розовые, снежно-белые, голубые и лиловые бутоны. А ветроопыляемые деревья и кустарники – тополь осинообразный, рогатая лещина и серая ольха – внезапно, как по сигналу, которым и был на самом деле тепловой импульс, развернули тугие цветочные почки-сережки, покачивая ими на теплом ветерке. Вязы и красные клены цвели точно по расписанию, как обычно, хотя сахарный клен, одно из самых привычных наших деревьев, невероятно красивое, когда оно стоит в полном бледно-желтом окрасе, решил в этом году не цвести. Сахарные клены не цвели от Вермонта до Мэна (хотя рядом с нашим колодцем в Мэне я нашел одно дерево в цвету). Ивы медлили, они припозднились на два дня. Но ни одна листовая почка пока что не открылась – и они не откроются еще несколько недель.

Я увидел первую в этом сезоне рыжую с желтым шмелиную матку, летавшую туда-сюда низко над землей – так делают шмели, когда ищут место для гнезда, – и двух перезимовавших бабочек, траурницу и многоцветницу v-белое (Nymphalis vaualbum), сидевших на стволе сахарного клена и пьющих сладкий сок из отверстия, которое недавно вернувшийся дятел-сосун проделал в дереве на опушке леса. Крылья бабочек были развернуты, чтобы улавливать солнечное тепло. «Наш» феб (Sayornis) наконец исследовал все места, которые могли бы подойти для гнезда, а древесная американская ласточка (Tachycineta bicolor) покружила по двору, быстро осмотрела скворечник и отбыла. Уверен, она скоро вернется с партнером. Этим же утром одна из пары голубых соек отрывала веточки от куста калины около подъездной дороги и улетала с ними в лес. Она начала строительство гнезда и скоро станет искать корешки для выстилки.

Помимо того что бесцельно бродил и глазел, три последних утра я провел, удобно устроившись на прочной ветке сосны у запруды. Я оперся спиной о толстый крепкий ствол и с удовольствием откинулся назад: скрытый за вуалью веток, сам я мог видеть через нее. На заре, за час до того, как слепящее солнце обесцветит пейзаж, запруда являет собой этюд в пастельных тонах. Зелени еще совсем нет – только на уровне земли можно разглядеть сине-зеленые верхушки проростков осоки, которые начинают пробиваться из-под покрова слежавшихся за зиму бурых листьев. Кроме красно-коричневых куртин осоки (окруженных водой кочек), я видел на болоте пятно бежево-желтого рогоза с темно-коричневыми семенными «початками»; на рассвете они казались черными. Поверхность воды отливала разными цветами: черным, желтовато-коричневым, голубым, а там, где свет отражался от сосен на берегу бобровой запруды, темно-зеленоватым.

Свет играл на мелких волнах, когда в воде медленно, не меняя скорости, проплывала ондатра или бобр. Высунув уши и нос наружу, животные оставляли на воде V-образный след. Один бобр вылез на старую плотину, заросшую калиновыми кустами. Его косматая шуба блестела черным, когда, сидя на задних лапах, он пригнулся и стал передними расчесывать мех на голове и за ушами. Затем он проковылял обратно в воду и ускользнул из поля зрения. Я мысленно поблагодарил бобров: это они, строя плотины и постоянно подгрызая кусты и деревья, создали оазис чрезвычайно разнообразной жизни там, где иначе был бы почти однородный лес.

Вдруг я слышу звучные удары крыльев, и рядом со мной садится тот, кого T. Гилберт Пирсон в 1917 году назвал Lord God bird – «птицей Господней», а мы обычно называем хохлатой желной (Dryocopus pileatus). Стоило мне опознать дятла, как он тоже понял свою ошибку и перелетел на соседнее дерево. Пара этих птиц в последнее время готовит себе гнездовое дупло в тополе в лесу по соседству. Им еще месяц выдалбливать дыру, а в следующем году ее займут каролинские утки или, может, пара североамериканских совок (Megascops (Otus) asio) или североамериканский мохноногий сыч (Aegolius acadicus). Повсюду идет гнездование. Вдали я слышу «птенцовые звуки» вороны – это самка, сидящая на яйцах, просит самца ее покормить.

Гусак канадской казарки ходит дозором вдоль зарослей рогоза, его громкие крики эхом разносятся по запруде. Он отвечает на крик другого гусака, который доносится издалека. Его супруга помалкивает. Она приготовилась высиживать четыре бежевых яйца. Яйца лежат в гнезде, которое самка построила, усевшись на хатку ондатры и подтягивая под себя листья рогоза. У гусыни настал период размножения, и гусак не хочет никого допускать к своим домашним делам, особенно сейчас.

Еще одна пара казарок начала строить гнездо на противоположной стороне бобровой запруды, и этот гусак их игнорирует. Однако каждое утро и каждый вечер несколько других гусей посещают пруд, проверяя, нет ли свободного места. Гусак объединяется со второй парой, чтобы напасть на пришельцев, и пока что их всегда удавалось прогнать. И чужаки, и защитники пруда настроены серьезно. Через несколько дней будет слишком поздно, чтобы вырастить гусят этим летом. Граклы (иссиня-черная стайная птица вроде скворца, но из семейства трупиаловых) куда более склонны к общественному гнездованию, чем гуси. Пять пар граклов собрались вместе небольшой колонией. Каждый год они гнездятся на одном и том же маленьком участке, заросшем рогозом, недалеко от гнезда казарок.

Похоже, казарки и граклы знают друг друга в лицо, и, подозреваю, красноплечие трупиалы тоже опознают друг друга. И граклы, и трупиалы прилетают на запруду небольшими стайками и вскоре начинают гнездиться рядом. Ежедневно они являются в нашу птичью кормушку группами в полдюжины, даже после того, как застолбят гнездовые ниши на запруде. У каждого самца трупиала своя небольшая стоянка или территория, и, хотя соседей там терпят, на посторонних птицы нападают все вместе. Граклы возвращаются на запруду группой, самцы вместе с самками. Красноплечие трупиалы тоже прилетают группами, но в первых рядах всегда только самцы. Самки прибывают спустя несколько недель и должны появиться уже со дня на день.

Красноплечие трупиалы и граклы есть здесь уже все время, и я почти перестал наблюдать за ними. Но сегодня у меня были особые гости – две пары каролинских уток. Сначала я заметил, что среди кочек осоки собираются какие-то темные пятна. Они как будто следовали друг за другом, останавливались, разворачивались, кружились. Я нечасто пользуюсь биноклем, потому что он сильно ограничивает поле зрения, но на сей раз вытащил его из-под куртки. Издалека мне было не различить цвета, но теперь самки, одетые в мягкое серое оперение, приятно контрастировали с дерзкой красной, белой, черной, пурпурной, коричной, зеленой и синей раскраской самцов – таким безвкусно ярким костюмом, что нарочно не придумаешь. Самцы поблескивали, и яркие пятна отражались в воде под ними.

Каролинские утки казались заводными игрушечками: они беспорядочно то сворачивали в осоку, то выплывали из нее, а потом собрались и поплыли вокруг старой заброшенной бобровой хатки. К ним присоединился селезень кряквы. Его светящаяся зеленая голова будто сияла, он высоко держал ее и поворачивал туда-сюда. Мягкие, едва слышные призывные крики селезня звучали как резко обрывающиеся выдохи. Наконец прилетела самка и с громким кряканьем шлепнулась на поверхность воды рядом с ним. Тогда он успокоился, и эти двое, время от времени погружая головы под воду так, что хвосты торчали вверх, стали вместе кормиться. Немного погодя к ним присоседился еще один селезень, и самец из пары яростно прогнал его. Позже я потерял утку из виду, а потом увидел обеих птиц в паре. Не знаю, что у них происходит, но, думаю, у самки кряквы где-то рядом гнездо и она откладывает яйца, а самец будет сторожить ее, чтобы все они оказались снесены от него. Через несколько дней самки совсем исчезнут из виду, и тогда самцы снова начнут общаться друг с другом.

Болото густо заселено, а я вижу только то, что на поверхности. Многое остается скрытым, даже не догадаешься, что оно там есть. Сегодня я имел редкое удовольствие – встретил выпь. Эта большая птица из семейства цаплевых может находиться на болоте все лето, а вы об этом так и не узнаете. Но в этот день я слышал «пение» выпи, потусторонний звук, раскатывающийся на километры, – услышав его, и не догадаешься, что это кричит птица. Бытовое англоязычное название выпи переводится как «свайный молот» и связано с зовом самца, который звучит, как будто кто-то в помещении с сильным эхом большой кувалдой загоняет кол в землю. Я с трудом, в бинокль, разглядел коричневые полоски на теле выпи. Она стояла среди рогоза на длинных желто-зеленоватых ногах, вытянув тело, длинную шею и клюв строго вверх, сливаясь с вертикальными сухими стеблями. Выпь ни разу не пошевелилась в течение получаса или даже дольше. Наконец она стала пробираться вперед вкрадчивыми движениями – так многие представляют себе бесшумные движения шпиона. Птица сгорбилась, медленно подняла одну ногу, одним непрерывным движением так же медленно поставила ее перед собой и подняла другую. После этого остановилась, замерла, потом, очень медленно повернув голову, сделала следующий шаг вперед, как в замедленной съемке, чтобы снова остановиться на несколько минут и сделать еще шаг или два. Вдруг – молниеносное движение головой вперед и вниз, и вот уже в клюве болтается лягушка. Если бы самец не подал сигнал (потенциальной партнерше), я бы о нем не узнал. Я многого не вижу у себя перед носом и потому стараюсь снова и снова выбираться наружу, чтобы искать и исследовать.

Птицы приступили к летним делам. Они всячески стараются выделиться, если не ярким нарядом, то песней. Как и люди, они общаются посредством зрения и слуха, так что нам повезло: мы можем быть наблюдателями. Некоторые птицы, к примеру самцы красноплечих трупиалов, которые присаживаются на верхушки рогоза и на кусты, чтобы показать себя соперникам и, возможно, потенциальной паре, используют видные места, сверкают ярко-алыми эполетами (которые в другое время могут прятать) и подкрепляют визуальные сигналы звуковыми. Выпь, напротив, может все время скрываться, почти полностью полагаясь на свой голос. Но, что бы ни делали разные животные, я даже и представить не могу, что за лето и что за жизнь были бы без них у нас с вами.

28 мая 2006 года. Неделю шел дождь, никакие насекомые не летали. Но сегодня вышло солнце, и я впервые услышал серых квакш. Один самец кричал с ветки над дорогой, где я бежал, и пришлось остановиться, чтобы найти его. Он был роскошного зеленого цвета (а вовсе не серый, как предполагает название). Я залез на дерево, поймал его, принес домой и посадил в террариум, чтобы как следует рассмотреть. Он забрался на веточку и устроился там, как украшение, но продолжал кричать по три-четыре минуты с перерывом примерно в час. В состоянии покоя горло у самца квакши сдуто и быстро вибрирует с очень низкой амплитудой. Затем для крика все его округлое тело сжимается, вдруг становится тощим, а громкий стрекочущий звук извергается одновременно с тем, как раздувается горловой мешок.

Самец производит пронзительные звуки, во время выдоха надувая горловой мешок, а запускает этот процесс сокращение брюшка. Когда самец квакает, все его тело вибрирует с той же частотой. Когда мой временный питомец издал клич, ему ответили несколько других лягушек в радиусе 100 метров от нашего дома. Самка, как у большинства других видов, вероятно, идет к самому громкому для нее, обычно ближайшему самцу. Какой резкий контраст с лесными лягушками, которых я наблюдал в предыдущем месяце!

Самец древесной лягушки кричит, сообщая о себе

Если летом животные в первую очередь заняты гонкой размножения, то сигнал, по которому она стартует, это хор лесных лягушек ночью в начале апреля. Лягушки выкапываются из-под гниющей на земле листвы, вечером встречаются в только что протаявшей луже и начинают свое собрание, шумное, громкое, но краткое. Можно было бы предположить, что самец кричит, чтобы привлечь к себе самку, но теперь, узнав лесных лягушек получше, я думаю, что все обстоит намного интереснее. Как мы увидим далее, здесь замешан каннибализм и много что еще.

Почти восемь месяцев в году лесные лягушки сидят, скорчившись, опустив голову и плотно прижав к телу конечности, под листьями, которые осенью опали на землю, а потом вместе с лягушками оказались под снежным покровом. Лягушки часто промерзают до состояния камня, при этом у них нет ни сердцебиения, ни дыхания, ни пищеварения, ни активности в клетках мозга. Если бы любой уважающий себя патологоанатом приложил к ним те же клинические стандарты, что и к человеку, то заключил бы, что они мертвы.

Лесные лягушки оживают и «восстают из мертвых» по сигналу, который приходит в первый теплый (4 °C) дождливый апрельский день, как и сигнал к пробуждению для ольховых, орешниковых и тополевых цветочных почек. И вот миллионы только что оттаявших лягушек выползают из-под холодных мокрых листьев, и каждая скачет прямиком к какому-нибудь маленькому водоему в лесах. Лягушки прибывают туда со всех сторон. Вся популяция в любой отдельной местности будет передвигаться в основном ночью, и большинство животных прибудут в какую-то одну ночь. Но у обитателей соседних луж и прудов график может быть разным. В такие ночи движение к пруду может быть очень оживленным: насчитывали до 4000 лягушек, пришедших к одному водоему всего за три часа (Bevan, 1981).

Всю осень, зиму и весну лягушки голодали и ждали сигнала, чтобы пробудиться и вернуться к активности. Во время оттепелей в январе или феврале температуры на уровне земли иногда поднимались почти до 15 °C, но лягушки никак не реагировали. Даже вернувшись к активности, они еще некоторое время не питаются. Всему свое время. Лесные лягушки первым делом спариваются и мечут икру – и делают это одновременно.

14 апреля 1995 года я записал в дневнике, что накануне приехал в свой лагерь в Мэне около 22 часов, вел машину под мелким дождем и был весьма впечатлен лягушачьим «дорожным движением». На пути из Вермонта тем вечером мне в основном встречались лесные лягушки, и двигались они главным образом поперек дороги. Проезжая Нью-Гэмпшир, я увидел их в свете фар на фоне черного мокрого асфальта, похожих на бугорки или камешки. В одном месте мне пришло в голову остановить пикап, и я поймал 20 лягушек – и самцов, и самок. Все они направлялись туда, откуда на полную громкость был слышен самцовый хор. Дорога уже была усеяна раздавленными лягушками – теми, что пытались присоединиться к сборищу ранее. Издали их хор звучит, словно стая прогуливающихся уток. Считается, что самка лягушки не может устоять перед этим звуком, да и самец, по-видимому, тоже.

Самец лесной лягушки кричит в пруду

Хоры древесных лягушек в каждом водоеме звучат в свое время, часто с интервалом в несколько дней, но групповой хор в водоеме образуется не только потому, что его участники прибывают в каждый отдельный пруд одновременно. Если добраться туда в одну и ту же ночь, то можно петь всем вместе, но только от этого хор не получится. Поют только самцы, и не вразнобой, а согласованно друг с другом. Прибыв в один водоем в промежутке времени в один-два дня, затем отдельные особи подстраивают свои арии друг под друга.

Лесные лягушки, как и большинство видов этих земноводных, тратят на хоровое пение огромное количество энергии. Желудок у них пустовал с самой осени. Но это пение только прелюдия к соревнованиям по борьбе, к которым почти сразу приступят самцы, пытаясь захватить самок, прибывающих в это время в водоем. У большинства самцов, достигших водоема, этот день будет единственным в жизни, чтобы спариться. Даже из них это смогут сделать менее 40 %. Впрочем, все самки, которым удастся добраться до воды (с вероятностью примерно в шесть раз меньше, чем для самцов), практически в первые же секунды после прыжка в воду получат партнера. Счастливчик, которому досталась самка, обхватывает ее передними лапами вокруг груди и сцепляет пальцы.

Участок пруда, где собрались самцы лесных лягушек

Одному самцу оторвать от самки другого практически невозможно, и самцы могут оставаться прицепленными к своим будущим супругам часами и даже днями (если вынуть их из водоема). Даже к дохлой самке может в разных местах и позах прицепиться с десяток ухажеров. За живую самку тоже одновременно пытаются ухватиться с полдюжины самцов, но лишь один из них займет надежное положение, оказавшись у нее на спине с крепким захватом под ее передние лапки. Он ни за что не отпустит ее, и их неразлучная парочка будет похожа на двухголового шестиногого мутанта; во всяком случае, так однажды описала сцепившуюся пару лягушек взволнованная женщина, принеся их ко мне в кабинет.

Самец лесной лягушки обхватил самку, которая поплывет с ним на место икрометания

Затем самка отправляется покатать на себе прицепившегося самца. Она плывет к тому месту пруда, где и остальные лягушки будут метать икру. Самец не отпустит ее, пока она не отложит комок размером с грецкий орех из нескольких сотен икринок; он выпустит на них сперму и тогда же ослабит хватку вокруг самки. Та почти сразу покинет водоем. Возможно, они последний раз в жизни видят открытую воду, кроме редких счастливцев, которые сумеют прожить еще один год. Те, кто выживут, обязательно вернутся в тот же водоем. Ученые многое выяснили об этих интереснейших животных, а много о чем еще стоит поразмыслить, но у меня возникло несколько вопросов.

Для размножения и личиночного этапа жизни лесных лягушек необходима вода, и многое об их специфическом поведении можно понять, если знать, что их образ жизни приспособлен к размножению во временных водоемах – таких, которые пересыхают еще в начале лета. Целых 20 лягушек отложили яйца в дорожной колее у нас за домом, а она обычно высыхала еще до вылупления головастиков. Впрочем, лягушки не могут предугадать, сколько продержится вода в какой-то определенной луже. Тысячи их размножаются в бобровой запруде у нашей дороги. Через год после того, как бобры ее сделали, этот пруд уже был населен лягушками. Впрочем, вторая бобровая запруда возле нашего дома за те двадцать пять лет, что я наблюдал за ней, хор лесных лягушек никогда не привлекала. Это как раз постоянный водоем, в котором водятся не только все остальные местные виды лягушек, но, что для лесных лягушек важнее, еще и гольяны, солнечный окунь и сомы. Лесные лягушки размножаются каждый год даже в углублении в скале размером с корыто на холме возле моего лагеря в Мэне. Этой лужи падение уровня грунтовых вод не касается, и я ни разу не видел, чтобы она пересыхала, но и рыба там никогда не водилась. Иначе говоря, лесные лягушки избегают размножаться в водоемах, где есть рыба; чем меньше водоем, тем с большей вероятностью он пересохнет когда-то в течение лета, а следовательно, будет безрыбным. Сами по себе размеры водоема, его постоянный или временный характер роли не играют. Очевидно, взрослые лесные лягушки не выносят рыб, и на то есть веская причина. Их головастики имеют дурную привычку открыто плавать у поверхности воды и питаться там водорослями, вместо того чтобы прятаться у дна, как большинство других головастиков. Когда однажды я выпустил горсть головастиков лесной лягушки в аквариум с местными рыбами, те совершенно вышли из себя и немедленно сожрали их всех до одного.

Может показаться странным, что, хотя лягушки не слишком заботятся о размере, а возможно, и о других физических свойствах лужи или пруда, в котором мечут икру, они тем не менее очень придирчиво выбирают, в каком именно месте водоема ее отложить. Самки очень стараются оставить свои икринки там же, где их уже отложили другие. Собравшиеся в хор самцы тоже находятся поблизости. Но, чтобы увидеть это, пруд должен быть большим. В 5 километрах по дороге от нашего дома есть пруд примерно 200 метров длиной и 50 метров шириной. Там достаточно места, чтобы лягушки могли свободно разместиться, но каждую весну их хор занимает всего несколько квадратных метров на одном краю водоема, и почти все самки, какие есть, мечут икру там, в одной большой куче. Почему?

Хотя самка откладывает комок икринок размером всего лишь с грецкий орех, за несколько часов он раздувается до габаритов бейсбольного мяча, потому что желатин, окружающий каждую икринку, набирает воду. Когда сотни отдельных кладок помещаются близко друг к другу, получается сплошное пространство желе, густо усаженное черными икринками (снизу они белые и, если их перевернуть, возвращаются в исходное положение). По-видимому, самке лесной лягушки кажется правильным плыть туда, где остальные уже отнерестились или собираются это сделать. Можно сказать, что они «ориентируются на большинство». А самец, чтобы выпустить сперму, ориентируется на икру, которую выпускает самка. Лягушки не понимают связи между этими своими действиями, как и их конечного эволюционного смысла или последствий. Да им и не нужно.

Я подумал, что лягушки могут собирать кладки икры так, чтобы повышалась ее температура и головастики вылуплялись быстрее. Я достал электронный градусник, которым до этого в основном измерял температуру тела у пчел, и с увлечением занялся тем, чтобы заходить в ледяную воду разных водоемов и мерить температуру по краям. Я не нашел доказательств того, что комки икры располагаются в сравнительно более теплых частях водоемов, так что лягушки не ищут или не находят в своих прудах «горячих точек». Но температура все же может быть важна для расположения икры.

Верхняя черная часть икринок лесных лягушек должна поглощать солнечное тепло, но в прохладной воде вокруг икринок оно быстро рассеивалось бы за счет естественной конвекции. Однако большая масса желатина, в которой заключены икринки, должна мешать движению воды и может способствовать удержанию тепла. Чем больше действующая масса, тем меньше теплопотери в центре. Чтобы выяснить, получается ли существенный эффект, я измерил температуру десятков комков икры относительно температуры окружающей их воды и сравнил обособленные и сборные сгустки икры. Результат: сборные сгустки икры в тени имеют примерно ту же температуру, что и вода вокруг. Однако на ярком солнце одиночные комки икры прогревались в среднем на 2 °C выше температуры воды вокруг, а сгустки из десяти и более икорных комков были нагреты выше температуры воды на 5–7 °C.

Температура влияет на скорость развития икринок. Чтобы выяснить, насколько именно, я принес комки икры в лабораторию и засек время, за которое вылупятся головастики. В лесных водоемах я намерил температуру икры от 6 °C до 26 °C, и икра, содержавшаяся в лаборатории при температуре ниже 5 °C или выше 30 °C, не проклюнулась. В пределах этого диапазона скорость развития эмбрионов прямо зависела от температуры. Например, икринки при 8 °C развивались до вылупления головастиков 13 дней, а при 20 °C – 6 дней. Таким образом, в пределах физиологически допустимого разброса температур каждое повышение на 1,5 °C температуры икры ускоряет выход головастиков на день. Это может оказаться огромным преимуществом, поскольку лужи из растаявшего снега, в которых нерестятся лесные лягушки, летом очень недолговечны.

Закончив проводить измерения, я был приятно удивлен, но и слегка разочарован, узнав, что действительно находился на верном пути. Как оказалось, идею о том, что комки икры соединяются ради нагрева, уже высказывали. Брюс Уолдман из Корнелльского университета опубликовал подробное исследование за десять лет до моей гипотезы. Он обнаружил, что наружные края икорной массы лесных лягушек нагреваются на несколько градусов выше температуры воды, в то время как центры греются еще на 3 °C сильнее.

До своих изысканий я знал ровно об одной теории, прочно укоренившейся в научной литературе о лягушках и жабах: что самцы соревнуются в привлечении партнерш с помощью громких звуков, а выбор остается за самками. Подобно пению птиц и многих насекомых (из них наиболее широко известны сверчки, кузнечики и цикады), крики лягушек – это реклама: самец таким образом привлекает внимание к себе или к каким-то своим ресурсам, которые нужны самкам для размножения. Мне не известно ни одной публикации, где сообщалось бы об исключении из этой трактовки. Биологи согласны, что вокруг криков строится состязание между самцами, в ходе которого самки могут оценивать и выбирать их. Вероятно, если несколько кричащих самцов находятся рядом друг с другом, сравнивать их еще легче, и выбор получается еще более качественным. Сборища самцов, куда самки прибывают, чтобы спариваться, считаются своеобразной ярмаркой знакомств, где самцы выставляют свои достоинства (если могут, или если эти достоинства позволяют самцу вступить в соревнование, или то и другое вместе). Самки обычно выбирают из участников лишь несколько особей. А как обстоит дело у лесных лягушек? Я подозревал, что иначе. И на сей раз обращался не только к самим лягушкам, но и к литературе.

Три научные статьи о сборищах лесных лягушек для спаривания появились между 1980 и 1985 годами. В первой статье Ричард Д. Ховард (1980, Мичиганский университет) установил, что самцов в нерестовых водоемах примерно в шесть раз больше, чем самок. Перекос в соотношении полов происходит из-за разной смертности: самок до размножения доживает меньше, потому что они становятся половозрелыми на год позже, чем самцы. В исследовании было показано, что каждая самка спаривается только с одним самцом и наоборот – автор назвал это «моногамией», думаю, с долей иронии. Между самцами действительно идет напряженная борьба, но Ховард не смог продемонстрировать, что выбор делает самка. Примерно тогда же было опубликовано исследование Кейт Берван (1981), где таких данных тоже не нашлось. Берван также обнаружила, что самец хватает самку задолго до того, как она могла бы добраться до выбранного ею кричащего самца. Последним роскошь выбора тоже недоступна. Берван заметила, что они пытаются захватывать друг друга, любых самок и даже уже крепко сцепившиеся пары. Получается, что самцы широко раскидывают сети и стараются сначала поймать партнера, а потом уже разбираться; если один самец заключил в «объятия наугад» другого, второй издает крик, таким образом сообщая о своей половой принадлежности, и его немедленно отпускают. Однако самца не так просто отвратить от самки, к которой уже прицепился другой самец. Если, соединившись с самцом, она не удерет достаточно быстро, то моментально соберет на себе еще самцов, и двигаться с ними ей станет труднее. Другие самцы попытаются ухватить ее вокруг брюшка и продвинуться вперед, чтобы спихнуть первого самца с ее спины. Это удается редко, но может и получиться, если соперник мелкий, а самка слишком крупная, чтобы он смог хорошо обхватить ее и прочно сцепить большие пальцы.

Если этих двух работ было еще недостаточно, чтобы развеять представление о том, что у лесных лягушек партнера выбирает самка, то третья довершила дело. В этой статье Ричард Д. Ховард и Арнольд Г. Клуге из Мичиганского университета (1985) решительно соглашаются с выводами предыдущих исследований. Авторы уверенно пишут: «Мы получили однозначный результат: малейшее движение самки немедленно приводит к амплексусу (захвату) со стороны ближайшего самца». При этом самка не стряхивает этого, возможно, нежеланного самца, его могут прогнать только другие самцы в ходе соревнований по борьбе, где имеют значение размер и сила. Итак, в результате самого тщательного и широчайшего изучения процесса «выбора партнера» (которое, в частности, опиралось на массу данных о выживаемости, темпах роста, численные оценки количества зигот, образующихся при оплодотворении икры, и наблюдение за 5877 помеченными особями) до сих пор не нашлось подтверждения тому, что лесные лягушки такой выбор делают. Похоже, догадка, возникшая у меня с одного взгляда в пруд, была верной, но подозрения и догадки сами по себе редко получают признание.

Если посмотреть на солидные эмпирические результаты, может показаться, что о брачных обычаях лесных лягушек уже все известно и изучать тут нечего. Но меня все равно занимал вопрос: если самки не выбирают самцов, то почему те вообще кричат? Зачем бы им это делать?

Чтобы ответить на этот или любой другой релевантный биологический вопрос, полезно сначала посмотреть, что происходит в полевых условиях, в естественной среде обитания животных. Лесные лягушки отличаются от остальных местных видов лягушек тем, что их самцы не расселяются далеко друг от друга. Если самцов древесных лягушек друг от друга отделяют деревья, то свистящие квакши, зеленые лягушки, лягушки-быки и остальные их виды, размножающиеся в воде, обычно оказываются рассеяны вдоль береговой линии или по обширному болоту, где можно спрятаться в маленькие углубления под листьями и травой и оттуда контролировать пространство вокруг. Кричащие самцы лесной лягушки собираются у всех на виду на открытой воде примерно по центру своего маленького водоема.

Через несколько дней после того, как по пути в Мэн я увидел перебирающихся ночью через дорогу лесных лягушек, я устроился на берегу водоема около своего лесного лагеря. В этой луже площадью не больше обычной комнаты было отлично видно как минимум полсотни самцов лягушек. Как обычно бывает, они распределились на расстоянии 30 сантиметров друг от друга по всей поверхности лужи, причем из воды торчали только макушки голов, а задние ноги были вытянуты назад. Животные держались на месте и лишь иногда делали попеременные толчки задними ногами. Оказываясь рядом с другой особью, они обязательно подплывали к ней. Я видел всего одну самку, которая прыгнула в лужу. По крайней мере, я решил, что это самка, потому что она была единственной, на кого лягушки тут же бросились и больше не отпускали. За считаные секунды на нее влезли три самца, а один крепко обхватил ее. Типичная для лесных лягушек куча-мала, когда самцы борются за самку – а тех в буквальном смысле слова только хватай.

Я распутал комок из десяти корчащихся самцов и нашел в центре дохлую самку. Я кинул ее обратно в лужу, и самцы тут же снова набросились на нее и обвили ее тело. Думаю, вокруг нее их собралось так много просто потому, что ей было не сбежать. Но могли сыграть роль и предпочтения самцов, которые «должны» выбирать более округлых самок: борьба за них, порой затяжная, может оказаться более оправданной, потому что тут самцу удается одним махом, если можно так выразиться, покрыть больше икры. Моя дохлая самка была очень даже округлой – но раздулась не от икры, а от газа. Так или иначе, она ни одного самца выбрать не могла, это они все выбрали ее. Как бы любвеобильные самцы ее ни призывали, она давно издохла, так что ей было все равно. Впрочем, чтобы описать происходящее, напрашивается антропоморфизм. Может быть, поющие самцы древесной лягушки пытаются коллективным усилием привлечь побольше самок в свой водоем, так же как парни на субботней вечеринке в колледже заводят громкую музыку, чтобы привлечь как можно больше девчонок с соседнего факультета?

Сначала я наблюдал за лягушками с расстояния около 6 м, чтобы им не мешать. Пели они дружно, иногда вся компания на некоторое время как будто затихала, и тогда наступала тишина, как если бы музыкальная группа для пущего эффекта играла полным составом и время от времени прерывалась, чтобы возобновить звучание с новой силой. Немного погодя одна или две лягушки снова начинали петь, затем вступали остальные, и голоса сливались в хор (в отличие от лесных лягушек, у многих других видов лягушек и жаб голоса отдельных особей можно легко выделить благодаря разнице в тоне). Я принес с собой магнитофон, чтобы записать хор, а потом перемотал пленку и проиграл лягушкам их же песни во время затишья, когда они занырнули на дно, потому что я их потревожил. Стоило мне включить звук, как лягушки стали выныривать на поверхность и подпевать записи. Затем я выключил запись, и они тоже замолчали. Снова запустив ее, я получил тот же результат. Я повторил опыт 15 раз, и каждый раз это срабатывало.

Как и на большинство летних занятий, на вокализацию у лягушек уходит впечатляющее количество энергии (Taigen, Wells, 1985), значит, вероятно, она должна давать какие-то преимущества. Однако не сразу становится понятно, как крики отдельного самца лесной лягушки в хоре могли бы помочь ему ухватить самку, прыгнувшую в водоем. А если они не помогают, зачем вообще кричать, тем более что другие самцы продолжают стараться и привлекать самок своими криками? Вместо того чтобы давать при спаривании преимущество, призывные крики кажутся невыгодными, ведь не кричащий самец экономит силы и получает фору в состязании по борьбе, которое неизбежно начинается, стоит только самке прыгнуть в воду. В литературе о брачных играх животных бесчисленное количество примеров самцов-сателлитов (которые выжидают, чтобы перехватить самок, когда те направляются к более привлекательным самцам), чья брачная стратегия энергетически более экономна. Так почему все лягушки не молчат? Когда закричит один самец, сателлиты непременно должны были бы стихнуть, а вместо этого все вокруг присоединяются к крику. С точки зрения стратегии сателлитов это как будто бессмысленно. Но я знал, что здесь точно есть какой-то смысл.

Для меня синхронное хоровое пение лягушек было загадкой, но специалиста по этим земноводным оно бы не смутило. Один рецензент написал о моей статье, которую в итоге не приняли в печать: «Конечно, они будут присоединяться к пению. Лягушки всегда так делают. Когда ваш соперник вопит, вам лучше тоже немедленно закричать, чтобы быть в поле зрения потенциального партнера». Эта идея, конечно, интуитивно кажется осмысленной, но только если считать, что у самки есть выбор. Я регулярно наблюдал именно эту картину, но только у других лягушек, которые прячутся и разбросаны в пространстве, как серые квакши, свистуны, зеленые лягушки и, возможно, лягушки-быки (хотя последние в нашем пруду тоже собирались вместе и издавали оглушительные звуки в сотни голосов, перемежая их секундами абсолютной тишины). Но зачем присоединяться к хору голосов самцам лесной лягушки, если у внимающей самки нет никакой возможности выбрать из него конкретных особей, которых она предпочитает? Этого я не знал. Но мне казалось, что они не должны выступать просто как участники летнего музыкального фестиваля. Или так и есть?

В картину напряженного ближнего боя между самцами за самок интуитивно не вписывается идея, что лягушки могут ради чего бы то ни было «сотрудничать» друг с другом. Но в то же время их действия могут в конечном итоге выливаться в сотрудничество, например, вот каким образом. Предположим, голос лягушки слышен за милю (1,6 километра). Тогда площадь круга радиусом 1,6 километра будет 3,14 (π) × 1,6 × 1,6 квадратного километра, то есть чуть больше 8 квадратных километров. Предположим далее, что на этой площади находится одна самка и что один призывающий самец в среднем привлекает только одну самку. Тогда, если десять лягушек начинают одновременно кричать с одной точки и на самку воздействует их общий звук, а не звук отдельной особи, общая громкость голосов возрастет десятикратно и охватит около 800 (π × (1,6 × 10)²) квадратных километров, достигая слуха 100 условных самок[7]. То есть когда десять самцов лягушек кричат вместе, чтобы усилить привлекательность, они могут ожидать, что им удастся привлечь в 100 раз больше самок, в то время как конкуренция между ними вырастает всего в 10 раз. Таким образом, один самец, присоединившись к общему хору, получает десятикратное преимущество.

Хотя в конечном итоге получается, что самцы, призывая партнерш, сотрудничают между собой, северные лесные лягушки, размножающиеся в лесных лужах, существуют на грани выживания и, по сути, конкурируют друг с другом. В этих эфемерных водоемах у лесной лягушки есть всего пара летних месяцев, чтобы пройти и завершить личиночную стадию развития. Времени часто не хватает. В 1995 году 21 из 24 луж, за которыми я наблюдал, пересохла к началу июля (а следующие два года принесли самые дождливые в истории наблюдений Вермонта весны, и не пересохла ни одна лужа). В 1999 году все мои лужи высохли к 18 мая, и это была одна из самых сухих весен в моей статистике. Но, как я покажу далее, тогда некоторые сообщества лягушат от полного уничтожения спас каннибализм.

Стоит только зимой растаять снегу, как лесные лягушки сразу приступают к размножению, а затем для победы в гонке со временем им нужно, чтобы головастики в кратчайшие сроки превратились в лягушек и вышли из водоема на сушу до того, как он пересохнет. Большую часть времени на этом этапе занимает развитие головастиков: они должны быстро расти или научиться вести себя как взрослые (прыгать по земле, дышать воздухом), или то и другое сразу. В этой гонке результат определяют две главные составляющие: доступность пищи и температура. Как только температура тела оказывается хоть на сколько-то выше температуры почти замерзающей воды, где находятся головастики, они могут расти быстрее, и в то же время необходимо, чтобы у них был доступ к достаточному количеству правильной пищи, в первую очередь белка.

Головастики лесных лягушек главным образом ведут вегетарианский образ жизни. Они питаются водорослями. Но это не единственная их пища. Когда я держал головастиков дома в аквариуме и не давал им ничего, кроме гниющих листьев из лесных луж, они объедали эти листья так, что оставалась лишь тонкая сетка листовых прожилок. Головастики, питавшиеся палой листвой, были еще живы к концу февраля, когда я нашел их подо льдом в дождевой бочке, куда бросил икринки в прошлом апреле. Очевидно, бедная (низкобелковая) диета может продлить жизнь головастика с нескольких недель как минимум до десяти месяцев. И наоборот, когда я покормил их «рыбьими хлопьями», высокобелковым покупным кормом для аквариумных рыбок, они резко прибавили в росте.

Только что закончившие метаморфоз лягушата выглядят и ведут себя как взрослые. Однако они весят всего 0,2 грамма, примерно одну сотую от веса взрослой лягушки. Эволюция гибко настроила переключатель, по которому головастик превращается во взрослую форму: это может происходить при разном размере личинки. Но у лесных лягушек на этот параметр сильно влияет фактор времени. Чем мельче должен быть головастик на момент превращения, тем быстрее он дорастет до нужного размера. И все же головастикам часто не хватает времени, и они не успевают перейти в стадию лягушат. Заглянув в одну из самых больших наблюдаемых мною луж 11 июня 1999 года, я обнаружил в центре влажную черную массу из мертвых и умирающих головастиков лесных лягушек. Вокруг лужи были следы енотов и больших голубых цапель. Жуки-мертвоеды и личинки подчищали края. Похожая картина повторялась у других водоемов, где размножались лесные лягушки, но, как я выяснил позже, это не значило, что все лесные лягушки, метавшие икру в этих лужах, непременно потерпели в том году неудачу.

Я зачерпнул несколько горстей мертвых и умирающих головастиков и скинул их в аквариум с их живыми сородичами. Головастики немедленно съели дохлых и ослабленных представителей своего вида, после чего буквально за ночь отрастили задние ноги. На следующий день к этому добавились передние лапки, а еще за день у личинок съежились хвосты. Они все еще плавали как головастики, когда были в воде, но стоило им оказаться на суше, и они начинали прыгать как лягушки. Благодаря каннибализму головастики за три дня превратились в лягушат, в то время как другие особи из того же выводка, которых я продолжал держать на гниющих листьях, оставались головастиками еще семь-восемь месяцев спустя. Так что я подозреваю, что к тому времени, когда лужи летом высыхают, некоторые лягушата успевают ускоренно перейти к жизни на суше благодаря тому, что активно поедают сородичей.

Если не более 100 самок поместили в водоем свои кладки по 300–1000 икринок каждая, то исходно в нем оказывается не меньше 50 000 головастиков. Все вместе они воплощают в себе питательные вещества, которые «пасущиеся» головастики за месяц-два сконцентрировали из очень разреженных и часто микроскопических частичек пищи. Головастик превращается в дозу белка, на которой впоследствии его собратья смогут покинуть водоем, когда он станет обсыхать. Если тот же сценарий регулярно повторялся в ходе эволюции, каннибализм мог стать важной частью «стратегии» выживания у данного вида лягушек (как реакция, выработанная в результате естественного отбора).

Главный элемент, вокруг которого строится летний мир лесной лягушки, – это временные водоемы, и жизнедеятельность данных животных почти полностью сформирована так, чтобы извлечь из этого все возможные преимущества. Особые поведенческие механизмы лесных лягушек размывают наши представления о «сотрудничестве» и «конкуренции» или же придают этим понятиям новый смысл.

11 марта 2006 года. Вот-вот начнут возвращаться первые птицы, и я, хорошо поработав пилой, молотком и гвоздями, соорудил девять скворечников. Я развесил их вокруг дома с мыслью о домовом крапивнике (Troglodytes aedon), древесных ласточках, ну и, может быть, лазурных сиалиях (Sialia). И рассчитал верно. К восьми утра на бобровую запруду прилетели первые красноплечие трупиалы: я видел «на посту» четырех птиц, которые кричали свое «унг-ля-ррри» с верхушек кустов и рогоза. Через час они взлетели на холм к нашему дому и сели на кормушку. Прошлым летом они здесь питались подсолнуховыми семечками, которых снаружи даже не видно, а достать можно только через узенькую щель. Сегодня птицы ведут себя так, как будто они знакомы с устройством кормушки, поэтому я полагаю, что некоторые из них возвращаются сюда не первое лето. В следующие несколько недель они станут являться к кормушке ежедневно. Трупиалы часто прилетают небольшими группами: все-таки это стайные птицы, хотя они и рассеиваются, когда летят обратно на запруду. Там они держатся так, чтобы продолжать видеть и слышать друг друга. Сегодня же вернулись и граклы, – я видел, как они втроем кружили над запрудой. Позже один довольно ручной самец прилетел к нашему дому и уселся на большой черемухе, затеняющей фасад. Надеясь, что это может быть Кракл, которого мы спасли в прошлом году из кишевшего клещами гнезда и который стал нашим другом и любимым питомцем детей, я позвал: «Кракл! Кракл!» Птица не улетела. Вместо этого она вытерла клюв о ветку, как будто смутилась или не могла решить, что делать дальше.

Ранние пташки, которые возвращаются, когда до настоящего лета еще далеко, наполняют меня надеждой и свежими силами. Как и пение лесных лягушек, это знак того, что жизнь опять готова к большому старту. Птицы напоминают мне, что в ней неизбежны риск и неопределенность, и я ценю этот дар.

Ранней пташке перепадает первый червяк, а у рано прилетевшего самца еще и больше шансов занять хорошую территорию. Но, если бы вернуться рано было легко, так делали бы все птицы. Если кто-то прибыл рано, значит, остальные прибыли поздно: не бывает победителей без проигравших. Выгода для птиц должна быть уравновешена ценой за то, чтобы появляться первыми, иначе это делали бы все. А цена велика: можно столкнуться с плохой погодой и нехваткой пищи – и в обоих случаях погибнуть.

Эти строки я пишу опять в середине марта, но уже год спустя, в 2007 году; снова пришло время возвращаться первым перелетным птицам, но температура падает, и, по словам метеорологов, в ближайшие несколько дней выпадет от 30 до 45 сантиметров свежего снега.

Прогноз оказался точным. За первой метелью сразу последовала еще одна. В этом году многим ранним пташкам пришлось бы голодать. У дорог в лесах Мэна, возле моего лагеря, вдоль снежных валов собирались стайки из десятков и сотен прилетевших овсянок юнко. Я проваливался рядом с ними в снег почти по пояс – там, где они должны были бы восстанавливать истраченные запасы «топлива». Позже тем летом я совсем не видел этих птиц там, где они обычно обитают.

Разные виды птиц в среднем всегда возвращаются в разное время. Те, кто питается оставшимися на деревьях почками, семенами и ягодами, могут жить на севере всю зиму. Но те, кто питается на открытой земле, как юнко, должны улетать осенью после первого снегопада, а вернуться могут только после того, как снег растает. Затем прибывают те, кто поедает летающих насекомых, а если птица охотится за гусеницами, ей нельзя рисковать и возвращаться раньше, чем деревья оденутся листвой в конце мая или начале июня.

Красноплечие черные трупиалы. Стаи красноплечих трупиалов обычно начинают заглядывать с разведкой в северные места гнездования в первую неделю марта. Самцы сидят по 20–30 птиц рядом, высоко на деревьях вдоль заснеженных болот. Они уже полностью оделись в свое чернильно-черное брачное оперение, готовые показать по сияющему алому эполету на верхней части каждого крыла. Но, пока самцы находятся в стае, они почти полностью скрывают эти яркие «погоны» другими перьями.

Прилетев на болото, стая без конца стрекочет высоко на клене или другом еще голом дереве. Наконец одна или две самые активные и предприимчивые птицы слетают на ивы. За ними – еще пара. Затем в первый раз звучат их характерные «позывные», трель «унг-ля-ррри», которую эти птицы издают только у себя «дома». В это же время они впервые показывают кричаще алые участки перьев на плечах, до того прикрытые. Должно быть, пока что самцы демонстрируют их друг другу: самки вернутся не раньше, чем через несколько недель.

В течение получаса вся стая может собраться на дереве, а потом и улететь. Но с этого времени она уже будет появляться почти ежедневно, и всякий раз самцы станут распределяться по болоту и занимать посты каждый на своей рогозине или калиновом кусте. С каждым днем птицы чуть пораньше прилетают с кормовых участков в окружающих полях и лесах, где снега уже нет. В начале апреля, когда лед на запруде тает, трупиалы готовы оставаться на болоте почти все время, и к этому моменту (если не с прежних лет) они все уже знают друг друга. Прилетающих позже, чужих на этой запруде, яростно изгоняют, причем гонит не только хозяин территории, ему активно помогают соседи.

Настает день, когда светит яркое солнце. Лед тает. Первые расписные черепахи вылезают из ила и греются на солнце на полузатонувших корягах, выпь кричит из своего укрытия среди прошлогодних стеблей рогоза, и блеет кажущийся лишь точкой высоко в небе кулик. Вот теперь и прилетают самки красноплечих трупиалов, бурые, как воробьи, и скользят над самой землей среди зарослей осоки и рогоза. Позже, когда новые листья осоки начинают пробиваться сквозь слой прошлогодних бурых листьев, вы можете – если будете терпеливы – увидеть, как одна из невзрачных самочек несет в клюве давно отмерший коричневый стебель осоки. Где-то строится гнездо, увеличиваются яичники, созревают будущие яйца. Одно за другим они оденутся в яйцеводе небесно-голубой скорлупой с лилово-черными разводами и пятнышками. Самка будет сидеть в гнезде четыре утра подряд, откладывая яйца по одному в день. В эти четыре дня или прямо перед ними можно увидеть, как она изображает «птенчика», трепеща крыльями, после чего происходит копуляция.

Вальдшнеп. Американские вальдшнепы (Scolopax minor) прилетают на первые проталины в конце марта или в начале апреля. Тогда же возвращаются гуси, чтобы посмотреть, свободна ли запруда ото льда. Обычно лед еще стоит, и они, пройдясь, улетают, чтобы сделать вторую попытку через несколько дней.

Вальдшнепы (лесные кулики) почти сразу после возвращения начинают устраивать впечатляющие показательные полеты. Эти птицы добывают земляных червей, протыкая сырую почву своим особым длинным клювом, у которого верхняя половина немного выступает над нижней у острия. Тычут ли они в землю в случайных местах? Как они питаются и питаются ли вообще, когда только вернулись (а почва по ночам часто промерзает до состояния камня), – загадка. Кроме еды по возвращении самцу точно нужно много открытого неба для брачного танца и небольшой участок открытой земли для взлета и посадки.

Птенец вальдшнепа. Предназначенный для глубокого погружения в мягкую почву клюв уже хорошо развит

Небесный танец вальдшнепа невозможно описать словами. В качестве прелюдии вальдшнеп, распушив грудку, делается похожим на миниатюрного бентамского петуха, вытанцовывает на своем пятачке заросшего поля и издает тихие звуки вроде скрипучего «иээх!», перемежающиеся «иканьем». В этот момент он напоминает пьяного на параде, но потом взлетает как ракета, треща и шурша крыльями. Он взмывает вверх по прямой, а когда наберет высоту и окажется над вершинами деревьев вокруг стартовой лужайки, то начинает подниматься в небо по все сужающейся спирали. Слышен высокий свист – его производят три жестких пера на каждом крыле, – пульсирующий в такт ритмичным взмахам крыльев. Птица машет крыльями с частотой 16 ударов в секунду. Затем, достигнув такой высоты, где вальдшнеп размером с дрозда кажется крохотной черной точкой, он начинает перемежать взмахи крыльев ритмичными паузами, а секундную тишину заполняет высоким циканьем. Циканье становится громче и громче, а крылья бьют сильнее и быстрее, пока птица не дойдет до высшей точки, после чего перейдет к финалу и начнет снижаться, нырнув с высоты, на которой она казалась лишь точкой на темнеющем небе. Крылья вальдшнепа по-прежнему движутся очень быстро, но производившие звук перья больше не работают, так что слышно только, как крылья глухо хлопают перед приземлением. Птица садится почти в той же точке, откуда взлетела, чтобы снова начать вышагивать, скрежетать и «икать».

Небесный танец вальдшнепа, захватывающий и утонченный, поистине ослепителен. Не могу представить себе начало лета без него. Во мне он пробуждает воспоминания о том, как мы ходили на рыбалку на Заколдованный пруд с Филом Поттером, моим другом и учителем из Мэна. Вскоре после того, как сойдет лед, мы вставали лагерем на берегу, напротив места, где на той стороне пруда поднимался утес с огромным гнездом беркута. Мы сидели у пылающего костра под звездами и слушали нежные птичьи напевы, которые доносились откуда-то издалека. Меня всегда занимал безыскусный энтузиазм пернатых, неугасающий, неподвластный усталости. Я лежал под луной и слушал их, когда засыпал, а потом слушал, когда просыпался. Иногда мой спальный мешок оказывался покрыт свежим снегом, и тогда я раздумывал, не сидят ли уже где-то самочки вальдшнепов на четырех желтовато-коричневых яйцах, которые, в коричневых и малиновых пятнах и пестринах, сливаются с прошлогодними сухими листьями, как и перья на спинке самочки.

Мухоловка феб (Sayornis phoebe). В начале недели на нас обрушилась запоздалая мартовская метель, но южный ветер быстро топит снег. Поет странствующий дрозд, на запруде звучат йодли красноплечих трупиалов. Я с часу на час жду возвращения феба. Сейчас он должен с попутным ночным ветром лететь на север из Алабамы или Джорджии, торопясь на обратном пути к малюсенькой точке на карте – моему дому, откуда птица улетела на юг в прошлом сентябре. Такие подвиги выносливости и чудеса навигации – обычное дело для многих перелетных птиц, но мне по-прежнему трудно представить, как у них это получается, сколько бы объяснений ни приводили ученые о том, что птицы ориентируются по магнитному полю, по солнцу, запоминают объекты пейзажа, действуют по точному расписанию и пользуются преобладающими ветрами.

Я просыпаюсь в серых утренних сумерках от долгожданного звука – громкого, ударного, бесконечно повторяемого «ччирзиип, ччирзиип». Энтузиазм птиц заразителен. Я выпрыгиваю из постели и объявляю: «Наши фебы вернулись!»

За словом «наши» стоит целая история. Я был на короткой ноге с фебами с 1951 года, когда впервые встретил пару этих птиц на нашей ферме в Мэне и в отхожем месте любовался их гнездом из грязи, украшенным зеленым мхом, где лежало несколько жемчужно-белых яиц. Хотя однажды я видел гнездо феба на скале в Вермонте, эти мухоловки теперь гнездятся почти исключительно близ человеческого жилья, а то и в нем самом. На северо-востоке США едва ли можно найти дом в лесу, который не стал бы постоянным пристанищем для пары таких птиц. Фебы – неотъемлемая черта почти любой старой фермы, амбара или сахарной хижины[8].

Выскочив из постели, я как следует рассмотрел нашего друга. Вот он, думал я, пристроился на ветке сахарного клена, примерно в двух метрах от окна спальни. Он качал хвостом вверх-вниз – у феба это знак бодрости и здоровья. Глядя на птичку размером с воробья вблизи, я заметил черную шапочку, белый фартучек и темно-серую спинку. Феб расправил крыло и встряхнул пушистое оперение, и я как будто переродился в другое существо. Я ощутил прилив тепла и довольства, как сделал бы любой на моем месте, столкнувшись с чудом творения, когда оно магически возникает у порога точно в предсказанное время.

Мухоловка феб у своего гнезда на доске, которую я пристроил внутри курятника. Пестрое яйцо подбросила туда воловья птица (Molothrus ater)

Понемногу загорается рассвет, а феб осматривает два потенциальных места для гнезда: полку шириной в два пальца под крышей возле задней двери дома и изгиб водосточной трубы у окна наверху. Осмотрев каждое из этих мест, он издает мягкие чирикающие звуки и взволнованно трепещет крыльями.

На рассвете следующего утра птица непрерывно исполняет типичную песенку фебов – короткое «фии-бии», перемежающееся «фии-бей», в обычном темпе около 30 фраз в минуту, регулярно, как часы. Феб поет на самом верху большого клена, затем летит над лесом в направлении соседского дома. Я предположил, что это самец, который стремится привлечь партнершу. И в самом деле, к концу дня вокруг дома уже кружили две птицы, а спустя еще два дня они прогоняли третью. В это время пара все еще изучала два потенциальных гнездовых места.

К третьему утру пара сосредоточилась уже на одном гнездовом месте. Птицы выбрали узкую полку под крышей у задней двери, которой мы пользуемся как основной.

Затем процесс гнездования внезапно прервался. Целую неделю с темного неба сыпался мелкий дождь, переходящий в снег. Обе птицы примолкли, а через пару дней стали сонными и нахохлились. Вскоре их крылья повисли, вместо того чтобы оставаться плотно сложенными на спине, как раньше. Исчезли мухи, которых можно было бы ловить, по крайней мере тем способом, которым это делают фебы, слетая с излюбленного насеста, чтобы схватить жужжащее насекомое в полете. В пургу насекомые не летают. Я не знал, выживут ли фебы. К моему величайшему удивлению, одна из птиц спрыгнула, как воробей, на бесснежную землю под моим пикапом – видимо, чтобы попробовать что-то новое. Она также зависла перед куском сала, которое я повесил для дятлов, поползней и черношапочных гаичек, и в итоге стала его клевать. Как она узнала, что это съедобно? У фебов не может быть генетической программы поедать сало. Может быть, они подсмотрели это у других птиц, кормящихся там же, – так можно было бы объяснить поведение различных видов птиц, которые добывают питание совершенно по-разному, но все вместе пользуются непривычной пищей в человеческих кормушках.

Когда погода улучшилась, пара мухоловок снова стала выглядеть и звучать жизнерадостно. Как и раньше, они чирикали и одновременно трепетали крыльями, когда в видимом возбуждении садились на выбранное для гнезда место. Песенка феба теперь будет повторяться тысячи раз, как мантра, и бодрить меня еще до утреннего кофе. Я не знаю, почему такая монотонная, немелодичная и сдержанная песня настолько меня воодушевляет. Дело точно не в виртуозном исполнении. Мухоловка феб – представитель отряда воробьинообразных, самого успешного (то есть самого разнообразного и многочисленного) на планете. Воробьинообразные делятся на певчих птиц и на их менее музыкальных братьев, подотряд кричащих воробьиных, или тираннов, куда входят и мухоловки фебы. Это во всех отношениях простая птица.

Хотя фебы не прославились вокалом, у них множество контекстно обусловленных звуков и движений, которые вызывают определенные эмоции. Находясь на своей территории, феб начинает возбужденно петь перед восходом солнца, а через полчаса почти замолкает. Когда пара нашла место для гнезда, она выражает энтузиазм негромкими успокаивающими звуками, и партнеры приходят к согласию, договариваются друг с другом. Начиная строить гнездо, взрослые птицы «чипают» друг другу, иногда вставляя взволнованное «цзиибит» или «чирриип». Когда самка откладывает первое яйцо или вылупляется первый птенец, это тоже обязательно сопровождает возбужденная вокализация. Несколько раз я слышал взволнованные крики в середине дня и понимал, что происходит что-то необычное. Я заглядывал в гнездо и обнаруживал, что начинает проклевываться птенец. Совпадение? Возможно. Я также слышал похожие взволнованные крики, когда прогнал бурундука, который пытался добраться до гнезда фебов. Возможно, у всех этих очень разных событий есть что-то общее и они вызывают одни и те же эмоции.

Просительное «чиип» птенцов в гнезде едва слышно (возможно, дело в том, что по тихому звуку гнездо труднее найти хищнику, потому что птицы в безопасных гнездах, например птенцы дятла в дуплах в твердых деревьях, почти всегда непрерывно шумят). После того как молодняк покидает гнездо, родители зовут «чип», а молодые отвечают «чиип», но теперь подросшие птенцы кричат громче, чтобы их можно было найти и покормить. Эти разные типы зова – не слова. Они передают эмоции, которые я не могу почувствовать так, как птицы, но которые могу понять.

На первой неделе апреля одна из птиц, предположительно самка (у самцов и самок одинаковое оперение), начала носить в клюве грязь из глинистой лужи на подъездной дороге. Мухоловка прилепляла ее на тонком выступе, на краю доски под крышей черного хода в дом, а также приносила зеленый мох из леса и укрепляла, украшала и маскировала им гнездо. Затем, когда гнездовая чаша была готова, птица стала подбирать шерсть бродячих собак и растительные волокна для выстилки гнезда, а на последней неделе апреля откладывала по одному безупречно белому яичку в день, пока в кладке их не стало пять штук. К тому времени мухоловка привыкла к нашим хождениям туда-сюда и редко вылетала из гнезда. Яйца проклюнулись через две недели насиживания. Желтовато-розовые птенцы были покрыты редкими пучками белого пуха.

К началу июня молодняк был почти готов покинуть гнездо, и однажды я увидел, как родитель принес в клюве большого кузнечика. Рот открыл только один птенец: выводок, должно быть, был хорошо накормлен. Тут начался ливень, а когда он закончился, я сразу услышал оживленное «фии-бии». Но песенка доносилась не с выступа возле гнезда, как обычно, и время для нее было не характерное – не рассвет. Наоборот, дело шло к сумеркам. Я взглянул вверх и увидел феба, который кружил высоко в небе, как жаворонок или вальдшнеп, но лишь несколько секунд. Почти сразу же его неожиданное выступление закончилось, он неподвижно расставил крылья, сделал круг и нырнул обратно вниз.

В шесть часов на следующее утро я услышал суетливые взволнованные «чипы» и увидел, как один из молодых птенцов выбирается из гнезда. Он поймал ветер крыльями и неловко упорхал в лес. Кто-то из родителей летал вокруг и около него, продолжая выкрикивать возбужденное «чип». Другие слетки явно уже отправились в полет. Я нашел одного из них на земле под своим грузовиком. Ко второй половине дня возле дома стало тихо: фебы себя больше не показывали. Но на следующий день я нашел весь выводок из пяти короткохвостых юнцов сидящим в рядок на сухой ветке под развесистой кроной граба неглубоко в лесу.

И уже на следующее утро на рассвете один из старших фебов щебетал около старого гнезда, собираясь начать второй в сезоне цикл размножения. Два дня спустя самка чинила и перестилала гнездо, готовя его к новой кладке. Пока она насиживала яйца, супруг взял на себя кормление слетков. Новый выводок вылетел 11 июля.

В 2005 году мы переехали в другой дом на той же дороге. Он вонял кошками, и, вероятно, там никогда не жили фебы: не было подходящих полочек для гнезда. Моя жена занялась заменой ковриков в доме, а я стал устраивать полочки: взял три досочки и прибил их в разных местах под крышей, чтобы у птиц был выбор, где делать гнездо. В оправдание наших надежд пара фебов явилась в первую же весну и осмотрела места для гнезд, которые я им сделал. Они выбрали полку около дверей гаража.

За следующие два года фебы (похоже, две разные пары) четыре раза пытались вывести потомство на этой полочке, но всякий раз их постигала неудача. На гнездах паразитировали буроголовые воловьи птицы, подкидывая туда свои яйца, а только что вылупившихся птенцов воровали бурундуки, которых привлекала птичья кормушка и которые как-то умудрялись залезать по стене до гнезда.

После нескольких неудач с гнездом снаружи дома я приделал полку глубоко в курятнике, и фебы ее быстро обнаружили. Я видел, как ее нашла одна из птиц: она возбужденно «чипала» и щебетала, было ясно, что ей нравится это новое, тайное, защищенное место. Пара скоро вывела там пятерых птенцов, а потом один из взрослых пропал, когда птенцы еще не оперились. Второй родитель продолжал их кормить, но явно недостаточно: из-за прохладной сырой погоды той весной мух было мало. Один за другим птенцы погибли. Несколько из них выпали из гнезда, как будто хотели покинуть его, прежде чем умереть с голоду. В следующем, 2006 году выпало рекордное количество дождей, и пошли они как раз тогда, когда молодняк подрос и требовал больше еды. Птенцы опять голодали, на этот раз несмотря на то, что о них заботились оба родителя, и у соседей было то же самое. Я удалил погибших птичек, и фебы вырастили в том же гнезде второй выводок; он оперился в начале июля. Потом прилетела еще одна пара, они отложили яйца в уже готовом, но ненадежном гнезде возле гаража, где раньше птицы терпели неудачу. Еще до окончания кладки (на третьем яйце) я услышал тревожные крики взрослых фебов. Я пришел на шум и обнаружил, что гнездо, как я и подозревал, снова пусто, – возможно, его только что ограбил бурундук.

В 2007 году, 6 мая, эта пара начала восстанавливать то самое скрытое гнездо в курятнике. Птицы не торопились делать кладку из-за холода и дождя, но в конце концов, засунув в гнездо руку, я нащупал кончиками пальцев пять яиц. 1 июня я услышал, как взрослые объявляют о вылуплении птенцов, а вылетели из гнезда птенцы 13 июня. Поблизости почти все это время находилась воловья птица, но я думал, что гнездо фебов в безопасности. Я никак не ожидал, что она полезет искать его на полке в темном углу курятника, поэтому даже не стал заглядывать в гнездо с помощью зеркальца. Однако, к своему величайшему удивлению, в следующие за вылетом птенцов дни я увидел только одну птицу из пары фебов, и она кормила птенца воловьей птицы. Пара взрослых воловьих птиц все еще оставалась в округе. Птенцов феба я больше не видел, думаю, самец улетел с ними, а самка и «ее» птенец-чужак остались.

Этот птенец повсюду следовал за самкой феба и постоянно просил у нее еды по крайней мере до 30 июня. Однако на заре 18 июня громкая певучая трель возвестила, что вернулся самец. Думаю, он сделал это, когда смог оставить молодняк. Спустя два дня я нашел первое яйцо второй кладки, опять в том же гнезде (в конце концов яиц стало три). Даже уже сделав кладку, самка продолжала кормить воловью птицу и только иногда насиживала яйца. Постоянно сидеть на яйцах днем она стала только с 29 июня. Я подозреваю, что она и не могла насиживать их все время, пока самец не вернулся и не смог кормить ее. Теперь воловья птица следовала повсюду за самцом феба. Он как будто пытался сбежать от гнездового паразита, постоянно клянчащего еды. На следующую весну то же гнездо снова заняла пара фебов. И снова воловья птица паразитировала на нем, подбросив яйцо.

После того как вылетит второй выводок, наших фебов обычно становится почти совсем не слышно. Они по-прежнему держатся около дома, и мы их иногда видим до середины сентября, а после этого скучаем по ним и ждем, предвкушая встречу в следующем сезоне. Феб вызывает у меня ощущение чуда и загадки, просто потому что каждый раз возвращается – не знаю откуда и не знаю как.

21 июля 2006 года. Я нашел гнездо пятнистых ос, или шершней (Dolichovespula maculata). Пока что оно всего лишь размером с бейсбольный мяч[9]. Я случайно побеспокоил насекомых, качнув их ветку, и они полетели в атаку, а потом вернулись к гнезду, уселись снаружи на его серую шершавую поверхность и повернули жала в мою сторону. Осы вибрировали брюшками – дрожали, чтобы поддерживать высокую температуру мышц, необходимую для быстрого полета и внезапной атаки (при защите гнезда). Я не стал приближаться. К счастью, ужалили меня всего один раз. Осы должны были хорошо поохотиться, – год, похоже, выдался урожайный на гусениц, потому что ночью с листьев сыпался едва слышный слабый «дождь» гусеничных фекалий. Я нашел самку черного наездника-ихневмониды, которая как раз откладывала яйцо в молодую личинку тигрового парусника-хвостоносца (Papilio rutulus), кормившуюся на виргинской черемухе. Я поймал наездника и зарисовал этот акт, а затем в течение часа наблюдал за дыркой, которую проделал в березе дятел-сосун. Если вспомнить все, что тут творилось в прошлом году, сейчас у отверстия было довольно спокойно, но тем не менее три колибри, две бабочки-сатира (Satyridae), около десятка пятнистых ос и туча мелких мух явились покормиться на вытекающем березовом соке (а вечером при свете фонарика здесь также была замечена белка-летяга).

Один мой приятель как-то задел газонокосилкой куст, в котором было гнездо пятнистых ос. Он пожалел об этом и, подозреваю, теперь не разделяет восторга Роберта Фроста – по той самой причине, которая описана в этих строках:

На него напали десятки обитателей гнезда, и его пришлось срочно везти на скорой в больницу, чтобы спасти ему жизнь. Он никогда больше не повторит такой ошибки (по крайней мере специально), и теперь даже вид легендарной серой бумаги, из которой построены гнезда шершней, вселяет в него тревогу. Он вряд ли забудет черные тела насекомых с контрастными белыми полосками.

Образование колонии пятнистых ос начинается весной с одной одинокой самки – матки, или царицы. Она спарилась предыдущей осенью и затем заползла под землю для зимовки. Вылезая из подземного убежища весной, она дрожит, чтобы разогреть мускулатуру примерно до 35 °C, а потом летит на поиски еды. Она ничего не ела по меньшей мере семь месяцев. И, подобно краснозобым колибри (Archilochus colubris), которые прилетают из Центральной Америки в это же время года, она, скорее всего, тоже будет питаться сладким соком на деревьях, там, где желтобрюхий дятел-сосун проковырял березовую кору. Оса станет кормиться на вытекающем соке, а на более поздней стадии в цикле развития колонии также сладкими выделениями с белком, которые ее детва[11] отрыгивает ей после того, как матка покормит ее пережеванными гусеницами и другими насекомыми[12].

Пятнистая оса. Гнезда показаны в процессе строительства: по размеру от мяча для гольфа (слева) до баскетбольного мяча и больше в конце жизненного цикла колонии, когда в гнезде друг под другом может быть расположено три и больше сотов с яйцами, личинками и куколками

После того как молодая царица подкрепилась, ее начинает привлекать сухая заветренная древесина: работая жвалами из стороны в сторону, оса станет отделять от нее волокна и смешивать их со своей слюной, и вот уже у нее получается сгусток жидкой бумажной массы. Она прикрепляет пережеванную массу к нижней стороне ветки на дереве (или на кусте рядом с лужайкой), чтобы получился короткий твердый стержень (стебелек). Поднося порцию целлюлозной массы за порцией, оса наращивает стебелек в стороны и добавляет на дне небольшую батарею из шестиугольных ячеек (по форме очень похожую на соты, которые медоносные пчелы делают из воска, выделяя его из желез между сегментами брюшка). Матка делает целлюлозные конверты вокруг своей «детской» с личинками и, выделяя немного спермы, запасенной прошлой осенью, одновременно помещает по яйцу в каждую из шестиугольных ячеек. Потомство из этих оплодотворенных яиц генетически будет самками, хотя большинство останется стерильными рабочими. Гораздо позже, ближе к концу лета, матка отложит неоплодотворенные яйца, из которых выйдут самцы. Потом, когда придет время, она оплодотворит еще одну порцию яиц из прошлогоднего запаса спермы, и из них опять выведутся самки, но благодаря специальному кормлению они станут фертильными «царицами», а не стерильными рабочими (последние, правда, иногда могут производить сыновей, но дочерей – никогда).

В каждой ячейке точно в том месте, куда было отложено яйцо, вылупляется по белой личинке. Пятнистые осы доводят добычу до полужидкого состояния, в таком виде приносят домой и скармливают личинкам, которые аккуратно размещены в «детской», где для их быстрого роста поддерживается ровная температура. Гнезда удерживают тепло, взрослые осы в них не мерзнут и всегда готовы быстро взлететь, даже если снаружи температура близка к точке замерзания. Все это время осы защищаются от любого существа, которое может оказаться хищником и попировать на содержимом гнезда – жирных, сочных личинках и куколках, в которых те превращаются. Закончив рост, личинка в своей ячейке прядет вокруг себя тонкий белый кокон из шелка, который вырабатывают ее слюнные железы. Шелк запечатывает личинку в напоминающем гробик коконе в той же точке, куда было отложено яйцо, где позже личинка, полиняв, стала куколкой, а впоследствии после очередной линьки превратится во взрослую осу.

Первые несколько партий выведенных маткой личинок должны быстро расти и стать ордой рабочих ос, защитников гнезда. Царице нужны стерильные дочери, которые не будут отвлекаться на спаривание и станут помогать растить самцов-трутней и новых маток осенью, в конце цикла колонии. Если держать потомство в тепле, оно растет быстрее, так что оса покрывает соты с личинками новыми и новыми слоями изолирующей бумаги. Она строит бумажные слои сверху вниз, прикрепляя их к стержню-стебельку над ячейками и наращивая до нижнего края, пока на дне не останется лишь маленькая дырочка-вход. Когда расплод окажется заключен в перевернутый бумажный «колокол», матка также добавляет у входа длинное трубчатое расширение, как у гнезда ткачика. Эта конструкция уменьшает конвекцию воздуха через вход. Теперь всегда, когда оса-царица находится в гнезде с яйцами, личинками и куколками, она дрожит и генерирует тепло. Теплый воздух из колокола не уходит. Так оса создает и при любой погоде поддерживает локальный «летний» тропический климат.

Для осы-матки время и температура неразрывно связаны. Она запрограммирована вести себя так, чтобы сокращать время развития потомства и суметь вырастить несколько сотен особей за одно лето, отведенное ей для жизни. Если гнездо остывает, яйца перестают развиваться, а детва расти. Матке нужно, чтобы ее «завод» по производству потомства не останавливался и за лето выросло множество рабочих. Их первые партии состоят из рабов, которые работают на цель царицы – в дальнейшем вырастить много плодовитого потомства. Стерильные рабочие участвуют в этом деле, потому что их эволюционная «задача» – помогать растить братьев и сестер, которые передадут такие же, как у них, гены в следующее поколение. В то же время вся колония в целом конкурирует с другими колониями за энергетические ресурсы.

К середине – концу октября благодаря сокращению фотопериода активировались ферменты, которые меняют физиологию листьев и вызывают листопад. Скоро придут первые крепкие морозы. Если утром нет ветра, оставшиеся на дереве листья с шорохом падают вниз; когда солнце выходит, оно освещает их и растапливает то последнее, что их удерживало на ветке, – чуточку льда. Спустя неделю все листья опали, и вдруг обнажились птичьи и осиные гнезда, которые до этого были скрыты. Добычи в виде насекомых стало совсем мало, жизненный цикл осиной колонии завершился. Теперь можно безопасно осмотреть осиные гнезда и узнать, чего осы здесь достигли за лето.

Осиные гнезда по форме и размеру стали похожи на баскетбольный мяч – эти прочные сооружения выдержали летние дожди и выпустили несколько поколений рабочих, потом выводок трутней и, наконец, выводок маток. Я снял одно гнездо (26 октября 2003 года), чтобы подробно рассмотреть его строение – раньше это было невозможно, потому что сердитая эскадра ос вылетела бы навстречу гостю, как крылатые ракеты, которые редко промахиваются по цели. Я думал, гнездо будет пустым. К моему удивлению, в нем было 28 новых живых маток. Все они были в сонливом состоянии: было слишком холодно, чтобы летать, и они лишь слегка жужжали.

В осином гнезде оказалось три горизонтальных слоя сотов, подвешенных один над другим, и эти «ясли» окружало множество слоев изолирующей бумагоподобной массы. По ячейкам сотов можно было оценить минимальную популяцию ос, которая выросла в гнезде. В самых старых (верхних) сотах были самые мелкие ячейки, здесь должны были находиться «колыбели» личинок рабочих (и их куколок). Таких ячеек было 240, из них торчали верхушки шелковых коконов там, где молодые осы прогрызли себе путь наружу. В двух следующих ярусах гнезда ячейки были крупнее: на среднем ярусе их было 212, отсюда, вероятно, вывелись трутни, а нижний ярус с самыми крупными ячейками содержал 257 маточных ячеек. 28 полусонных маток, еще находившихся в гнезде, должны были выйти именно из них, и оставалось еще 229 ячеек, из которых могли бы выйти матки. Этот сот рос от центра к периферии: пустые ячейки, откуда вышли 68 взрослых маток, были в центре, вокруг них располагалось кольцо ячеек с 54 мертвыми куколками (в закрытых коконах), а оно в свою очередь было окружено еще 135 ячейками с мертвыми личинками. Самые крупные личинки располагались с внутренней части кольца. Эта колония понесла много потерь – 46 % от общего числа заложенных репродуктивных особей; лето было слишком коротким, чтобы вывелось много ос. Впрочем, поскольку по крайней мере 212 трутней и 40 новых маток успешно покинули гнездо, для жизни колонии в целом времени все же хватило.

Если колония развивается в условиях короткого лета, например в Арктике, поневоле приходится начинать растить трутней и маток вскоре после основания, не создав большой рабочей силы. Однако в Новой Англии колония может вложить больше времени и энергии в рабочих, в инфраструктуру того, что Эдвард Уилсон назвал «фабрикой крепостей»[13], если есть уверенность, что в будущем можно будет пожинать плоды этой инвестиции. Выращивая большое число рабочих до того, как переключиться на желаемый «продукт», колония делает ставку на погоду. Но матке-осе нельзя быть слишком амбициозной и летом испытывать удачу слишком долго, не то в конце концов сотни личинок в ее гнезде погибнут, когда установятся холода и закончится летняя еда.

Из пяти других гнезд, которые я осмотрел, четыре переключились на производство трутней и маток вовремя, чтобы всех их выпустить взрослыми из гнезда, но, хотя здесь было намного меньше потерь, чем в первом гнезде, выход «продукции» тоже был ниже. Впрочем, колония, которая дольше всего тянула, накапливая силы перед переходом на производство основного «продукта», потеряла 20 % потомства, зато выход у нее был самый большой – около 900 трутней и маток, – а в конечном итоге именно это и важно для ос. Таким образом, ее более скромные «ставки» в течение длинного летнего сезона окупились, несмотря на потерю некоторой части потомства.

Больше меня осиными гнездами, пожалуй, интересуются только птицы – красноглазые виреоны. Красноглазый виреон использует бумагоподобную массу с гнезд шершней и ос, чтобы украшать ею свои. За много лет я осмотрел десятки гнезд этих птиц и редко не находил хотя бы кусочек-другой осиной бумаги, прикрепленный в заметном месте на внешней стенке. Если учесть, на что способны шершни, вкус этой птицы по части украшения жилища казался мне весьма странным, тем более что осиная бумага не использовалась в гнездах для теплоизоляции. Кроме того, за одержимость стремлением приделать пару кусочков тонкой осиной бумаги на свое гнездо приходится платить. Достать этот материал нелегко. Осиное гнездо можно искать много дней и не найти, даже зимой, когда его видно метров за тридцать. Виреонам, должно быть, непросто искать осиную бумагу летом, когда старые осиные гнезда не только редки, но и почти невидимы, а новые охраняют яростные защитники. Она должна давать какое-то преимущество, которое превосходит цену ее добычи. Я задумался, может ли этот материал, который птица использует в первую очередь как украшение, в итоге обмануть потенциального хищника и отвадить его от гнезда виреонов.

В конце июня осиные гнезда еще маленькие – с бейсбольный мяч, такие же, как у виреонов, которые в это время начинают их строить. Издали, снизу, и те и другие выглядят так, как будто с ветки свисает серый ком. Может ли ворона, голубая сойка, бурундук или белка на первый взгляд спутать одно с другим? Если хищник уже сталкивался с обороной осиного гнезда, ему (как и знакомому с шершнями человеку) может хватить беглого взгляда на что-то по форме похожее на это жилище с кусочком осиной бумаги, чтобы держаться подальше и не пытаться ничего выяснить вблизи.

Птицы быстро учатся. Как и люди, они сторонятся даже одинокой осы. Мы знаем, что так было на протяжении миллионов лет, потому что сегодня есть несколько разных семейств мух, а также бабочки и даже жуки, которые настолько похоже имитируют ос по форме, размеру, окраске, звуку, полету и поведению в целом, что неэнтомолог, скорее всего, не заметит разницы и легко будет ими обманут. Все эти совершенно разные насекомые стали выглядеть, действовать и иногда даже звучать, как осы, потому что птицы не едят ос и ничего похожего на них. Белки, бурундуки и оленьи хомячки постоянно разоряют птичьи гнезда, и птицы тоже. Млекопитающие полагаются на зрение меньше, чем хищные птицы, но клочок бумаги может отпугнуть их просто благодаря запаху. Так что я нашел простор для экспериментов.

Пара красноглазых виреонов и их гнездо, обычно украшенное несколькими кусочками осиной бумаги

Я хотел понаблюдать, как научатся избегать шершней мои ручные во́роны, и занялся тем, чтобы раздобыть обитаемое гнездо пятнистых ос. Летом 2006 года мне удалось найти всего одно гнездо (и это я его нашел, а не оно меня). Оно обнаружилось в малине на сильно заросшем поле около моего лагеря в Мэне. Я хотел показать гнездо вместе с его обитателями своим воронам в Вермонте и решил снять его, как снимают пчелиный рой, в большое пластиковое ведро. Надев костюм пчеловода и толстые перчатки, я приблизился к гнезду с секатором. Обитатели бросились на меня, как только я пошевелил первую ветку. Одна оса немедленно ужалила меня в запястье. Я ретировался, чтобы немного подождать, пока утихнет боль, и минут через пять вернулся сделать еще одну попытку. На этот раз я принес окуриватель для пчел и раздувал его, пока из него не пошли большие серые клубы. Отступили ли осы? Нисколько. Я удивился, потому что пчел дым быстро успокаивает. Ос же он не смутил. Они бросались на меня при малейшем движении. Я опять ушел, решив вернуться ночью.

На этот раз я медленно подкрался, бросился вперед с затычкой из туалетной бумаги в руке и успешно закупорил выход из гнезда прежде, чем осы успели среагировать. Потом обстриг малиновые ветки, на которых держалось гнездо, скинул его в пластиковое ведро и закрыл наглухо – все это меньше чем за десять секунд. Тем временем осы стали жужжать громче. Пробка выпала, или ее вытолкнули, насекомые вылезали из гнезда и бились о стенки ведра изнутри. Звук был такой, как будто в ведре встряхивали сухой горох.

В течение пяти часов, пока я той же ночью ехал на машине из Мэна в Вермонт, осы возбужденно роились в ведре. Но к утру ведро затихло. Я принес его в авиарий и осторожно поднял крышку, но на меня вылетела всего одна оса. Остальные еле ползали по дну или уже лежали мертвыми.

Пришлось провести не тот эксперимент, который я запланировал, и попробовать выяснить, будут ли вороны нападать на незащищенное осиное гнездо. Результат был очевиден. За несколько минут вороны (неискушенные в общении с осами) разодрали гнездо на лоскутки и стали объедаться личинками и куколками из сотов. Я получил положительный результат, как и надеялся: личинки ос действительно ценнейшая пища для птиц. Осам и правда нужно активно защищать свои гнезда, и по зрелом размышлении и без эксперимента стало ясно: ворон отлетит от гнезда пятнистых ос, как только защитники потоком вырвутся наружу, нападая и жаля.

Я сохранил разодранное воронами осиное гнездо и, желая найти ему какое-то применение, задумался: что учинят наши виреоны (пара, которая каждое лето гнездится около моего дома), если осиная бумага у них будет в изобилии? Может, они облепят ею все гнездо? Я сделал из бумаги три кулька, обмотав ее проволокой и развесив на деревьях поблизости. Виреоны бодро распевали все лето, но гнездо их я смог найти, только когда оно показалось после листопада в ноябре. Я тут же снял его и, к своему удивлению, обнаружил на нем примерно столько же осиной бумаги, как и на других гнездах виреонов, которые видел раньше. Может, птицы, прикрепив немного осиной бумаги к стенке гнезда, считают, что этого достаточно?

На следующий год наша соседка сидела на крыльце в июльскую грозу, когда на нее внезапно напала оса, впившись ей в глаз. От укуса у соседки распухло лицо и шея. Когда она нашла гнездо, я предложил ей помочь избавиться от него и пришел ночью с проволочной сеткой с достаточно крупной для ос ячеей, но при этом снаружи сетка была покрыта слоем газа, через который осы уже не могли пролезть, а ткань позже можно было убрать. Я проскреб краем сетки по верхушке гнезда, чтобы попытаться сбросить его внутрь и закрыть сетку куском картона, если гнездо действительно упадет. Потом я планировал перенести гнездо с пойманными осами в расположенный рядом авиарий, где они должны были успокоиться. Позже, все еще в темноте, нужно было удалить внешний газовый слой, чтобы утром осы в своем гнезде оказались внутри авиария.

Результаты показали, что вороны относятся к осам с уважением: гнездо удалось перенести, утром осы вылетали из него и влетали обратно. Ни один ворон к нему не приближался. Но постепенно покидать гнездо стало больше насекомых, чем возвращалось. Через два дня ос в гнезде не осталось, и тогда вороны разрушили его и с удовольствием съели личинок и куколок.

Среди соседей пошел слух, что мне нужны осиные гнезда, и другая соседка показала одно, висевшее у нее под навесом крыльца. Я попробовал действовать по той же схеме, только на этот раз гнездо было гораздо крупнее и еле-еле помещалось в сетку, а потом я не смог закрыть верх картонкой, что было досадно. Через несколько секунд после того, как я снял гнездо, десятки ос выбрались наружу, а стоило мне попытаться взять его, как мои руки уже горели огнем от множества укусов. Я бросил открытую сетку с осиным гнездом в багажник пикапа, прыгнул в кабину, захлопнул дверь и вывернул на дорогу. Потом, уже дома и в темноте, я перенес гнездо в авиарий. Как и в прошлый раз, осы постепенно разлетелись. Когда никого из насекомых не осталось, вороны опять разломали гнездо и съели содержимое.

Я был бы рад экспериментально показать, что бумага, которой виреоны украшают гнезда, действительно отпугивает голубых соек, бурундуков, красных белок и ворон, но и отрицательный результат не означал бы, что эта функция тут ни при чем. Дело в том, что непосредственный результат не всегда однозначно соотносится с отложенным. Возможно, бумага на гнезде виреона больше не служит полезной функции, а стала чем-то вроде нашего аппендикса и указывает на функцию, которая была у нее в далеком прошлом. Можно в изобилии найти интересные аналогии с нашими культурными практиками. Мы часто ведем себя таинственно и загадочно, и наше поведение теперь кажется бессмысленным, хотя исходно оно связано с логичными функциональными соображениями: например, как рассказывает в главе «Хром» в книге «Периодическая таблица» Примо Леви, по этому принципу люди пьют с рыбой белое вино, окунают кусочек сырого лука в льняное масло, когда готовят из него лак, и добавляют щепотку хлорида аммония к антикоррозийной краске.

Я не мазохист. Пожалуй, чтобы получать удовольствие от природы – наслаждаться насекомыми, даже жалящими, – совершенно не обязательно рисковать жизнью, конечностями и нарываться на анафилактический шок. Думаю, я не меньше, чем балуясь с пятнистыми осами, расширил кругозор и, может быть, даже послужил науке летом 2006 года, когда просто сидел со своей женой Рейчел на веранде и потягивал красное вино. Был ранний августовский вечер, большие зеленые стрекозы носились туда-сюда зигзагами в пространстве между домом и запрудой. Я замечтался, вспоминая эксперименты, которые когда-то проводил с коллегой Тимоти Кейси: мы тогда фиксировали стрекоз и имитировали у них перегрев летательных мышц (стрекозы обычно испытывают его при полете), направляя им на грудной отдел греющую лампу. Мы доказали, что стрекозы могут стабилизировать температуру тела, перегоняя излишнее тепло в длинное цилиндрическое брюшко, которое в результате начинает действовать как радиатор. Я тогда наслаждался ощущениями, сопровождавшими открытие нового явления: чувством определенности, контролируемости процесса и изяществом, которое мы ему приписывали. Погруженный в эти воспоминания, я слегка размяк, впрочем, не только благодаря им. Я поднял бокал, огляделся, увидел стрекоз, а потом заметил осу, которая тащила по веранде паука.

Оса, красивое синее насекомое с темными крыльями, приволокла паука на цветочный горшок и попыталась взлететь, но вес паука явно тянул ее вниз: она пролетела совсем немного, и ей снова пришлось взбираться по ограждению, чтобы сделать еще один короткий перелет. Я задумался: были ли у нее недостаточно разогреты летательные мышцы, чтобы выработать нужную подъемную силу, или это паук был слишком тяжелый, чтобы его нести? Сложно было сразу определить вид насекомого, было только ясно, что это одиночная оса, в отличие от шершней в очередном гнезде у нас над входом, которое я вместе с обитателями недавно отнес воронам.

Я созерцал осу с пауком, а Рейчел заметила, что видела, как похожее насекомое летало вдоль стены дома, только та оса несла «длинную сухую травинку», а потом еще и затащила ее в «трещину в стене». Я знаю, что осы порой делают изумительные вещи. Но они всегда делают одно и то же и не меняют свое поведение. В общем, я просто не поверил Рейчел, а возможно, надо было – скоро объясню почему.

Спустя несколько дней при похожих обстоятельствах я снова встретил темно-синюю осу – самку (самцы ос ничего не носят) с очередным пауком. На этот раз я проследил за ней и увидел, что она затащила паука в глиняное гнездо в виде длинной вертикальной трубки на южной стене нашего дома. Рядом были еще три таких гнезда разной длины, аккуратно приделанные друг к другу, как трубы органа. По гнезду я понял, что передо мной роющая оса-тлеед (Trypoxylon politum).

Насекомые часто служат моделью, по которой люди получают представление о базовых механизмах поведения и эволюции. Птицы же, обладая эмоциями, дают человеку возможность понять самого себя. Ухаживание, пение, постройка гнезд, добыча корма, предпочтения в отношении мест обитания и родительские стратегии глубоко укоренены во врожденных паттернах поведения – и у птиц, и у насекомых. Насекомые демонстрируют, как много можно сделать, имея в качестве центральной нервной системы всего несколько нервных узлов, – настоящее волшебство! Если в такую крошечную ЦНС можно вложить столько программ, то насколько же больше возможностей дает мозг птицы, который в сотни или тысячи раз крупнее? Поскольку осы строят гнезда, тут напрашивается прямое сравнение с птицами, и, когда августовским днем я нашел осу-тлееда, которая несла паука к себе в глиняное гнездо, я задумался о различиях между птицей и осой.

80 млн лет назад, в меловом периоде, родственники птиц майазавры делали углубления в двухметровых ямах, куда откладывали яйца и где затем заботились о молодняке. Майазавры гнездились колониями, как и сейчас делают многие птицы, потому что безопасность и защищенность группы напрямую зависит от числа особей. Несомненно, история постройки гнезд у насекомых по крайней мере вдвое длиннее.

В отличие от динозавров, мелкие птицы могут строить гнезда на деревьях, да еще и прятать их, а это дело более тонкое, чем кое-как вырыть яму. Как и у насекомых, у каждого вида птиц своя конструкция гнезда, не менее характерная, чем оперение, и все это одинаково жестко зафиксировано, закодировано в ДНК. Гнездо американского чижа заклинивается в вертикальной развилке древесного ствола и строится из тонких травинок и растительного пуха. У иволги (кассика) это мешочек из волокон сухого ваточника, висящий на конце длинной тонкой ветки на раскидистом дереве. У желтошапочного лесного певуна (Dendroica pennsylvanica) гнездо спрятано у земли в густых зарослях таволги или ежевики, это хрупкое сооружение, выполненное целиком из очень тонких травяных стебельков. Гнездо древесной ласточки в моем скворечнике сделано из рыхлой сухой травы, и почти всегда гнезда этого вида выложены перьями, чаще всего белыми. Странствующие дрозды строят твердую глиняную чашу с вкраплениями листьев и мусора и выстилают ее тонкими полосками травы. Американские лесные дрозды обычно вплетают в гнездо змеиную шкуру. Кошачьи пересмешники выстилают гнезда тонкими корешками, а снаружи украшают виноградной корой. Во́роны и черношапочные гаички выстилают гнезда шерстью. Конкретные материалы у каждого вида часто как будто случайны, но гнездо – это всегда изысканно совершенная в функциональном плане, безупречная конструкция.

Многие осы делают гнезда из глины или грязи, смешанной со слюной, как городские и деревенские ласточки: грязь твердеет и, пока остается сухой, будет прочной, как бетон. Как и птичьи гнезда, осиные служат пристанищем для потомства. Однако одиночные осы помещают в гнезда не только яйца, но и еду для личинок на будущее, когда те выведутся, а потом запечатывают гнездо, чтобы туда не пробрались паразиты. У некоторых ос, например осы-горшечницы, гнездо очень похоже на узкогорлый кувшин.

Роющие осы-тлееды, или трипоксилоны, за которыми я наблюдал, тоже одиночные и строят гнезда из грязи, но совершенно иначе, чем осы-горшечницы. Тлееды делают перевернутую трубку со входом на нижнем торце. Трубка крепится на вертикальную плоскость (на скалу или на стену дома). Слепив первую маленькую секцию, самка собирает пауков (самцы у насекомых никогда не участвуют в строительстве гнезд, не носят в них пищу и никого не жалят). Оса проталкивает еще живую добычу вверх по трубке, откладывает туда же яйцо и сооружает снизу перегородку, чтобы содержимое – добыча – не выпало. Она не беспокоится, что пауки уползут, так как, поймав их, вводит им вещество, которое держит их в зомбиподобном, вялом состоянии. Поэтому паук не сопротивляется, когда его тащат, и остается живым и свежим до той поры, когда через несколько дней или недель он понадобится личинке (похожей на белого червячка или опарыша) для питания.

Гнезда роющей осы-тлееда. Слева: общий вид гнезда с рубчиками, которые получаются, поскольку оса наносит твердеющую смесь порциями. В результате вскрытия в каждом из трех соединенных гнезд видны три камеры с насекомыми на разных стадиях развития, от яйца на теле свежего паука до личинок и куколок

Конструкция в виде вертикальной трубки весьма эффективна, потому что, чтобы сделать ячейку для следующего потомка, осе нужно просто продлить трубку вниз. Она пристраивает камеру под камерой и удлиняет гнездо, которое в итоге может достигать метра в длину. Лето идет, а гнездо растет за счет новых камер снизу, и в конце лета их может оказаться несколько десятков. Оса кладет в каждую камеру только по одному яйцу. В первой (верхней) ячейке уже может образоваться куколка, когда в последнюю (нижнюю) камеру оса еще таскает пауков. Яйцо она помещает на последнего паука в ячейке, а потом сразу запечатывает ее.

Я прорезал острым ножом первое гнездо и удивился, насколько твердые у него стенки. Оно было разделено всего на две ячейки. Ни в одной из них останков пауков уже не было: осиная личинка успела съесть добычу до последней ножки. Я прорезал соседнее гнездо, и тут в самом нижнем отделении обнаружилось восемь совершенно нетронутых пауков; они были разного размера, но похожи между собой и, вероятно, принадлежали к одному виду. Когда я вытаскивал их одного за другим, они лишь слабо подергивались. Каждый ненадолго поднял передние ноги в защитном движении, затем быстро опустил их. Пока я их не трогал, они оставались неподвижными. У самого крупного паука на боку было прикреплено желтое продолговатое яйцо. В отсеке выше (отделенном от нижнего перегородкой) тоже оказалось восемь живых пауков того же вида. Только один был мертв, из его спавшегося вялого брюшка текла жидкость, значит, его поела личинка. В другом гнезде в верхнем отделении была куколка, похожая на капсулу с лекарством. В отделении под ним находилась дохлая личинка, такая же вялая, как недоеденный паук, так что я решил, что она чем-то болела и умерла.

Впрочем, следующим летом я понял, что вялая и дохлая на вид личинка, возможно, ничем и не «болела». Я взял несколько гнезд, чтобы вывести ос. Появились три осы, и, к моему величайшему удивлению, это были не тлееды. Вместо них вывелись осы-сколии. Сколии хорошо известны как паразиты личинок пластинчатоусых жуков, например тех из них, у которых личинки живут в почве; очевидно, этот вид ос паразитировал на личинках другой осы, обитающих в глиняном гнезде.

Хотя строят гнездо и обеспечивают личинок пищей только самки, тлееды – один из очень немногих видов, у которых самец остается при гнезде. Считается, что самец помогает оберегать его от потенциальных врагов, пока самка охотится за добычей для личинок (а гнездо еще не закупорено). Очевидно, у тех гнезд, что я нашел и которые стали жертвой паразитов, самцов либо не было, либо они пренебрегли защитой. В результате такой «халатности» самца их с самкой потомство погибло. Впрочем, бывают случаи, когда в гнездо залетают и откладывают яйца мухи, так что потом опарыши питаются добычей осы и отнимают пищу у ее личинки, но осиное потомство при этом не погибает. Просто насекомые из-за нехватки пищи получаются миниатюрного размера (O’Neil et al., 2007).

Мои наблюдения за природой с веранды скоро принесли новые, еще более поразительные сюрпризы. Возможно, читатель уже догадался, о чем речь: через несколько дней, когда мы опять сидели на крыльце в надвигающихся сумерках с традиционным бокалом красного вина после ужина, мне показалось, что по горизонтали пролетела, а потом зависла в воздухе светлая соломинка длиной около 15 сантиметров. Соломинка привлекла мое внимание, я присмотрелся и увидел черную осу – по форме точно такую же, как тлеед, – которая что-то несла. Я подскочил от волнения – оса испугалась и улетела. Доказательств у меня не осталось, но «добыча» насекомого упала на веранду. Я поднял ее – и точно, это была длинная сухая травинка!

Я стал ждать, думая, что оса вернется. Минут через двадцать она появилась с новой травинкой. На этот раз я держал наготове сачок для насекомых и поймал осу вместе с ее ношей. Оса оказалась длиной около 15 миллиметров, а травинка, которую она несла, – около 6 сантиметров. При беглом осмотре насекомое было очень похоже на тлееда, только его черное тело не было синеватого оттенка, а крылья были дымчатые, а не сине-черные. Это был другой вид ос – как я установил позже, Isodontia mexicana. Также позже я выяснил, что этот вид не делает «органных трубок» из глины и не наполняет их пауками, а использует естественные полости в поверхностях, выстилая их травой и наполняя парализованными сверчками и кузнечиками.

В следующем году тлееды покинули наш дом. Оставшиеся гнезда расклевали дятлы или синицы. Я заглянул в амбар соседа, и там, глубоко внутри, над конским стойлом, в потолке сеновала, нашел множество глиняных гнезд другого вида, голубой грязевой осы Chalybion californicum, приклеенных на деревянные балки. Голубая грязевая оса приделывает следующую камеру для личинки сбоку от предыдущей, а не снизу, как трипоксилон. Эти гнезда тоже были набиты парализованными пауками, но в каждой ячейке были пауки разных видов: были белые и желтые пауки-крабы, бурые кругопряды и другие виды. В западных штатах США голубая грязевая оса известна тем, что охотится на печально знаменитого паука «черную вдову».

Снятое с балки в амбаре трехкамерное гнездо голубой грязевой осы, пауки и личинка осы из одной из камер

Как оказалось, летом насекомые занимаются не только полезными делами: кто-то сумел «вскрыть» нашу отопительную систему. Когда я пошел проверить дровяную уличную топку, подающую по трубам в дом горячую воду, оказалось, что она неисправна. Вертикальная трубка водомера оставалась пустой, а не наполнялась водой при открытом вентиле, так что я не рискнул зажечь огонь. К счастью, я заметил мусор на дне трубки, и мне сразу пришли на ум пчелы-листорезы, или закройщицы. Эти одиночные пчелы устраивают гнезда в древесине, в ходах, прогрызенных личинками жука большого дровосека, и похожих полостях и выстилают их оторванными от листьев кусочками. Затем пчела заворачивает в кусочек листа яйцо и пыльцу для личинки, которую приносит перед тем, как запечатать гнездо грязью. Я отправил часть того, что сумел выудить из топочного водомера, специалисту по пчелам Кевину О’Нилу, и он подтвердил, что топку действительно испортила пчела-листорез.

Четыре осы (не в масштабе). В центре, увеличенная: голубая грязевая оса несет парализованного паука. Справа: оса, носившая травинки, и тлеед. Слева: гнездовой паразит тлееда

У этих пяти насекомых – четырех видов «домово-амбарных» ос, три из которых анатомически схожи, и пчелы-листореза – удивительно разное поведение. Вероятно, как и строение организма, оно записано в ДНК, но проявляется только в ответ на специфические сигналы. Как и большинство взрослых особей у насекомых, осы живут недолго – несколько недель. Времени на эксперименты и обучение у них мало, так что им приходится сразу делать все правильно, как только они выходят из куколки. Только что вышедшая роющая оса улетает, стоит ее крыльям отвердеть, – и находит грязь! Она «знает», как брать и носить грязь, куда с ней направиться, и – самое изумительное – как сделать из нее гнездо, причем совершенно особой формы. Из сотен тысяч вещей, которые можно найти, оса ищет специфическую добычу (или ищет такими способами, что находит именно ее). Оса реагирует на строго определенные и очень мелкие детали из всего того, что ей встречается. Точно так же, как мы, когда выбираем овощи на рынке, она каждую секунду принимает невероятное количество решений. Ее выбор предопределен генетическими инструкциями. Гибкости здесь мало. А у соседнего вида инструкции совсем другие. Если я захочу, чтобы кто-то точно воспроизвел поведение какой-то из ос, мне придется написать целую энциклопедию, и все равно исполнитель обязательно наделает бесчисленное количество ошибок. Но осы с мозгом меньше булавочной головки в совершенстве выполняют свои задачи без всякой практики, вылетев в мир, которого раньше никогда не видели. Помимо загадки о том, как осам удается делать так много такими малыми средствами, есть еще одна: как получается, что их знания безупречно передаются от одного поколения к другому?

Известны сбои «моторного» поведения (такого как шагание, полет, лазание, ходьба и преодоление ям), обучения и памяти, которые доказывают, что поведение действительно связано с генами. Но как именно мы переходим от белкового генного продукта к поведенческой программе, состоящей – в отличие от поведенческих склонностей – из сотен точных решений и действий, остается одной из великих загадок биологии. И тут я встретил ее прямо перед своим носом на нашей веранде.

Сегодня 12 мая, и я в лагере в Мэне. Мистер Уитэм, который живет один в хижине у подножия холма, говорит, что в прошлую пятницу на ближнем пруду еще стоял лед. Но сегодня я слышал с той стороны гагар, так что там, вероятно, наконец появилась открытая вода. Вдоль обочин еще лежит снег, хотя благодаря теплу в последние дни на некоторых склонах зазеленели тополя. Гусеницы-листоеды уже на деревьях, стаи мелких певчих птиц, виреонов и красногрудых дубоносовых кардиналов прилетели почти с точностью до дня, как только на ветках развернулись листья. Сегодня достаточно тепло и солнечно, чтобы рыжие муравьи семейства Formicidae, живущие в моем домике и вокруг него, тоже вели себя активно. Они забегали колонной вверх и вниз по березе рядом с домом. Пара муравьев тащила маленькую гусеницу. Я отобрал ее у них и определил как личинку одного из видов хохлаток (Notodontidae), которых в прошлые годы видел на листьях березы. Потом я вернул гусеницу на комель дерева, и через несколько секунд четыре или пять муравьев так и бросились на нее. Но больше всего из всех моих наблюдений в этот день мне запомнилась крошечная бабочка Lycaenopsis argiolus – голубянка весенняя. Этот вид нередко встречается в то время, когда распускаются тополя, и каждый раз, как я иду по тропе к домику, я вижу несколько таких особей. Весенней голубянке подходит ее название: она первой из бабочек выходит из перезимовавшей куколки (некоторые чешуекрылые, например траурница, зимуют взрослыми). Трудно устоять перед ее очарованием. Поверхности ее небесно-голубых передних крыльев поблескивают, как два зеркальца, когда она летит над сухой прошлогодней травой, выискивая первые весенние цветы, а на земле еще местами лежит снег. Если летает голубянка, значит, уже было несколько теплых дней и лето не за горами.

Похожие на слизней зеленые гусеницы голубянки весенней питаются бутонами и цветками фиалок, и за ними обычно «ухаживают» муравьи. Муравьи без колебания убивают большинство прочих гусениц, но этих не едят. Наоборот, они служат им телохранителями, отпугивая хищников и насекомых-паразитов. Секрет привлекательности гусениц голубянки для муравьев в том, что, когда муравьи щупают гусениц усиками, те выделяют капельки сладкой, богатой белком жидкости из железок, расположенных у них на спине.

В большом и очень интересном семействе голубянок (название семейства не совсем точное, поскольку далеко не все они имеют голубой цвет) у большинства бабочек из яиц выводятся мелкие гусеницы, похожие на слизней. Мало кто, кроме экспертов и страстных любителей (среди которых самым известным был писатель Владимир Набоков), тех, кто изучил голубянок достаточно хорошо, чтобы различать и называть новые виды, знает, где их искать. Но муравьи и гусеницы безошибочно находят друг друга.

Голубянки известны тем, что у многих их видов гусеницы развиваются в тесных отношениях с муравьями: в отличие от большинства других чешуекрылых, личинки одних голубянок кормят муравьев, как голубянка весенняя, другие забираются в их гнезда, где их кормят сами муравьи, а третьи, после того как муравьи их приютили, пожирают муравьиный расплод. Эти три схемы поведения, вероятно, развились одна из другой в процессе эволюции.

Весенняя голубянка и одна из ее куколок. Гусеница напоминает слизня, за ней «ухаживают» муравьи

После того как организм «нашел» или изобрел успешную стратегию, можно копировать, усиливать и модифицировать ее элементы. Великое разнообразие видов голубянок, возможно, возникло благодаря тому, что когда-то их древний предок нашел защиту в лице муравьев и таким образом получил новую, более безопасную нишу, где оказался скрыт от птиц и других хищников, а также паразитов. Маловероятно, что тысячи видов голубянок открыли для себя муравьев независимо друг от друга, но каждый взаимодействовал с ними по-своему. Самые замысловатые и интересные отношения между этими насекомыми можно встретить в тропиках, в условиях почти постоянного лета.

В процессе эволюции дальше многих других видов отошла от предковой формы бабочка Liphyra brassolis, крупная азиатская и австралийская голубянка с размахом крыльев больше 7 сантиметров. Она родственна остальным голубянкам, но окрашена в коричневый и черный цвета. Личинка этой бабочки берет от муравьев максимум: гусеницы скрываются в гнездах очень агрессивных древесных муравьев-портных Oecophylla smaragdina, да еще едят их.

В постройке гнезда у муравьев этого вида принимают участие личинки. Слюнные железы личинок выделяют шелковую нить, а взрослый муравей держит личинку челюстями и водит ею туда-сюда между двумя краями листа. Личинка выделяет липкий шелк, он прилипает к листьям, листья склеиваются и образуют убежище, оно же гнездо, которое затем также используют гусеницы голубянки. Но как гусеницы добиваются, чтобы их пустили в муравьиную цитадель? Сегодня мы видим результат долгой эволюционной гонки вооружений, противостояния, в котором, очевидно, победила голубянка, потому что ее личинки получили все преимущества, тогда как муравьи не получили ничего. Вероятно, исходно гусеницы, как и у голубянки весенней из Мэна, жили с муравьями в симбиозе или по крайней мере не вредили им.

Какой конкретно путь они прошли до нынешнего состояния, неизвестно, но по различным мелким деталям можно предположить, какие здесь возникали проблемы и как могли выглядеть решения. В настоящее время голубянки лифиры откладывают яйца на нижнюю сторону ветки, где их труднее заметить, а потом юные гусеницы заползают в листовое гнездо высоко на дереве. Несомненно, многие гусеницы миллионы лет гибли, но за это время у них развилась толстая кожистая шкура, которая в итоге стала почти непроницаемой броней, и слизнеподобные гусеницы голубянки превратились в маленький танк. Бронированные гусеницы оснащены «подошвой», которая позволяет им прикрепляться к гнездовому субстрату муравьев, в первую очередь к поверхности листа, так что муравьи не могут их перевернуть и укусить за мягкое подбрюшье или оторвать, чтобы выбросить.

Проблемы начинаются, когда гусенице пора перелинять на стадию куколки, так как свежая кожица куколки обязательно должна быть мягкой, тонкой и легко рваться. Однако гусеницы лифиры нашли решение и здесь. Полиняв, куколка остается в бронированной шкуре гусеницы, а не сбрасывает ее, как это бывает у других видов. Но от того, что куколка остается внутри «брони», могут возникнуть новые проблемы, когда придет время выйти имаго. Поэтому в шкуру гусеницы в определенных местах встроены линии слабины, благодаря которым мягкой вылупляющейся бабочке проще выломиться из «танка». При этом взрослая бабочка, выходящая из куколки внутри муравьиного гнезда, обязательно должна быть мягкой, иначе она не сможет развернуть и накачать крылья, и не исключено, что муравьи быстро с ней расправятся. Опять же, у голубянки лифиры есть особое решение и для этой проблемы: в отличие от бабочек других видов, она покрыта толстым слоем белых порошкообразных чешуек, как у моли (поэтому по-английски она и называется moth butterfly – «бабочка-моль»), и эти чешуйки забивают ротовые части муравья при любой попытке ее укусить. Чешуйки на теле насекомого не закреплены, но держатся достаточно долго, чтобы мягкая и еще уязвимая бабочка могла покинуть гнездо, за его пределами накачать крылья и дать кутикуле отвердеть. Оставшиеся защитные порошкообразные чешуйки вскоре осыпятся сами собой.

Муравьи Oecophylla (экофилы), хозяева этих гусениц, очень агрессивны и тем более полезны видам, которые смогут пробить муравьиную оборону. Активные днем, они в том числе нападают на другие виды муравьев и всегда стараются убрать их со своих деревьев (убивая их). Но есть вид муравьев, Polyrhachis queenslandica, который может жить на общих деревьях с экофилами. Им удается разминуться за счет того, что полирахисы строго ночные. Днем, когда экофилы активны и могут их убить, полирахисы сидят в своих гнездах – это пара совмещенных листьев, склеенных вместе и запечатанных вдоль краев, всего с двумя узкими трубчатыми входами на противоположных концах гнезда. Весь день муравьи-стражники находятся у входов и аккуратно затыкают их своими плоскими головами. Ни экофилы, ни гусеницы не могут миновать эти головы-затычки. Тем не менее Polyrhachis queenslandica тоже принимают у себя гусеницу голубянки – ту, которая выработала ровно противоположную стратегию по сравнению с голубянкой лифирой.

Эта бабочка откладывает яйца прямо на гнезда муравьев Polyrhachis queenslandica или на ветки рядом с одним из входов. Для полирахисов гусеницы – не враги; но их враги экофилы с того же дерева могут их съесть. Чтобы избежать подобной участи, яйца Arhopala wildei проклевываются ночью, когда экофилы спят, а ночные полирахисы еще до рассвета в безопасности заносят молодых гусениц в свое гнездо. Уже внутри муравьи обращаются с гусеницами как со своими личинками и, когда гусеницы линяют, даже помогают им стягивать кутикулу так же, как собственному потомству. А если гнездо потревожить, муравьи уносят гусениц в безопасное место вместе со своим расплодом. Чем же голубянки их подкупили? У гусениц A. wildei на заднем конце есть железа, которая выделяет чудесный (на вкус муравьев) секрет. Гусеницы дают доступ к угощению, поднимая задний конец тела каждый раз, когда к ним приближается муравей. По-видимому, аромат гусениц имитирует запах муравьиной личинки, так что муравьи их путают. Тем временем угощение вообще-то целиком получается из самих муравьев, потому что гусеницы пожирают их яйца, личинок и куколок.

Пока что непонятно, почему жизненные циклы этих голубянок настолько сложнее, чем у наших знакомых, которые открывают короткое мэнское лето. Может быть, в условиях вечного тепла, как в тропиках, у видов больше времени и возможностей для развития сложных общественных отношений.

В большинстве своем личинки дневных и ночных бабочек во всем мире питаются зеленью – часто это листва деревьев, такая изобильная, что едва ли нужно интриговать и выдумывать сложные схемы, чтобы добыть ее. Но, посмотрев на голубянок, понимаешь, что и гусеницу не стоит недооценивать!

2 августа 2006 года. Температура держится около 30°, и, как обычно, душно и парит. Теперь главным звуком стал звон цикад. Зато домовые крапивники совершенно стихли – большая перемена! Яйца в их кладке (последней) вот-вот проклюнутся. Знают ли об этом птицы? Не поэтому ли перестал петь самец? Я вижу, как на деревьях там и тут покачиваются листья – это птицы ищут гусениц. Первых раздавленных крупных гусениц на дороге – в основном бражников – я заметил дней десять назад; они покидают кормовые деревья, чтобы побродить, прежде чем окуклиться под землей. Бабочки-монархи парят лениво, но иногда ускоряются, несколько раз взмахнув крыльями. Одна из них летит более ровно и величаво, а потом садится на куст. Она расправляет крылья, и я вижу, что на ней, прицепившись гениталиями, висит еще одна бабочка (со сложенными крыльями). Крайний случай охраны партнера. Может быть, скоро я увижу на ваточнике новых бело-желто-полосатых гусениц монарха. Появляются первые бабочки Limenitis archippus, которых в Америке называют «вице-королями», очень похожие на монархов. Ночью мы видим зарницы далеких гроз, иногда слышим раскаты грома.

Однажды, когда я продолжал искать гусениц, я увидел нечто, отчего глаза полезли у меня на лоб. Это было в середине лета, и я нашел под высокими деревьями в лесу на земле поеденные зеленые листья. Когда я их поднял и осмотрел, стало очевидно, что они не опали с дерева обычным путем (когда разрыв идет между веткой и черешком листа). У них был перерезан сам черешок. Гусеницы кормились листьями, а потом откусывали остаток. Они скрывали остатки своей трапезы и тратили драгоценное время и энергию, чтобы перегрызть очень жесткие, одревесневшие черешки. Так как я сам выслеживал гусениц по поврежденным листьям, мне показалось, что, оставляя листья с погрызами, гусеницы, по сути, оставляют подсказку для охотящихся на них птиц. Ликвидируя такие «улики», «невидимые» гусеницы ловко держали бы хищников на расстоянии. Как и у голубянок с их муравьями, история листогрызущих гусениц и птиц – это тоже история эволюционной гонки вооружений, которая не прекращается круглые сутки, день за днем, все лето.

Специализированное поведение птиц позволяет им ловить насекомых, а специализированное поведение насекомых позволяет им избегать поимки. На протяжении всей истории эволюции поле битвы в этой гонке постоянно меняется, поскольку каждый участник идет в ногу с другим. Те, кто не поспевает, исчезнут. Наивысшей точки это соревнование достигает после того, как вылупляются птенцы: именно теперь птицы-родители начинают настоящую охоту на гусениц.

Большинство мелких северных лесных птиц пытается вырастить в каждой кладке от четырех до шести птенцов. На добычу пищи нужно огромное количество сил и времени, чтобы выкормить столько потомства и примерно за неделю довести птенцов до веса взрослой птицы. Для хищника птенец – это беспомощный комок нежного мяса, а шумная борьба детенышей за внимание родителей, чтобы те их покормили, попросту удобный знак, где их найти. Как следствие, стадия слетка – самое опасное время в жизни птицы, и птенец получит огромное преимущество, если как можно быстрее научится летать и как можно раньше покинет гнездо. Чтобы непрерывно поддерживать феноменальный рост потомства, взрослым нужно кормить птенцов каждые несколько минут, а пища должна легко перевариваться и содержать много белка. У большинства лесных птиц один ответ: гусеницы.

Конечно, многое из того, что можно сказать о птенцах, имеет отношение и к гусеницам, только последние питаются листвой, а это чрезвычайно низкобелковая пища. У гусениц в теле мало твердых частей: у них нет скелета и обычно нет «меха». Они легко перевариваются, и чаще всего с гусеницей перед едой ничего не нужно делать – ее можно просто проглотить. Как и птенцам, им нужно быстро расти, но, поскольку у большинства гусениц (хотя и не у всех) диета вегетарианская, они достигают полного веса совсем не с той скоростью, что птенцы. Многим гусеницам, чтобы выжить, нужно найти тонкое равновесие между тем, чтобы скрываться, и тем, чтобы активно питаться. Это сложно, потому что листья дерева обязательно должны быть на солнце, а там трудно спрятаться.

Птицы, осы и мухи или охотятся на гусениц, или паразитируют на них (или и то и другое), вероятно, не меньше 100 млн лет. Из года в год подавляющее большинство личинок из каждой кладки любого мотылька или бабочки, где обычно около 200 яиц, бывает съедено. Конечно, то, что другие животные неустанно прореживают популяцию гусениц, наложило на последних глубокий отпечаток.

Гусеницы невероятно, поразительно разнообразны по форме, цвету и поведению. Некоторых защищают сильные яды. Другие отвращают поедателей, отрастив шерстевидные волоски или острые щетинки. Все гусеницы, которых легко заметить и человеку, и птице, не очень годятся в пищу птицам и осам; а вот тех, кого найти трудно, птицы особенно ценят в качестве корма. Так что неудивительно, что большинство съедобных гусениц хорошо прячутся самыми разными способами – чуть ли не становятся невидимыми – и составляют основную летнюю пищу птиц. Может показаться, что раз более 90 % каждой кладки мотылька или бабочки съедают на стадии гусениц, то они не очень хорошо приспособлены спасаться от птиц. Но если один участник эволюционной гонки вооружений все лучше прячется, другой все лучше ищет. Птицы ищут очень хорошо.

Я помню, что испытал, когда нашел гусеницу в первый раз. Я был в начальной школе и собирал в лесу ягоды. В малине оказалось что-то очень красивое – пухлое зеленое тельце украшали красные бугорки, из которых торчали короткие черные щетинки. Я был ошеломлен и с тех пор навсегда влюбился в гусениц. В магистратуре я решил изучать программу, которая позволяет гусенице табачного бражника поедать листья, не отходя от точки прикрепления у основания листа и не оставляя никаких отходов. Обычно не быть съеденной для гусеницы гораздо сложнее, чем найти достаточно пищи. Чтобы выяснить, как гусеницы прячутся от птиц, я сначала использовал вместо птиц студентов.

Я вновь встретился с гусеницами летом в конце 1970-х на полевой станции Миннесотского университета на озере Итаска, где помогал вести курс полевой экологии. Каждый из трех преподавателей придумал «полевой проект» для группы из десятка магистрантов-биологов. Полевые проекты должны были быть связаны с местной флорой и фауной, и я пару дней бродил в тамошних лесах в поисках вариантов для темы. Тогда я и нашел откушенные, частично поеденные листья липы.

Ранее я провел полевое исследование (в Мэне), где изучал шмелей и обнаружил, что у шмелей есть специализация: каждая особь развивает умение искать и обрабатывать определенные разновидности цветков. Например, на поле с несколькими видами цветков один шмель мог выискивать цветы клевера и почти не обращать внимания на золотарник. На том же поле другой шмель посещал золотарник и игнорировал клевер. Шмели сохраняли специализацию независимо от того, сколько вокруг было других цветков. У них формировался «образ искомого» – того цветка, который они будут искать. Птицы (и люди), видимо, тоже ищут определенную гусеницу с помощью такого образа. Знать, что вы ищете, полезно, но обычно это знание приходит за счет того, что вы больше ничего вокруг не замечаете.

Чтобы показать студентам, какое значение имеет образ искомого, я рассадил четырех мимикрирующих под палочки гусениц (семейства Geometridae – пяденицы, или землемеры) на молодом тополе, а потом привел студентов и попросил их поискать. Я сказал им, что прямо перед ними есть четыре гусеницы, но не дал подсказки, на что те похожи (две пяденицы изображали живые зеленые веточки, а две притворились мертвыми бурыми сучками). В случае успеха «собирателям» запрещалось сообщать остальным, что и где они нашли.

Я ожидал, что студенты найдут гусениц за какие-то секунды, ну, может, минуту-другую, ведь они были в нескольких сантиметрах прямо у нас перед глазами. Я был весьма удивлен, когда оказалось, что, несмотря на долгие добросовестные поиски, лишь некоторые из моих неопытных, но старательных охотников обнаружили гусеницу в течение первого получаса. Но те, кто все-таки нашел одну гусеницу, потом заметили и вторую, похожую, в течение минуты или меньше. То есть, как и предполагалось, когда студенты узнали, что искать, дело у всех пошло намного лучше. У этого обобщения есть важные следствия. Если птицы ищут гусениц так же, как шмели и студенты, то некоторый вид гусениц получит большое преимущество, если начнет маскироваться не так, как другие: тогда гусеница не будет соответствовать набору образов искомого у хищника. Очень полезно быть редким и отличающимся.

Гусеницы 250 000 видов чешуекрылых невероятно разнообразны. Одни похожи на листья или их части; другие напоминают веточки, птичий помет, мусор; некоторые сливаются с корой, на которой отдыхают, когда не питаются; кто-то покрывает себя мусором, собранным вокруг. Я несколько раз устраивал показы слайдов с гусеницами, где брал аудиторию на виртуальную охоту: показывал всевозможных эффектных гусениц, сидящих на своих кормовых растениях. На нескольких тренировочных слайдах зрители учатся находить гусениц на экране, а потом я даю тест: показываю картинку либо с настоящими спрятавшимися гусеницами, либо с чем-то похожим на них, либо с тем и другим. Каждый раз обманываются даже профессиональные энтомологи: то не видят настоящих гусениц, которые ясно видны и увеличены на экране в 1000 раз, то указывают на что-нибудь, что они приняли за гусеницу по ошибке. Мое искусство находить гусениц, несмотря на их различные трюки, в том числе подразумевало поиск свежих погрызов на листьях. Это позволяет сузить область поиска, так как большинство гусениц (хотя и не все) далеко не уползает.

Тогда, в Миннесоте, обнаружив первые откушенные и частично поеденные листья, я поискал и наконец нашел едва заметные остатки листовых черешков, которые еще держались за ветку дерева там, где раньше был лист. Ветка с оставшимися листьями выглядела нетронутой, и в обычных обстоятельствах я прошел бы мимо, не глянув на нее второй раз. Но тут я присмотрелся и, как и ожидал, нашел крупную гусеницу: большую бурую личинку рода Catocala – орденская лента, которая была почти невидима, так как отдыхала, плотно прижавшись к соседнему сучку и мимикрируя под неровности коры. Позже я стал наблюдать за этой гусеницей, фотографировал ее и выяснил, что она весь день провела неподвижно в укрытии на сучке. Вечером она быстро вылезла на ветку, объела лист, слишком большой, чтобы потребить его за один раз, а съев часть этого листа, вернулась к черешку и перегрызла его, так что остаток листа отвалился. Затем гусеница удалилась обратно в укрытие на сучке. Я наблюдал и фотографировал похожее поведение у многих видов гусениц, но это были только «невидимые» виды, которые, соответственно, в эволюции научились избегать хищников, охотящихся с помощью зрения, а не обоняния.

Среди них встречаются гусеницы, которые, пока едят и еще не сбросили лист на землю, подрезают его так, чтоб он просто выглядел меньше, но не выдавал едоков обрывками или дырками. Некоторые из этих видов, например хохлатки (Heterocampidae), скрывают свои погрызы, вставляя собственное тело на то место, где они объели край листа, так что их тела имитируют съеденную часть вплоть до фальшивых пятнышек, сохраняя форму края листьев, характерную для кормового дерева.

Только те гусеницы, которых обычно поедают птицы, имеют защитный окрас тела, практикуют урезание листьев, занимают специфические положения при питании и откусывают попорченные листья. Щетинистые или ярко окрашенные гусеницы, которых птицы не едят (но на которых все же паразитируют осы и мухи), питаются неаккуратно и погрызенные листья не сбрасывают. Эти наблюдения подталкивают к выводу, что последняя особенность поведения – уловка в игре в прятки с птицами.

Хотя казалось очевидным, что птицы охотятся на вкусных «невидимых» гусениц, как и я, используя в качестве улики поврежденные листья, ничего нельзя принимать на веру. Любую идею надо проверять, как правило, с помощью долгой утомительной работы, которая может занять месяцы или годы и почти всегда приводит к неожиданным результатам. Я пригласил Скотта Коллинза, друга и коллегу, провести со мной лето в домике в штате Мэн, поработать, развлечься и в ходе эксперимента определить, могли ли птицы научиться охотиться на гусениц, выслеживая их по поврежденным листьям.

Мы со Скоттом решили работать на черношапочных гаичках. Их было много, они легко приручаются, их просто ловить паутинными сетями, которые ставятся в лесах. Мы воздвигли авиарий из сетки, расчистив для него место в лесной чаще, где гаички могли чувствовать себя как дома, и в этом вольере сделали два отделения: в одном держали птиц (шестерых случайно выбранных), а в другом через день устанавливали десять маленьких березок или вишен. Мы получили отчетливый результат: все наши подопытные быстро учились в первую очередь искать на деревьях с дырявыми листьями (при этом деревья мы постоянно переставляли), если раньше на них попадалась пища. В последующих опытах мы также определили, что птиц можно научить искать на определенных видах деревьев (скажем, на березе, а не на клене или вишне) и использовать листья, действительно поврежденные гусеницами, а не такие, как у нас, которые мы искусственно продырявили дыроколом ради эксперимента.

У птиц, которые охотятся на гусениц на воле, задача гораздо сложнее, чем была у наших гаичек в вольере. Если бы естественная обстановка в лесах вокруг была такой же простой, как устроили мы, чтобы ответить на один конкретный вопрос, то в поведении птиц, вероятно, было бы жестко записано, что их должны привлекать поврежденные гусеницами листья. Но это не так. Наши гаички учились ассоциировать поврежденные листья на конкретных видах деревьев с едой. Однако без разбора тянуться к таким листьям, даже на правильных видах деревьев, в природе может быть неудобно, потому что на деревьях за лето (или за период до шести лет в тропиках) накапливается много повреждений, и рано или поздно по ним уже нельзя судить о том, есть ли поблизости гусеница. Ранним летом, когда все листья еще свежие, по повреждениям на них можно предположить, что гусеница недавно кормилась и находится где-то рядом, но осенью поврежденный лист может означать, что гусеница была здесь три месяца тому назад.

Может быть еще одна проблема с тем, чтобы на охоте ориентироваться по поврежденным листьям: чем менее съедобна гусеница, тем больше повреждений она оставляет. Как уже упоминалось, волосатые, шипастые и ядовитые гусеницы, которых обычно не едят птицы, питаются «неаккуратно», поскольку не пытаются скрыть следы своих трапез. Они съедают самые мягкие ткани листа и часто оставляют жесткие прожилки и поврежденный лист висеть. Таким образом, сами по себе поврежденные листья могут оказаться плохой подсказкой при охоте на съедобных гусениц. И значит, яркие отличия в поведении гусениц, которых меньше ценят птицы, подтверждают, что паразитоиды в своих поисках вряд ли в первую очередь ориентируются на зрительные сигналы в виде поврежденной листвы.

Я мог понять, питалась ли на листе съедобная или несъедобная гусеница, потому что несъедобные оставляли от листа клочья и лохмотья, а съедобные постепенно обрезали его с краев, чтобы «лохмотьев» было поменьше. Мне стало любопытно, могут ли птицы, для которых уметь таким же образом различать листья тоже имеет смысл, научиться этому? Я поговорил с зоопсихологом Аланом Камилем, который незадолго до того ставил лабораторные опыты на голубых сойках, чтобы установить, насколько тонко они различают сигналы при поиске скрывающихся мотыльков. В его лаборатории сойки проходили индивидуальные эксперименты, связанные с выбором. Их научили клевать экран при появлении на нем определенных картинок. Птицы получали пищевое подкрепление, если реагировали на «правильную» картинку. Я послал в его лабораторию серию фотографий с листьями, поеденными съедобными и несъедобными гусеницами, и Памела Рил с соавторами провела эксперимент. Я был рад узнать, хоть и не очень удивился, что «сойки с минимальными затруднениями или вообще без них» отличали друг от друга картинки с листьями, на которых питались эти два типа гусениц. Больше того, они делали обобщения. Лабораторные сойки научились клевать картинки на экране, если там был лист, частично объеденный съедобной гусеницей, и игнорировать картинки с изображением нетронутых листьев или тех, которыми питались несъедобные гусеницы.

29 мая 1985 года. Я шел по тропинке к своему мэнскому домику. Неделей раньше на осинообразных тополях развернулись зеленые, как молодой горошек, листья, и теперь, идя под пологом ветвей, я нашел на земле интересный свежий лист. Он был аккуратно скатан в трубочку и тщательно закреплен шелком. Я поднял и развернул его, ожидая найти внутри гусеницу. Она действительно была там – тонкая, бледная гусеница молевидной бабочки. Удивило меня то, что скатанный лист лежал на земле. Может, его сбросило дерево? Может ли дерево сбрасывать листья, чтобы избавиться от гусениц, которые в них завернулись?

Я поискал под тем же деревом и другими тополями и за час-другой собрал 246 одинаковых скатанных листьев. В большинстве из них была такая же гусеница, от 8 до 10 миллиметров длиной. Гусеницы довольно часто скручивают листья, но найти эти свертки на земле под деревом удается реже. У всех скатанных в трубочку листьев с гусеницами не хватало большей части черешка, значит, дерево сбросило листья не само. Черешки прочные, они не рвутся и не ломаются в бурю. Первым разорвалось бы соединение между черешком и веткой, значит, это не дерево избавлялось от гусениц, а наоборот.

Чтобы закатать себя в лист, гусеницы прихватывали край листа, прикрепляли клейкую шелковину к наружному краю, протягивали ее внутрь и прикрепляли другой конец нетянущейся шелковинки ко внутренней поверхности листа. Этот процесс они повторяли до тех пор, пока постепенно не скатывали весь лист в трубочку. Затем просовывались через верх трубки и с большим трудом, а может быть, и риском перегрызали черешки, чтобы вместе с листовой трубкой упасть на землю. После этого гусеницы так и оставались в свернутых листьях и там же окукливались. Я сохранил отгрызенные скатанные листья с гусеницами внутри, те перелиняли в куколку, и на первой неделе июля из них вывелись мелкие серые мотыльки.

Зачем гусеницы-листовертки откусывают листья, в которых сидят? Это совсем другая ситуация, чем та, что я наблюдал раньше. Тогда гусеницы оставались на дереве, где всегда можно было найти листья, чтобы прокормиться. Здесь же, наоборот, гусеницы изолировались от дерева и, как следствие, ограничивали себе запас еды. В чем выгода? Может быть, на земле безопаснее, чем на дереве? Чтобы это выяснить, я взял 200 свежеопавших листовых трубок с гусеницами, разделил их на пять групп и разложил в пяти разных местах на земле. Спустя неделю все скатанные листья были на месте. Пока что все было хорошо – похоже, на земле безопасно. Но может быть, гусеницы были бы в такой же безопасности и на дереве? Это было трудно узнать, потому что обычно они там не остаются. Но мне стало интересно, что случится, если раскатать их надежные домики после падения на землю, вынуть гусениц и поместить их обратно на дерево.

На опушке возле моего домика росли два молодых осинообразных тополя, и я выпустил на их ветки множество вытащенных из листовых трубок гусениц. Листовертки оказались не слишком приспособлены к тому, чтобы висеть, особенно на тополиных листьях, которые сильно вибрируют при малейшем ветерке, как будто специально устроены, чтобы стряхивать гусениц. Многие немедленно свалились. Однако некоторые удержались, и через день я обнаружил 30 свежих листовых трубок. То есть мои гусеницы почти немедленно сделали себе новые дома. Однако еще через два дня 7 из 30 трубок были отгрызены. Я не нашел признаков действий хищника, но похоже, что использовать молодое деревце на поляне для такой проверки нечестно, потому что в естественных условиях гусеницы обитают в кронах больших деревьев в лесу.

Наблюдать за ними было забавно, а еще интереснее стало бы, если бы я смог продолжить это занятие на вершине дерева. Так что я запасся листовыми трубками, которые собрал на земле, забрался с ними в крону старого осинообразного тополя, удобно устроился на ветвях, убедился, что здесь нет уже готовых скрученных листьев или черешков от ранее отгрызенных листьев, и стал разворачивать по одному листу и выпускать гусениц на очищенные и помеченные мной ветки. Через два дня я снова взобрался на дерево и нашел 37 новых скрученных листьев там, где выпустил около 80 гусениц. Из них одну гусеницу поедал клоп-щитник; 8 частично свернутых (или развернутых) листьев были пусты; в 12 частично свернутых листьях были гусеницы, но листья совсем не были погрызены; 7 полностью скрученных листьев с гусеницами внутри были частично съедены; и еще было 9 отгрызенных черешков. Итак, очевидно, несколько гусениц кто-то съел: находиться на дереве было рискованно. Получились кое-какие интересные наблюдения, но их можно было истолковать по-разному, и сделать определенный вывод было невозможно: для научной публикации этого недостаточно. Тем временем сезон гусениц кончился, и я отвлекся на другие дела.

У меня не было случая снова подумать об этих гусеницах более 20 лет, пока я не начал писать эту книгу и не нашел свои заметки, припрятанные в папке. В следующие десять дней в июне 2006 года, когда в перерывах я выходил на пробежку, я проверял, нет ли на земле под тополями вдоль дороги свежих сброшенных листовых трубок (дело было в Хайнсберге, штат Вермонт). Я нашел их 208 штук. 12 были срезаны недавно, в 9 из них оказались зрелые личинки. Как и раньше, они окуклились внутри трубок, и к 1 июля снова вывелись взрослые особи – маленькие серые мотыльки, которые и быстро бегают, и быстро летают. Однако у остальных 196 листовых трубок были черешки (то есть они не были отгрызены). Все они, кроме двух, были пусты. Значит, гусеницы покинули их, чтобы сделать другую трубку, и явно вовремя, пока дерево их не сбросило.

В подобранных мной листовых трубках с черешками, но без гусениц было полно гусеничных экскрементов, то есть гусеница там находилась долго, постоянно питаясь и загаживая свое гнездо (или кладовку?). Ткань листа внутри трубок пожелтела или некротизировалась. Короче говоря, эти трубки уже не могли обеспечивать гусеницу едой, и их сбросило дерево – вероятно, таким же образом, как оно избавляется от мертвеющих листьев. Однако еще раньше гусеницы покинули свои испорченные листовые скрутки, чтобы поискать свежие листья и сделать новую трубку, ею питаться и в ней прятаться. Это объясняет, почему многие из недавно скушенных трубок, которые я находил раньше, были мало поедены внутри, но гусеница в них была крупная.

По-видимому, гусеницы покидают свою трубку, когда она заполняется экскрементами или некротизируется, а затем делают еще одну и продолжают питаться в ней. В результате на деревьях скапливается много «пустых» трубок, и они опадают, но в конце лета. Наконец, когда гусеница почти созрела, она отгрызает последнюю трубку, в которой находится, падает с ней на землю, окукливается, оставаясь внутри, а затем выходит уже в виде взрослого мотылька.

К концу августа я стал замечать скрученные листья другого сорта – на молодых липах. У липы по сравнению с тополем листья гигантские. Крошечной листовертке, которой нужно скрутить лист в трубочку, чтобы там прятаться и питаться, с большим листом неудобно. Но эти гусеницы прекрасно решили проблему. Они прогрызают лист поперек нескольких крупных жилок, а потом доходят до очередной крупной жилки и уже не перегрызают ее. В результате большой кусок листа отпадает, а остальное остается висеть, и вот эту оставшуюся часть они и скручивают. Жилка, на которой висит скрутка, будет и дальше снабжать питательными веществами свернутый лист, а гусеница – пользоваться им и питаться.

Я продолжал почти каждый день бегать по той же дороге, радуясь лету и в то же время подмечая новые проявления магии гусениц. 10 сентября я узнал о них кое-что, чего никогда не видел и о чем не слышал. В то время случилась вспышка гусениц на кленах (и на красном, и на сахарном). Она не так бросалась в глаза, как вспышка личинок белой американской бабочки Hyphantria cunea (которые могут одеть целое дерево в прозрачные вуали из паутины) или каких-нибудь лесных коконопрядов. И все-таки это было заметно. На некоторых кленовых ветках до трети листьев были сложены таким образом, как складывают бумагу, чтобы склеить из нее конверт. Типичная работа одного из тысяч видов мелких молевидных бабочек, и мне не слишком хотелось лезть в это дело. Я знал, что внутри листа будет сидеть и кормиться мелкая гусеница. Ну и что? Но, когда я не вполне понятно зачем открыл несколько сложенных листьев, то, к своему величайшему удивлению, не увидел ни гусениц, ни массы экскрементов. Это меня озадачило, потому что было очевидно, что листья повредили гусеницы – съели их нижнюю сторону. Многие птицы учатся открывать такие «конверты», а эти было легко открыть. Но на месте птицы я бы разочаровался – по крайней мере сначала. Я заглядывал во все новые конверты и не понимал: где же гусеницы?

Мелкие гусеницы молевидных бабочек питаются на нижней стороне листьев и строят трубчатый домик внутри сложенного пополам листа

Гусениц видно не было, зато в каждом листовом «конверте» был тонкий темный объект длиной 2,5–3 сантиметра. С одного конца он был узкий, как грифель механического карандаша, а с другого был шириной около 3 миллиметров и имел отверстие: это была длинная, сужающаяся к концу трубка. Я с нетерпением разломал несколько таких сухих и довольно легко рассыпающихся трубок и сперва снова ничего не нашел. Но все же наконец увидел то, что искал: маленьких, почти прозрачных гусениц. Они находились возле самого дна трубки, а не у вершины. Оказалось, что они прячутся на дне трубки, как только хищник открывает листовой «конверт», в котором они сидят. Но откуда берутся эти трубки?

Их делают сами гусеницы из собственных фекальных гранул. Получается, что они не пачкают и не портят свою пищу, а используют отходы, чтобы построить убежище. Они шелком приматывают фекальные гранулы к проему «двери» дома и постепенно строят все более широкую и длинную трубку. Красота этого поведения доступна лишь мысленному взору, но есть еще одна гусеница, с которой осенние пейзажи становятся еще интереснее.

Середина октября. Листья осинообразного тополя стали густого золотисто-желтого цвета. На слабом ветерке после легкого морозца они, кружась, опадают. В отличие от красных кленов, которые покрывают беспорядочные пятна желтого, красного, лилового и розового, тополя всегда ровно золотые. Но под некоторыми деревьями лежат листья-исключения: у многих ярко-желтых листьев возле черешка, между средней и соседней, второстепенной, жилкой есть заметное зеленое, как горох, пятно. Этот цвет привлекает взгляд, как и то, что пятно всегда располагается в строго определенном месте – смотришь вокруг и находишь еще и еще. И зеленое пятно всякий раз оказывается там же. Зеленые участки на уже вянущих ярко-желтых листьях удивили меня. Выглядело так, как будто они появились в результате внешнего воздействия. Так и было.

Положив лист с зеленым пятном под микроскоп, можно было посмотреть сквозь прозрачный листовой эпидермис, и под ним, в самой ткани листа, я увидел маленькую бледно-зеленую гусеницу, за которой тянулся след из черных фекальных гранул. Эта гусеница-«минёр» тоже спускается на листьях на землю и там ест их. Но она слишком мала, чтобы послужить пищей птицам, и слишком мала, чтобы перегрызть черешок листа. Конечно, гусеница могла бы питаться и расти на более раннем этапе в жизненном цикле листа, но из-за малого размера в летнюю жару она бы очень быстро высохла. Чтобы окуклиться, ей надо попасть на влажную землю. Для этого она должна покинуть крону дерева, но такая мелкая личинка, оставив лист и выйдя на воздух в палящий зной, может быстро погибнуть от иссушения. Однако, если сдвинуть стадию гусеницы на конец лета и начало осени, когда погода более прохладная и влажная, а дерево обычно сбрасывает листья, можно гарантировать себе безопасную влажную капсулу во время спуска на землю в период листопада. А на тот случай, если гусенице нужно будет еще немножко поесть после того, как она окажется на земле, она замедляет процессы старения листа, и он частично остается зеленым. Изменение цвета говорит о старении листвы и начале осени. По-видимому, в организме этой гусеницы есть вещество, с помощью которого она воздействует на растение, чтобы продлить его жизнь и продлить лето для листьев. Осень мне всегда нравилась, но, будь у меня такое магическое зелье, уж я бы нашел ему применение.

Редко кто находит большую толстую гусеницу бражника, не разыскивая ее специально. Впрочем, томатные бражники (Manduca quinquemaculata) составляют исключение. У нас в огороде всегда есть грядка томатов, и мы обычно находили в ней несколько гусениц, хотя в последние годы я их не видел. Большая зеленая (иногда голубоватая или черная) личинка бражника поглощает в огороде томатную ботву и превращается в похожую на мумию куколку в твердой коричневой скорлупе, а потом бо́льшую часть года пребывает в подобном смерти оцепенении под землей. Следующим летом она сбрасывает оболочку, чтобы возродиться в виде мотылька, который летает только ночью и питается цветочным нектаром и при поверхностном взгляде по внешности и поведению похож на колибри. Но бражник отличается от колибри гораздо сильнее, чем человек от трубкозуба. Поскольку эти бабочки уникальны и представляют странное племя, излюбленный объект ученых, с помощью которого было раскрыто множество тайн о развитии организмов, я всегда надеюсь найти в зелени наших томатов одного или нескольких томатных бражников.

Тело и поведение насекомого претерпевают поразительную метаморфозу, когда оно превращается из личинки в имаго (взрослую форму), но все же многие воспринимают этот процесс как должное, потому что он жестко запрограммирован и неизбежен.

Трудно представить себе, чтобы бабочка делала какой-то выбор в своем поведении, но еще труднее вообразить незрелых личинок, которые решали бы, как им выглядеть в результате линьки. Однако в развитии некоторых насекомых все же возможны варианты, и они зависят от тонких сигналов из среды обитания. Например, многие виды тлей могут отрастить крылья под воздействием летнего фотопериода.

Явление пластичности в развитии было открыто на некоторых бабочках: их описывали как разные виды, но позже оказалось, что это разные формы одного вида, развивавшиеся в разное время года. Летняя среда давала им какой-то сигнал, который переключал схемы развития. Похожим образом, если щекотать молодую нимфу пустынной саранчи Schistocerca gregaria – а это происходит при большой плотности популяции, – то взрослая саранча из такой «простимулированной» нимфы будет выглядеть как совершенно иной вид по сравнению с теми, кто рос в одиночестве. Более того, нимфы, которых «пощекотали», адаптированы к тому, чтобы кочевать в поисках новых кормных областей по мере истощения местных запасов. Так же и гусеницы некоторых видов бабочек отвечают на изменения в среде обитания, переключаясь с одного пути развития на другой, чтобы получились формы, которые будут лучше защищены от хищников.

Внешний вид гусеницы на разных возрастных стадиях (этапах между линьками, когда она сбрасывает «кожу», свою «броню») часто может отличаться, но новая «униформа», которую носят гусеницы одной возрастной стадии, обычно одинакова у всех особей. У некоторых видов две и больше разновидностей «униформы», зависящие от того, что с гусеницей происходило в младшем возрасте. Например, если гусеницы тополевого бражника Laothoe populi растут на белом фоне, то линяют из зеленых в белых. У другой бабочки, пяденицы Nemaria arizonaria, молодые гусеницы весной размещаются и кормятся на дубовых сережках, и внешне они похожи на свою пищу. Позже – летом, когда они сидят на ветках и едят листья, – они линяют в новую форму, напоминающую веточки.

Приз за самое большое разнообразие маскировочных «костюмов» я бы отдал бражнику сфекодине Абботта (Sphecodina abbotti). Его гусеница в процессе развития проходит через серию из четырех разных окрасов – под ядовитое насекомое, затем два разных вида камуфляжной расцветки и под змею. Я познакомился с этими гусеницами на биостанции Миннесотского университета на озере Итаска, где нашел три разные формы на одном кормовом растении, диком винограде.

Гусеницы первого возраста у S. abbotti всегда белые, как мел, и потому очень заметны на зеленых виноградных листьях. Однако гусеница может свернуться и тогда напоминает собой личинку булавоусого пилильщика из семейства Cimbicidae. У такой личинки есть химическая защита: она выбрасывает едкую жидкость из железок, расположенных по бокам вдоль тела. Молодые гусеницы S. abbotti подражают этой противной на вкус модели, потому что у них нет «рога» на конце заднего сегмента тела, как у других гусениц бражников (которых за это по-английски называют hornworms – «рогатые черви»); «рог» перестроился в нечто похожее на желтую прозрачную каплю жидкости. Маловероятно, что у гусеницы случайно и независимо развились цвет, строение и поведение, которые в сочетании позволяют имитировать личинку пилильщика, особенно если учесть, что при линьке в последнюю личиночную стадию внешность гусеницы меняется не частично, а радикально.

Поразительно, но, вместо того чтобы всем просто переодеться в совершенно другое, но одинаковое «платье», далее гусеницы принимают одну из двух возможных форм, которые отличаются не только от предыдущей, но и друг от друга, причем резко. Одна форма коричневая с черными прожилками. Такая гусеница почти невидима на фоне коры винограда, где она и прячется в дневное время. Ночью она выходит на виноградный лист, покормившись на нем, отщипывает несъеденный остаток, снова уползает вниз, прячется и весь день остается неподвижной, крепко прижавшись к наростам отслаивающейся коры винограда. У другой, более редкой формы того же самого (пятого) возраста той же самой гусеницы на том же самом растении на спине и вдоль боков расположены крупные яркие зеленые пятна. Эта форма питается днем и не сидит на старых, покрытых корой лозах, она остается на молодых и гладких зеленых виноградных плетях.

Не совсем понятно, в чем с точки зрения биологического приспособления смысл двух резко отличающихся друг от друга форм бражника Абботта в последнем возрасте гусениц, которые живут на одном и том же кормовом растении. Коричневая форма и по виду, и по поведению явно приспособлена прятаться на коре виноградных лоз (и винограда девичьего, второго кормового растения этого бражника). Но броская форма с зелеными пятнами выглядит аномалией, и пока неизвестно, в чем ее преимущество для естественного отбора. Я предполагаю, что она настолько отличается от другой формы, что хищник, найдя одну, может слишком увлечься ею, чтобы искать дальше и увидеть другую. Как уже упоминалось, птица, нашедшая особенно вкусный кусочек, будет искать то, что на него похоже. Найдя на винограде одну из форм гусеницы – скажем, ту, что имитирует кору на стволе лозы, – она будет искать таких же гусениц и в похожих местах. Иными словами, зная, что искать, она скорее пропустит то, что выглядит иначе. Именно этот эффект я наблюдал на студентах у молодого тополя: некоторые искали целый час, прежде чем нашли первую гусеницу, но затем почти тут же находили и вторую. Самую обычную гусеницу, как бы хорошо она ни маскировалась, скорее всего, в конце концов найдут, поэтому, если она съедобна, ей опасно быть на одном кусте с другой такой же съедобной гусеницей. Однако у той, что сильно от них отличается, хорошие шансы, что ее не заметят.

Задний сегмент у большинства гусениц бражников украшен «рогом», как у табачного бражника (Manduca sexta) на рисунке

К каким бы хитрым трюкам ни прибегали гусеницы в игре в прятки с хищниками и паразитоидами, всегда возникает вопрос о механизме. Как две разные морфы одного возраста могут одновременно находиться на одном и том же кормовом растении? Может быть, некоторые мотыльки откладывают яйца, которые развиваются в одну форму, а другие особи того же вида откладывают яйца, которые развиваются в другую форму, и в случайном порядке помещают их на одном и том же растении? Или, наоборот, каждая особь этого бражника содержит сразу две разные морфы? Разные морфы также могут возникать в результате переключения в процессе развития, которое запускает внешний стимул, возможно, само наличие поблизости других гусениц. Гусеница не может позволить себе просто покинуть кормовое растение, но поменять маскировку может оказаться не хуже или даже лучше, потому что при этом личинка остается при еде. Присутствие других таких же гусениц может быть сигналом для перехода в другую (более редкую) морфу, ведь, например, скученность вызывает сильное изменение цвета у гусеницы другого вида бражников, Erinnyis ello (Schneider, 1973).

Гусеницы бражника Абботта двух последних возрастов, чтобы их не заметили, мимикрируют под окружающую среду, а для этого нужно быть неподвижным. Как бы хорошо гусеница ни была закамуфлирована, скорее всего, ей сразу придет конец, если она пошевелится, когда рядом окажется птица. Но что происходит, когда личинка покинула кормовое растение и ей нужно ползти по земле, чтобы найти место для окукливания? Примечательно, что тогда гусеницы бражника Абботта переходят к четвертому виду маскировки: обе морфы переключаются на один и тот же «камуфляж». Пятнистая зеленая гусеница темнеет, а коричневая остается коричневой. У обеих форм «рог» теперь напоминает глаз рептилии, а анальный щиток – ее рот. У гусениц также меняется поведение: теперь они довольно похоже изображают змеиную морду, когда пугаются. При прикосновении они свертывают конец брюшка, и кажется, что это змея поднимает голову, готовясь к броску. Нет, у гусеницы нет двух «глаз», но маленькую птицу может испугать и одноглазая змея.

Гусеницы бражников в большинстве своем крупные, а большой размер позволяет изображать продолговатое позвоночное животное, страшное или невкусное. Бражник Абботта не уникален: у наземных гусениц подмаренникового бражника Hyles gallii есть черная с желтыми пятнами морфа – этими ключевыми признаками она имитирует ядовитую пятнистую саламандру, у которой так выглядит предупредительная окраска. У некоторых крупных тропических бражников гусеницы убедительно имитируют змеиную голову (Miller et al., 2006), но в этом случае чешую на голове изображают сложенные на нижней стороне тела гусеницы передние ноги, которые оказываются сверху, когда она поднимается, изображая змею. «Глаза» (на этот раз два) получаются из раздутой пигментированной кожи по сторонам головного конца тела. Таким образом, у этой «змеи» голова получается из переднего конца, а не заднего, как у S. abbotti. У бабочек изображение змеиной головы сохраняется даже на следующей стадии куколки (Aiello, Silberglied, 1978).

Четыре вида маскировки у бражника Абботта. Типичный для гусеницы бражника «рог» у первых возрастов выглядит как капля желтой жидкости; потом, у зрелой личинки, он становится похож на глаз, а вся личинка в целом мимикрирует под змею

Окраска часто играет важную роль в маскировке, но сам по себе цвет может выполнять другую, не менее значимую функцию. Темная окраска и защищает животное от солнца, и позволяет поглощать больше солнечной энергии. Многие бабочки окрашены так, чтобы на солнце быстрее нагреваться, это позволяет их летательной мускулатуре работать на холоде. У гусениц повышение температуры тела ускоряет рост и сильно сокращает время, за которое они достигают относительно безопасной стадии куколки. Для них скорость роста, вероятно, один из главных факторов, обеспечивающих защиту от других животных, потому что каждый день, на который можно сократить личиночную стадию, это день, когда насекомому не угрожают паразиты и хищники. Однако есть и другая сторона медали. Черная гусеница, греясь на прямом солнце, в течение меньшего времени подвергается опасности, но паразитам и хищникам ее лучше видно и проще достать, так что давление отбора растет.

Гусеницы бражников из Центральной и Южной Америки Hemeroplanes triptolemus изображают головы змей. То же делает куколка бабочки Dynastes darius (рисунок с фотографии в кн.: Miller et al., 2006)

Хотя на старших курсах университета я занимался терморегуляцией у табачных бражников Manduca sexta и знал о значении цвета для терморегуляции у бабочек, я не слишком задумывался об изредка попадавшихся «темных лошадках» – гусеницах черного, а не обычного камуфляжного зеленого цвета. Иногда они мне встречались, но я не обращал на них внимания – как на диковинку или аберрацию, которые можно игнорировать. К счастью, другие исследователи видели вещи иначе, и при изучении этой черной мутации были сделаны фундаментальные открытия о взаимодействии генов и среды.

В 1973 году Джим Трумэн с коллегами определил, что черный мутант возник не просто благодаря новому гену, который дает больше меланина. Меланин в коже гусеницы вырабатывается, когда снижается уровень ювенильного гормона (он у всех насекомых играет центральную роль для развития при метаморфозе и для размножения). Если нанести немного ювенильного гормона на черную гусеницу табачного бражника, ее цвет изменится обратно на «нормальный» зеленый. Но степень изменения цвета определяется не только самим по себе количеством гормона. Есть некоторый порог, по прохождении которого смещается равновесие; более того, в ходе эволюции меняется не количество гормона, а порог, при котором цвет становится другим (Suzuki, Nijhout, 2006). У родственного табачному бражнику вида, томатного бражника Manduca quinquemaculata, гусеницы развивают черную окраску при температуре 20 °C и ниже и зеленую при 28 °C и выше. Возникает ли сдвиг цвета как адаптация к температуре, когда преимущество, которое солнечный свет дает для быстрого питания и роста, перевешивает риск того, что гусеницу съедят?

У человека не может радикально поменяться цвет и форма тела или поведение. Мы эволюционировали так, чтобы поддерживать определенное устойчивое состояние, «статус-кво», которое в прошлом оказалось удачным для приспосабливания. Однако гены у бабочки такие же, как у гусеницы. Разница в том, какие из них включены и выключены и когда. Это тоже влияние «среды» – в данном случае в основном внутренней, которая в процессе развития постоянно меняется. Когда я вижу тяжеловеса, бегуна, математика, актера, сумоиста или танцора, я вспоминаю, что, как и гусеницы, мы на самом деле тоже можем демонстрировать поразительные изменения, которые временами возникают в ответ на простые, очень тонкие сигналы, контролирующие развитие подобно переключателю. У человека, пока он развивается, никогда не бывают предопределены все особенности и способности, которыми он или она в конце концов будет «обладать». Напротив, хотя мы построены более-менее по одному чертежу, многие из наших особых личных талантов могут проявиться только тогда, когда мы приложим усилия, превосходящие определенный порог, причем, вероятно, этот порог тоже у каждого свой. Мне это вспомнилось, когда я тренировался, чтобы из медлительного, приспособленного к холодной погоде животного, сберегающего энергию и тепло, превратиться в такого, которое могло бы расходовать энергию с высокой скоростью и рассеивать тепло как можно быстрее. Если у гусеницы простой визуальный стимул может повлиять на экспрессию генов, управляющих развитием, почему тренировка не может сделать что-то похожее с нами?

Когда конечный результат уже достигнут, трудно представить себе другую картину, возникшую в результате иного пути развития без участия магии или «таланта». Когда мы видим в других что-то, что кажется нам непостижимым, то с легкостью списываем это на «гены». Естественно, это именно они; но в таком объяснении по-прежнему не учитывается суть развития, чудо из чудес. Такие разные формы, которые могут развиваться у гусениц одного вида, иллюстрируют широкие возможности природы в контексте спора о взаимодействии генов и среды. Кто я есть и кем стану, во многом зависит от мельчайших деталей, и в мире свободного выбора это дает мне надежду и вселяет веру в силу желания, если только за ним идти.

22 июня 2007 года. Листья на деревьях наконец полностью распустились, выросли новые ветки, и, что более любопытно, там, где они недавно развились из почек, у некоторых видов уже заготовлены почки на будущий год. А у красного дуба часть этих новых почек уже лопнули и выпускают свежую листву на год раньше, чем их соседи по ветке. Теперь пышная листва повсюду, а некоторые бабочки семейства павлиноглазок отложили яйца. Я подобрал в лесу мертвую сатурнию луну. Чисто-белый «мех» на ее теле выделяется по сравнению с зелеными в голубизну крыльями, которые придают бабочке сходство с молодым листом. Один из двух «хвостов» у нее отломался, а края нежных крыльев обтрепались за неделю беспокойных ночных полетов – именно столько отведено жить этой бабочке на стадии имаго. Эти роскошные создания можно встретить в очень короткий промежуток времени. Брюшко бабочки было сморщено – ей удалось отложить яйца, – и, вероятно, где-то уже вылуплялись зеленые гусеницы, чтобы поедать свежие листья дуба, клена и березы.

В своей дипломной работе студент Фрэнк Марш писал: «Примерно в середине марта 1933 года автору случилось обнаружить в пределах Юго-Западного Чикаго место», где на каждом дереве можно было видеть десятки коконов цекропии (кокон – это защитная оболочка из шелковых нитей, которую сплетает гусеница и где затем находится куколка, – у взрослых бабочек кокона нет). Поговорив с несколькими старожилами, Марш узнал, что коконы «всегда столь же обильны». Но студента удивило, почему они не встречаются еще чаще, ведь каждая самка откладывает от 200 до 400 яиц. Марш предположил, что в популяции мотыльков возникло устойчивое равновесие, при котором рождается столько же особей, сколько умирает. Он стал исследовать возможные механизмы, которые поддерживают это равновесие, и сосредоточился на том, чтобы попробовать установить причины смерти по содержимому 2741 собранного им кокона. Такой проект я бы даже представить себе не мог: эти коконы стали очень редкими, и я радуюсь, когда нахожу хотя бы один. За последние пять лет я, может быть, видел их штуки три.

Гусениц в северных лесах очень много, и легко забыть, что большинство из них становятся мотыльками (в основном семейств Noctuidae и Geometridae). Не только потому, что мотыльки встречаются реже, чем их личинки – на 100 личинок в среднем приходится 1 имаго, – почти все эти насекомые ночные. Мотыльки и светлячки – хозяева летней ночи. Разница в том, что светлячков видно. Мотыльков я «вижу» только мысленным взором – особенно люблю представлять себе крупных особей из семейства Saturniidae, гигантских павлиноглазок, которых легко принять за летучих мышей, когда они порхают в темноте. Мы знаем, что они рядом, потому что находим летом их гусениц, а у нескольких видов, таких как Hyalophora cecropia и Callosamia promethea, еще и коконы зимой.

В лесах Новой Англии водится (или водилось) множество великолепных бабочек-павлиноглазок полудюжины видов. Все они ярко и причудливо раскрашены и одеты в тонкий, хотя и густой бархатистый «мех» (это измененные чешуйки, строго говоря, пух): из него не только получаются яркие замысловатые цветные узоры, он еще и обеспечивает теплоизоляцию после того, как насекомое разогрелось перед полетом с помощью дрожания.

Бабочка-цекропия, Hyalophora cecropia, – самая крупная из местных диких павлиноглазок. У нее коричневый мешковатый кокон в форме веретена. Гусениц этих бабочек пытались использовать в коммерческом производстве шелка, но более успешное применение им нашлось в качестве лабораторных животных во множестве работ, которые позволили раскрыть секреты нейронных и гормональных физиологических связей, воздействующих на поведение, развитие и метаморфоз. Гарвардские биологи Кэрролл Уильямс, Джим Трумэн и Линн Риддифорд – легендарные ученые, а мне они кажутся настоящими волшебниками благодаря их невероятно искусным и результативным экспериментам, глубоко проникшим в загадки перерождения гусеницы в бабочку, а может быть, и метаморфоза любого насекомого при переходе из личинки в имаго. В частности, эти ученые открыли, что паттерны поведения прописаны в нейронах мозга и проявляются под влиянием гормонов. Их исследования также показали, что внутренние и внешние (пришедшие из окружающей среды) стимулы, пропущенные через центральную нервную систему, оказывают глубокое влияние на тело. Наша линия – позвоночных животных – отделилась от линии насекомых на очень давнем этапе эволюции, но у нас по-прежнему много общих базовых механизмов, включая те, что были найдены у этих бабочек. Эти механизмы отличаются не столько по сути, сколько по степени проявления и по тому, где они применяются.

Взрослые цекропии выходят из куколок, скинув «кожицу» (строго говоря, экзоскелет), и в один прекрасный майский день, около полудня, выползают через «аварийный люк» в коконе. Только что вышедшая из куколки бабочка некоторое время висит неподвижно, расправляя мягкие вялые зачатки крыльев (их контуры видны на твердом экзоскелете куколки) и наполняя их гемолимфой, от чего они растягиваются до полного размера. Затем мозг бабочки, чье тело все еще свежее и мягкое, вырабатывает гормон, который запускает отвердевание, и крылья застывают в окончательной форме. Когда процесс выхода из куколки – которым тоже управляют гормоны – закончен, бабочка очищает кишечник. Она выбрасывает оттуда меконий, где содержатся фекальные и мочевые отходы, накопленные на стадии куколки (которая длится больше десяти месяцев); у самок меконий также содержит половой аттрактант[14].

Самцы ищут самок по одному только запаху и, двигаясь к ним, могут пролететь много километров против ветра. Спаривание у цекропий начинается перед восходом солнца и продолжается около 15 часов. Бо́льшую часть этого времени на самом деле занимает охрана партнера, когда самец не дает другим самцам спариться со своей самкой. Сразу после спаривания самка начинает откладывать яйца: около недели она каждую ночь летает и оставляет кладки в разных местах. Кладки покрыты клейким веществом и приклеиваются к нижней поверхности листьев нескольких видов лесных деревьев.

Личинки вылупляются примерно через 12 дней, около 1 июня, и проходят в своем развитии пять стадий. Каждый из этих так называемых возрастов отделен от предыдущего линькой. Личинка первого возраста черная и покрыта оранжевыми и черными бугорками. Второго – желтая с яркими оранжевыми и черными пятнами. Третьего – желто-зеленая с черными пятнами и голубыми бугорками. Четвертый возраст по расцветке светло-зеленый с широкой голубой и желтой полосой бугорков по спине, коралловыми и черными бугорками спереди. Пятый личиночный возраст тоже светло-зеленый, но полосы бугорков на спине в основном голубые. После каждой линьки личинка съедает свою старую, сброшенную шкурку, оставляя только щетинки и бугорки.

К середине июля зрелая личинка перестает питаться, и начинает активно действовать перистальтика кишечника, освобождая его. Гусеницы становятся беспокойными, бродят, часто покидают кормовое растение. Наконец они останавливаются и в течение следующей недели или около того непрестанно трудятся, свивая кокон. Сначала личинка делает внешнюю оболочку, оставляя люк, через который в конце концов выйдет бабочка. Затем она прядет в коконе внутренний слой, быстро качая головой туда-сюда и перекрывая все, кроме выходного люка, – этот слой ложится параллельно длинной оси кокона. Личинка постоянно поворачивается от одного конца кокона к другому, сначала укладывая шелк, а потом пропитывая все сооружение целиком слюной, которая цементирует нити между собой и делает кокон жестким и водонепроницаемым. Коконы этого вида уникальны тем, что в них два слоя, внешняя и внутренняя часть[15], а на одном конце также есть аварийный люк, через который следующим летом выйдет бабочка. Двойная упаковка, вероятно, помогает защитить беспомощную куколку от хищников: желающему полакомиться ею придется приложить значительные усилия, чтобы пробить хотя бы первую наружную стенку, но, если у него это получится, он сразу наткнется на вторую и может бросить эту затею.

Проработав несколько дней подряд над коконом, гусеница располагается в своем убежище так, чтобы голова была ближе к выходному люку. Потом она замирает, по мере перестройки тела съеживается и наконец скидывает последнюю личиночную шкурку, чтобы стать куколкой. Осенью и зимой после листопада коконы цекропии хорошо заметны, потому что висят на оголившихся ветках. Куколка зимует и может выживать в замороженном состоянии, бабочки выходят следующим летом при условии, что центральная нервная система куколки длительное время испытывала холод: это необходимо, чтобы запустить в ней определенные процессы, поскольку холод означает, что шла зима. Поэтому цекропия производит всего одно поколение в год, в отличие от некоторых других видов, которым охлаждаться не нужно и которые дают на юге, где лето длится дольше, хотя бы два поколения.

Коконы сатурний цекропии, полифема и прометея. У первого двойная стенка, он прикреплен к веткам и на одном конце имеет рукав для выхода. У второго стенка одинарная, он встроен в скатанный лист, а отверстия для выхода нет: бабочка покидает кокон, растворяя его стенку ферментами из своей слюны. Третий кокон также закатан в лист, но у него есть выход, и он прикреплен к ветке длинной шелковиной (кокону на рисунке не меньше года; кольцо шелка вокруг ветки притормозило ее рост)

Это обычный сценарий развития от яйца до бабочки, однако на самом деле его проходит лишь малая часть вылупившихся гусениц – одна личинка примерно из 50–100. Немногие доживают до стадии куколки и еще меньше – до взрослого насекомого. Мы смутно представляем себе, сколько гибнет яиц и гусениц, но куколок можно собрать и по ним понять, выведется ли бабочка, и если нет – то что произошло. Из 2741 кокона, которые собрал и исследовал Марш, 10 % были раскушены или расклеваны, и внутри ничего не осталось – это были жертвы оленьих хомячков и дятлов. Остальные 90 % куколок погубили паразитирующие мухи и осы. Мухи (из семейства Tachinidae) уничтожили 3 % куколок. 23 % стали жертвами наездников Spilocryptus extrematus (род Spilocryptus сейчас переименован в Gambrus).

Из 630 куколок, убитых гамбрусом, вывелось не по одному наезднику, а в среднем по 33. То есть всего вывелось 630 × 33 = 20 790 особей паразитоидов, которые могут произвести еще 20 790 × 33 = 686 000 наездников в следующем поколении, причем этот вид наездников может давать больше одного поколения в год. Казалось бы, популяция наездников G. extrematus должна увеличиваться такими взрывными темпами, что за год-другой полностью истребит павлиноглазок цекропий. Но этого не происходит, потому что численность G. extrematus тоже контролируется паразитами. Марш обнаружил, например, кокон цекропии, в котором другой наездник, Aenoplex smithii, напал на гамбруса, а тем временем следом в кокон проник мелкий наездник-хальцида Dibrachys boucheanus и напал на личинку A. smithii. Похожим образом численность популяции паразитической мухи Tachinidae в коконах цекропии тоже контролирует вид гиперпаразитических наездников, который в свою очередь служит хозяином для другого вида гипергиперпаразитических наездников.

Сдерживающие и уравновешивающие силы, которые Марш выявил, терпеливо выращивая собранных в природе куколок, олицетворяют лишь часть составляющих экосистему связей, ведь эта экосистема охватывает организмы от микроскопических до высших хищников. Марш также глубже заглянул в механизмы взаимоотношений «хозяин – паразит», где проявляется тонкость тактических приемов в этой гонке вооружений.

Очень важны сроки. Так, наездников рода Gambrus к хозяевам-гусеницам привлекает запах свежего шелка, который те выделяют, свивая коконы. Наездники прилетают, как только гусеница начинает плести кокон: чтобы отложить в него яйцо, нужно оказаться рядом, пока он еще мягкий. Иначе просунуть внутрь яйцеклад и поместить под оболочки кокона яйца не удастся. Тем не менее Марш насчитал более 1000 яиц наездника G. extrematus в одном недавно свитом коконе цекропии, в то время как до взрослой стадии на одной гусенице могут дожить в среднем всего 33 наездника. Так что исследователь заключил, что, когда личинок паразита слишком много, их излишек ликвидируется благодаря каннибализму.

Марш был прав, но, несмотря на огромную сложность открытой им системы, все же видел реальный мир популяционной динамики бабочек очень упрощенно. В то время он не мог предполагать еще более фантастического явления, характерного для некоторых наездников-паразитоидов, – полиэмбрионии, при которой одно яйцо может поделиться и произвести множество генетически идентичных особей. Яйцо клонирует себя, чтобы получить более сотни особей – этого достаточно, чтобы съесть целую гусеницу. Если два наездника отложат по яйцу в одну гусеницу, в ней будут одновременно развиваться два семейства клонов, по много особей в каждом. Недавно в исследованиях возник новый поворот: оказалось, что часть личинок в каждом таком семействе клонов может развиться преждевременно и быстро погибнуть, но сначала они выполнят роль самоходных челюстей и убьют возможных соперников – другие семейства клонов, будь то своего вида или чужого.

Система сдерживающих и уравновешивающих сил, в которую входят хищники, паразиты, гиперпаразиты и гипергиперпаразиты, а также каннибализм и болезни, обеспечивает зависимость летней смертности живых организмов от плотности популяции (смертность плотностно-зависима), поэтому ни одна популяция не может полностью уничтожить другую, а лес, находясь на другом конце причинно-следственной цепочки, зеленеет все лето.

В 1903 году Уильям Джейкоб Холланд, знаток бабочек Северной Америки, писал в своей «библии» американских чешуекрылых о бабочке-прометее Callosamia promethea: «Каждый сельский мальчик с Восточного побережья знает эти коконы: он видел их зимой на ветках линдеры, американского лавра и других деревьев и кустарников».

Мне повезло быть знакомым с этими гигантскими сатурниями и их коконами. Но сельская жизнь нынче явно не та, что прежде, – я не знаю ни одного сельского мальчика, и хорошо, если знаю нескольких выпускников биологических факультетов, у которых есть хотя бы смутное представление о бабочке-прометее. Большинство студентов не отличают кокона от куколки. Может, тут и нечему удивляться, они ведь их ни разу не видели ни в повседневной жизни, ни в школе.

Еще недавно прометеи в изобилии водились возле моего лагеря в Западном Мэне, почти каждое лето их голубовато-зеленые гусеницы кормились на листьях ясеня и вишен. Как и у многих других сатурний, гусеницы прометея поразительно красивы, если рассмотреть их вблизи. Спереди они украшены четырьмя ярко-малиновыми бугорками, а по бледно-зеленым бокам у них как будто разбрызган желтый. Взрослые бабочки тоже эффектны. У самок огненные коричнево-красные крылья с белой окантовкой – отсюда название «каллозамия Прометея», в честь титана Прометея, который похитил у богов огонь для людей. Самцы же черные с фиолетовым оттенком.

На севере Новой Англии взрослые бабочки летают всего неделю-другую в начале июня, спариваются и на следующий день откладывают яйца. Гусеницы вылупляются и дорастают до полного размера – примерно с мужской мизинец – в конце июля или в августе. Когда они перестают питаться, то бродят, а опустошив кишечник, останавливаются под листом почти любого дерева и начинают делать кокон, постоянно выделяя шелк из слюнных желез. Как и шелкопряды, они прядут, качая головами туда-сюда от края к краю листа, а шелк выделяется, прикрепляется к краям листа и стягивает их вместе. После того как гусеница завернется в зеленый лист, она продолжает укладывать шелковые нити вокруг себя, и получается прочный кокон. Но она и дальше выделяет шелк, выстилая полость кокона, а потом цементируют нити слюной, чтобы получилась жесткая оболочка.

Шелк у гусениц получается и крепкий, и гибкий, веками он служил сырьем для производства роскошной одежды (правда, для этого его добывают с помощью другого вида – тутовых шелкопрядов, Bombyx mori). Кокон состоит из одной очень длинной нити. У Callosamia promethea и большинства других видов бабочек, вьющих коконы, бесчисленные шелковинки сцементированы так, чтобы образовалась жесткая броня. Ее можно продавить, но почти невозможно прорвать, разве что ножницами. Кажется, когда гусеница закрылась в коконе, ничто больше туда проникнуть не сможет, а бабочка внутри окажется узницей и не сможет его покинуть. Но в каждом без исключения из сотен коконов сатурнии-прометея Callosamia, которые за последние 17 лет прошли через мои руки, был встроен выходной люк. Если бы делать на каждом коконе такой люк должен был я, я бы совершенно точно несколько штук пропустил. Но гусеница не думает наперед, иначе тоже ошибалась бы. Ее поведение запрограммировано, она не может не оставить на одном конце кокона свисающий наружу рукав. А вот тутовый шелкопряд Bombyx mori и некоторые виды сатурний – луна и полифем – не оставляют люка; вместо этого после выхода из куколки имаго выделяет слюну с переваривающим шелк ферментом (коконазой), которая растворяет шелк, так что в камере кокона получается отверстие.

У гусениц Callosamia есть любопытная особенность поведения, не обнаруженная ни у кого из других местных бабочек, которые выделяют шелк. Представители рода Callosamia продолжают кокон вдоль листового черешка, который может быть от 2,5 до 25 сантиметров длиной, и, что самое главное, протягивают шелковину на ветку за черешком. Шелковая нить, как поясок, тугим кольцом охватывает ветку. Осенью листовая обертка высыхает и съеживается вокруг кокона, но, поскольку он прикреплен шелком к ветке, он остается висеть, хотя сам лист уже отвалился. Кокон Callosamia может провисеть на дереве несколько лет, когда бабочка давно вышла, а маскировочная листовая обертка распалась. Однако, как бы хорошо кокон ни защищал куколку от птиц, ей по-прежнему угрожают паразитоиды. Последние оттачивают стратегию нападения так же, как гусеницы оттачивают защиту.

Различных паразитоидов-наездников довольно много (паразитоиды – это хищники, которые убивают своего хозяина, подъедая его изнутри). Один из них – Gambrus nuncius, маленький, красивого красного цвета, с окаймленными белым антеннами. Из одного кокона хозяина может выйти больше сорока особей этого вида. Другой паразитоид, крупный желто-оранжевый наездник Enicospilus americanus, относительно редок: из одной куколки бабочки-хозяина выходит всего одна его особь. Прочие, в основном паразитические мухи, нападают на гусеницу и выходят из нее до того, как она могла бы свить кокон.

Enicospilus americanus помещает яйцо в гусеницу, плетущую кокон. Развитие наездника в куколку

На моем холме в Мэне коконов Callosamia promethea обычно достаточно, чтобы за час можно было собрать 10–12 штук. Однако я никогда не видел, как по лесу летает самка, и мертвых самок тоже не подбирал. Жизнь взрослой бабочки ограничена примерно неделей, и вся популяция активна в одно и то же время, только в начале июня. Увидеть самца проще, но для этого нужно прибегнуть к некой хитрости. Я закрепляю нитку вокруг пышной талии только что вышедшей из кокона самки и привязываю ее к ветке. Во второй половине дня на запах привязанной бабочки слетаются самцы. Я собрал яйца от спарившихся самок, чтобы вырастить гусениц.

Чтобы летом вырастить из яиц C. promethea, искать особей лучше всего зимой. После того как листопадные деревья облетели, немногочисленные оставшиеся листья хорошо заметны – не исключено, что некоторые из них свернуты вокруг кокона. Я высматриваю их на каждой прогулке по зимнему лесу. Это не просто развлечение: я вывожу из коконов самок, чтобы следующим летом привязывать их к веткам, и пытаюсь выяснить, какие паразитоиды были или все еще находятся в коконах с погибшими насекомыми. Каждую зиму я собираю от 100 до 200 коконов. Зимой 2007 года я тщательно обыскал тот же участок леса в 120 гектаров, который исследовал и в предыдущие годы, и сумел собрать 359 коконов.

С середины 1980-х в течение примерно десяти лет мне всегда удавалось найти коконы с живыми куколками Callosamia, хотя куколок, зараженных паразитоидом Gambrus, тоже было немало. Долгое время для меня не было разницы, встречаются ли живые куколки редко или часто, но позже мне показалось, что я вижу некую закономерность, так что я стал подходить к делу более методично, чтобы ее проверить. Я обнаружил, что за годы с 1993 по 2006-й количество живых бабочек в коконах резко сократилось примерно с 50 % до менее 1 %. Из 359 коконов, собранных зимой 2007 года, только в одном оказалась живая куколка! На следующую зиму (в начале 2008 года) я завербовал десять усердных студентов со своего Курса зимней экологии для охоты на коконы Callosamia. Один студент добился особенно впечатляющих результатов, а все вместе мы собрали 242 кокона. Среди них было много прошлогодних, которые я пропустил раньше, но, как бы то ни было, мы не нашли ни одной живой куколки C. promethea, и только в одном коконе был живой паразит, куколка Gambrus. Другими словами, эти бабочки, по крайней мере в данной местности, исчезли. Мы собрали следы ушедшей популяции. Неизвестно, что вызвало коллапс и почему численность популяций других видов гигантских бабочек-павлиноглазок в последнее время тоже заметно сокращается.

В Западном Вермонте около Берлингтона найти коконы C. promethea оказалось очень трудно. Все студенты, которые охотились за ними в Мэне, страстные полевые натуралисты. В их учебную программу входит пятничная «полевая прогулка» в лесах возле Вермонта, и эту часть обучения они считают простой. Последние десять лет у них было задание искать коконы Callosamia. Я не нашел ни одного, студенты нашли четыре. Из трех успешно вышли бабочки, а в четвертом была жизнеспособная куколка наездника Gambrus. Callosamia promethea еще есть в природе, плотность распределения у нее очень мала. Возможно, плотность популяции этого вида сатурний в Вермонте такая низкая, что болезнетворные организмы и паразитоиды находят их с трудом, но самим бабочкам еще удается найти брачного партнера.

Аппарат, с помощью которого самец находит самку, кажется, развит до уровня недостижимого совершенства. В начале июня в 2004, 2005 и 2006 годах сеточная клетка у меня в Вермонте вся трепетала от насекомых, которые вышли из собранных в Мэне коконов. Я не выпускал их, потому что надеялся получить яйца и вывести гусениц. Через день после выхода бабочек около 6 вечера на ярком солнце вокруг нашего дома летали огромные пурпурные самцы, «и на их крыльях сверкали молнии», как выразился один горячий поклонник бабочек. Казалось, их собралась целая стая. Самцы летали вокруг дома и на следующий день ближе к вечеру, но на третий день их больше не было видно.

Я надеялся вырастить гусениц из яиц, которые после спаривания отложили самки.

Я привязывал самок ниткой, закрепленной вокруг «талии», к ясеню и виргинской черемухе, и каждая оплодотворенная самка поместила на листья и ветки от 100 до 200 яиц. Новые яйца клейкие и прилипают к субстрату. Я проверял места кладок, ожидая, что кусты будут кишеть гусеницами, но не нашел ни одной. На третье лето я забрал спарившихся самок к себе в кабинет и дал им отложить яйца в сеточных клетках, чтобы следить за ними. Все яйца вылупились, и сотни молодых гусениц стали кормиться на листьях ясеня, которые я им принес. Позже, вскоре после первой или второй линьки, они погибли – все до единой. Чтобы разом гибло столько гусениц, я не видел с самого детства, когда одноклассник попрыскал на сетчатую клетку с моими гусеницами из баллончика с инсектицидом «Флит». На этот раз признаки указывали на смерть от вируса. Я заметил, что несколько гусениц непарного шелкопряда, которых я нашел возле дома в Вермонте, тоже погибли – от них осталось по лужице.

Что может быть в коконе Callosamia. Слева: пустой кокон, прогрызенный грызуном. Вверху слева: убитая грибком мумифицированная гусеница. Вверху справа: кокон наездника Enicospilus, сверху видно отверстие, откуда он вышел. Внизу слева: кокон, набитый коконами наездника Gambrus. Внизу справа: кокон с оболочкой куколки, откуда успешно вышла бабочка

Непарный шелкопряд Lymantria dispar в Северной Америке объедает листья с лесных деревьев. Его родина – Европа и Азия, а в Америку, в район Бостона, его в 1868 году завез Этьен Леопольд Трувело. Как говорится, дальше сами знаете. Этот шелкопряд стал таким опасным вредителем леса во всех регионах к востоку от Миссисипи, что правительства штатов и федеральные власти пытались его истребить, опыляя миллионы гектаров пестицидами, а в качестве средств биоконтроля заносили туда вирусы, бактерий, грибы, один вид жуков, а также паразитоидов – мух и наездников. Некоторые из этих биологических агентов действуют на шелкопряда, и только на него. У других, к сожалению, оказался широкий спектр действия, и они атаковали так называемые нецелевые виды местных чешуекрылых.

Джордж Беттнер и Джозеф Элкингтон из Массачусетского университета в Амхерсте недавно провели исследования, где показали, как один из этих противошелкопрядных агентов воздействует на гусениц местных бабочек. Речь идет о паразитоидной мухе Compsilura concinnata. Один этот вид паразитоида «контролирует» численность популяций не менее 200 видов чешуекрылых. «Это зловредная тварь, – сказал мне Беттнер, – которую вообще нельзя было выпускать в природу». Нет ли столь же зловредных тварей среди вирусов, бактерий, грибков и интродуцированных наездников-паразитоидов?

Одних только насекомых в целях биоконтроля специально выпустили около 150 видов. Для проверки на присутствие паразитоидов Беттнер регулярно высаживает в дикую природу тысячи выращенных вручную гусениц шелкопрядов[16]. Некоторое время спустя он собирает их, чтобы оценить количество паразитов. Он обнаружил, что в некоторых областях одна эта интродуцированная муха уничтожает 100 % личинок шелкопрядов менее чем за неделю. Гусеница с треском проваливает первый тайм в игре всего с одним из противников, которых она встречает на пути к взрослой стадии. Обычно данный вид мух угрожает личинкам не в течение недели, а в течение месяца, а чтобы превратиться во взрослое насекомое, нужно пережить еще и стадию куколки. Добавьте к мухам птиц, которые питаются гусеницами, а еще поражающие личинок грибковые, бактериальные и вирусные заболевания, и можно только удивляться, что кто-то вообще остается в живых и плетет коконы.

Мне удалось пронаблюдать (возможно, случайно) резкое снижение численности популяции одной очень заметной бабочки на маленьком клочке земли на холме у себя в Мэне. Но видов существуют тысячи, и все они – невидимые нити, из которых складывается ткань любой экосистемы. Беспокоиться о них трудно, потому что о них очень мало известно. И вряд ли когда-либо будет известно много, потому что нет повода их изучать, который лежал бы на поверхности, кроме голого любопытства. «Каждому сельскому мальчику» знакома очень заметная бабочка, Callosamia promethea, как писал в 1903 году Холланд. Точнее, была знакома в прошлом. Кому она знакома теперь? Есть тысячи других видов, и заметных, и невидимых. Но у нас и бо́льшую часть крупных ярко окрашенных «канареек» определить никто не может, не говоря уж о таких важных членах экосистемы, как наездник Gambrus, «агент биоконтроля», у которого в ней важнейшая роль. Ученые спорят даже о том, сколько видов Gambrus существует и каких, и мы не можем позволить себе ни один из них потерять из виду.

Возможно, мораль истории про бабочек такова, что для поддержания естественной экосистемы ценны и важны даже самые редкие ее члены, а всего лишь несколько особей чужеродного вида могут разрушить хрупкое равновесие. Высокая температура летом позволяет быстро расти, при долгом вегетационном сезоне мелкие животные могут произвести несколько поколений потомства. Человеку может показаться диким, когда каждому поколению отведен срок в год и меньше, а смертность из-за хищников и паразитов достигает не менее 99 %. Но в такой системе малейшее отклонение в унаследованных признаках с очень большой вероятностью окажется «заметным» в эволюционном плане. Поэтому паразитоиды (а также бактерии и вирусы) всегда должны «опережать» медленно размножающихся хозяев. Конечно, смысл существования паразита – не убивать, а жить. Но, когда плотность популяции хозяина высокая, вирулентность способствует биологической адаптации, потому что паразит может расти в хозяине без ограничений и съедать все подчистую, добиваясь непосредственной цели – вывести максимальное количество потомства. Если в процессе хозяин погибает, это мало вредит паразиту, он просто перескакивает на следующего хозяина. Но, когда популяция хозяев сильно редеет, все убивающие их паразиты быстро вымирают сами, и в итоге естественный отбор проходят менее «вредные» паразиты. Это пример «чрезмерной эксплуатации ресурса». Вид при этом очень успешен, но недолго. Как только ресурс – в данном случае живые хозяева – становится редкостью, паразит, или бактерия, или любой другой возбудитель болезни, убивая хозяина, совершает самоубийство, потому что погибает вместе с ним. При низкой плотности популяции хозяев ситуация меняется на противоположную, выживают лишь «доброкачественные» паразиты. Что-то похожее происходит, когда новое изобретение позволяет обществу использовать новые ресурсы или освоить нетронутые территории. Стратегия эксплуатации успешна, если ресурсов много; но, когда они заканчиваются или идти больше некуда, более устойчивыми оказываются популяции, которым свойственна бережливость.

23 июля 2005 года. Сегодня я нашел несколько живых дубовых веток длиной сантиметров по тридцать на земле под деревом, которое посадил пятнадцать лет назад около своего домика. Почему вдруг они отломились? В месте слома каждую ветку охватывала круглая канавка, как будто острым ножом вырезали кольцо. Вокруг никого не было, а ветки упали откуда-то с вершины дерева. Гадая, что случилось, я зарисовал увиденное. Уж не побывал ли тут дровосек?

Дровосеков очень много, и они впечатляют своим разнообразием. Встретить дровосека можно не только в лесу, и он окажется гораздо интереснее бородатого мужика с топором наперевес. Конечно, речь идет о жуках-усачах – семействе Cerambycidae. Чтобы установить вид большинства из них, потребуется полевой определитель. Мой определитель с цветными таблицами авторства Дугласа Янеги ограничивается только усачами Новой Англии и насчитывает 344 вида. У всех них длинные изогнутые «усы» (антенны), а раскраска образует всевозможные сложные узоры и пятна от пастельных бурых, серых и черных тонов до ярко-желтого, синего и оранжево-красного. Сам я не думаю, что встречал больше двух-трех десятков видов, хотя некоторые пропустить невозможно. Взрослые жуки одной группы видов кормятся на полевых цветах вокруг моего мэнского домика. У большинства других видов имаго вообще не питается. Личинки часто едят кору и древесину и при этом оставляют характерные следы – их резьбу (как и следы от питания других насекомых) можно увидеть на поверхности бревна, если снять отслоившуюся кору.

На стадии имаго большинство усачей не питается, а вот личинки могут сильно мешать и даже угрожать жизни дерева. Впрочем, могло быть и хуже: многие деревья развили защитные средства от усачей, своих главных врагов. Например, если повредить кору бальзамической пихты, она выделяет смолу, и, если какая-нибудь личинка жука попытается попасть внутрь дерева, она немедленно столкнется с химической контратакой в виде липкой субстанции с неприятным нефтехимическим запахом. В ответ жуки разработали более сложную стратегию. Они откладывают яйца на дерево, только если то умирает или недавно погибло и лишилось защиты, – так личинки смогут питаться еще влажной и неиспорченной древесиной. Усачи обладают таинственной способностью чуять смерть и повреждения у деревьев: летом, стоит мне срубить сосну, ель или пихту, как через несколько минут прилетают сосновые усачи из рода черных усачей Monochamus! Несомненно, химические рецепторы на «усах» у жуков (у самок усы немного, а у самцов более чем вдвое длиннее тела) специально настроены на вещества в смоле, а у самцов, вероятно, также на запах самки.

Личинки, которые вылупляются из яиц сосновых усачей, забираются под кору и затем пробуриваются в древесину. Через несколько недель слышно их громкое хрустящее чавканье – обычный летний звук в лесах Мэна, напоминающий пилу-ножовку. Под бревнами часто скапливаются кучки «опилок» (сухой переваренной древесины). Однако, насколько мне известно, личинкам соснового усача никогда не удается напасть на здоровое дерево. Усачи нападают только на мертвые или умирающие деревья, зато массово. Как и короеды, когда они нападают на ели и пихты, волки, когда охотятся на лося, и самцы лесной лягушки, когда набрасываются на самок, жуки-усачи добиваются успеха совместными усилиями, хотя при непосредственном взаимодействии конкурируют друг с другом.

Очень немногие усачи могут справиться с целым живым деревом, напав прямо на ствол, но некоторые покоряют растение ветка за веткой. Например, я с удивлением нашел на земле около домика сантиметровую ветку красного дуба. Как она сюда попала? Было похоже, что она отломилась, но у дубовых веток не бывает такого аккуратного слома. Приглядевшись, я увидел, что ветка окольцована «надрезом», и немедленно заподозрил личинку жука-усача. Логично было бы предположить, что летом питательные вещества, спускаясь от листьев по ветке, собираются в месте кругового надреза коры, где достаются личинке. Но нет, я выяснил, что такие надрезы делает взрослая самка. В данном случае она много дней упорно трудилась, чтобы прогрызть кольцо в твердой древесине, а затем поместила в умирающую ветку яйцо. После этого ветка отломилась. Таким образом самка нейтрализовала защиту дерева и обеспечила пищу своему потомству. Мне довелось наблюдать плоды недельного труда Oncideres quercus.

Даже из общего правила о том, что личинки встречаются только в мертвых деревьях или их частях, есть исключения. Одно из них – дровосек кленовый Glycobius speciosus, крупное, заметное насекомое с ярко-желтыми пятнами и полосками, имитирующими узор осы (не путать с крупным черным с белыми пятнами азиатским усачом Anoplophora glabripennis, которым в настоящее время заражены сахарные клены в Нью-Йорке и Чикаго). Дровосек кленовый – местный вид. Вы наверняка заметите этого жука, если ему случится пролететь мимо вас или приземлиться рядом, а свидетельства его присутствия в лесах Новой Англии еще сильнее бросаются в глаза. Летом дровосек кленовый помещает яйца под кору сахарных кленов через трещины. Затем личинка вгрызается в тело дерева и устраивает себе логово во внутренней части коры и в заболони. Сахарный клен, кормовое растение этого вида, не просто так называют каменным кленом, но мягкая, дряблая белая личинка умудряется прогрызать насквозь прочное живое дерево парой маленьких, но, видимо, железных челюстей (мандибул), чтобы обустроить себе зимовальную камеру. Личинка продолжает питаться под корой в течение следующего лета, в отличие от большинства насекомых, на век которых отведено по одному лету. Птенец мелкой воробьиной птицы, поедая гусениц, дорастает до размера взрослого за шесть дней, но диета из древесины обрекает личинку усача на медленный рост – она достигает полного размера только к концу второго лета. Следующей весной личинка забуривается глубоко в твердую древесину, где выгрызает полость и оставляет выходное отверстие, чтобы уже третьим летом взрослый жук наконец вышел оттуда и завершил свою жизнь короткой стадией имаго.

В отличие от личинок бронзовых сосновых усачей, которые питаются во внутреннем слое коры мертвой сосны, прогрызая ходы в случайном направлении, личинки усача кленового часто делают горизонтальные ходы во внутреннем слое коры вертикально растущего дерева. Внутренняя кора – это флоэма, живая ткань, по которой сверху вниз переносятся продукты фотосинтеза, главным образом сахара. Личинка, питаясь, перекрывает этот поток и наносит дереву максимальный ущерб, опоясывая его ходами. Древесина выше и ниже борозды гибнет, а сама борозда остается на растении в виде огромного шрама, который с ростом дерева становится все заметнее.

Возможно, разрушительное поведение кормящейся личинки ей выгодно. Даже если дерево способно перекрыть поток питательных веществ туда, где находится личинка, прогрызая бороздку вокруг всего ствола, она всегда получит свежую пищу. Всего одна личинка спокойно может убить дерево, если зайдет чуть дальше и замкнет круг вокруг ствола, как Oncideres quercus вокруг дубовой ветки. Вот ведь загадка: жуки, несмотря на свою убойную силу, повреждают, но не уничтожают популяцию сахарных кленов полностью.

Дерево, поврежденное местным кленовым усачом

Как уже говорилось, сосновые усачи слетаются за много километров, чтобы напасть на единственное поврежденное или умирающее дерево, – и через несколько дней оно уже кишит сотнями личинок. В лесах Новой Англии есть сахарные клены всех возрастов, это одно из самых распространенных лесных деревьев. Так как дровосеки кленовые нападают только на здоровые растения, их запасы пищи практически бесконечны и занимают территорию от Южной Канады до Северной Каролины на юге и до Миннесоты на западе. Когда взрослый жук выходит из дерева, рядом с ним сразу оказываются другие кормовые деревья, и теоретически он мог бы отложить сотни яиц и не церемонясь убить весь лес. Но пока что большинство сахарных кленов не повреждены, хотя это и единственный хозяин для данного вида жуков. Характерные отметки, которые оставляет насекомое, можно найти, пожалуй, всего на одном из сотен деревьев. Жук опровергает предсказания и экстраполяции, вытекающие из сомнительного «закона природы»: особи приумножают свое число, пока не исчерпают все ресурсы и не падут жертвами массового вымирания, после чего все начнется сначала.

Почему же численность популяции дровосека кленового не растет лавинообразно? Почему он не съедает все, что может, пока не уничтожит подчистую свой главный ресурс, сахарные клены? Что сдерживает развитие знакомого, часто пугающего сценария, которого обычно удается избежать исключительно благодаря паразитам, болезням и хищникам, поскольку они начитают множиться, как только размер популяции превышает критический? Неизвестно. Это не ядерная физика, но тоже сложно.

Кленовые дровосеки достигли завидного уклада жизни – или, по крайней мере, считается, что достигли. У них царит изобилие, и никто не голодает, не рушит собственную среду обитания, не теснится и не мешает друг другу. Естественный темп роста их популяции что-то ограничивает, и можно быть уверенным в одном: если бы они могли сказать, чего хотят, то проголосовали бы за то, чтобы уничтожить сдерживающую их силу, ту, что в долгосрочной перспективе приносит им пользу. И мы бы, наверное, голосовали за то же, если бы каждый исходил только из личных интересов.

21 июня 2007 года. Сегодня летнее солнцестояние (в Северном полушарии), и, согласно моему календарю, на который ориентируется всего один вид организмов, «первый день лета». Но для многих видов лето на самом деле уже идет несколько месяцев, и сейчас скорее его середина: дни самые длинные, потому что ось Земли сильнее всего наклонена к Солнцу. Впрочем, самая жаркая пора еще впереди. В любом случае достойный повод для праздника, а какой праздник без танцоров?

Танцевальное представление мне повезло найти. Причем прямо здесь, в мэнском лесном лагере. Проходит оно в уличном туалете, исполнители – особая труппа неутомимых артистов. Я лишь наблюдатель, но условия наблюдения отличные. Приятные 21 °C – слишком прохладно для слепней и хризопсов (они же златоглазики, или пестряки), слишком сухо для мошки и мерзейших исчадий ада – мокрецов.

Наш туалет спереди открыт и развернут к густым тенистым зарослям сахарного клена. У танцоров – их две-три дюжины – по шесть длинных тонких ног. Они снуют вверх-вниз, взад-вперед в темном углу под самой крышей и неистово разгоняются в пляске. Похоже, у них огромный опыт выступлений. Должен быть огромный. Ведь, скорее всего, они исполняют ту или иную версию своего представления более 225 млн лет, еще с триасового периода. И представление того стоит.

Большинство танцует поодиночке, но у некоторых есть партнеры, к которым они прочно прикреплены – гениталиями. Партнеры в паре смотрят в разные стороны, а когда отдыхают – чаще, чем одиночки, – то один цепляется за потолок передними ногами, а второй болтается снизу в воздухе.

В 13:30 танцы вовсю продолжались, и тут я прошелся по «танцполу» сачком и одним взмахом поймал штук 30 насекомых, чтобы получше рассмотреть их. Через пару часов танцоров уже было как раньше, и они продолжали плясать как минимум еще два дня с восьми утра до восьми вечера. Кто знает, может быть, они плясали и ночью.

С виду мои танцоры напоминали гигантских комаров. Они были родственны этой группе насекомых. За очень длинные ноги их называют комарами-долгоножками. Тело долгоножки немного меньше сантиметра, а ноги втрое длиннее. При малейшем прикосновении конечности отпадают – это позволяет быстро освободиться от хищника. Но от меня им уйти не удалось, хотя в сачке осталась кучка отброшенных ножек. Все насекомые выглядели одинаково, различались у них только гениталии. Я рассмотрел пару долгоножек: у одной брюшко было потолще, но заостренное, а у другой потоньше и с тупым концом. Думаю, более полная особь была самкой. С помощью лупы я увидел клещевидное устройство для захвата у самца.

Самцов среди исполнителей брачного танца было значительно больше. В моей выборке из 30 особей соотношение оказалось 28:2. Танцуют в основном одиночные самцы, а самок, как и у лесных лягушек, привлекает их общее представление. Самец находит самку (или наоборот), они спариваются и покидают толпу. Заполучив пару, самец некоторое время остается ей верен. Чтобы понаблюдать за этим, я посадил в банку три пойманные пары. Одна из них, которая рано утром уже сидела на потолке (вероятно, с прошлой ночи), тут же распалась. Две другие пары, пойманные, когда насекомые уже танцевали, оставались вместе одна около 4, а другая около 5 часов.

Долгоножки: предварительные заметки и зарисовки

Несмотря на то что долгоножки очень заметны и ведут себя ярко, я не смог определить их вид. Но это обычное дело: я ничего не знаю про огромное количество видов, которые живут вокруг нас, даже вполне заметных. Вдобавок появляются все новые. Летом 2006 года я впервые увидел крупных мух с резко-белыми головками и лимонно-желтыми брюшками. Они кормились на цветах таволги вязолистной. Позже выяснилось, что это Belvosia bifasciata, вид ежемух-тахин. Они паразитируют на крупных гусеницах, чаще всего сатурниях.

По-английски названия многих насекомых оканчиваются на «-fly», то есть «-муха» (например, бабочка – butterfly, стрекоза – dragonfly, наездник – ichneumon fly и рогоуст – dobsonfly), но на самом деле словом fly называют лишь одну группу насекомых – отряд Двукрылые (Diptera)[18]. Как понятно из названия отряда, его члены отличаются тем, что у них всего два крыла, а не четыре, как у остальных насекомых. По оценкам в мире около 240 000 видов двукрылых, но лишь примерно половина из них идентифицированы. В США их пока что описано около 25 000. Жителям Мэна хватает знакомства с группой примерно из полудюжины видов двукрылых. Эти соседи по летнему миру, которых мы, пожалуй, знаем даже слишком близко, населяют обширную географическую зону от лесов Новой Англии до канадской тундры. И это они (комары, мошки, мокрецы, слепни и пестряки-хризопсы) ищут нас, а не наоборот. Лучше бы не искали. Благодаря огромному числу особей эти виды почти всегда оставляют глубокий след в памяти каждого, кому случилось встретиться с ними в тот часто очень определенный период лета, который они сделали частью своей экологической ниши.

Двукрылые нападают на животных, от гусениц до оленей, самыми ужасными способами, с большим коварством и изобретательностью. Например, некоторые поедают жертву изнутри наружу, а некоторые – снаружи внутрь. Впрочем, справедливости ради, большинство из тысяч видов двукрылых совершенно безобидны, даже очаровательны. Одни имитируют ос и разноцветных пушистых шмелей; у других форма настолько экзотична, что они кажутся инопланетными пришельцами. Некоторые ошеломляюще красивы, а еще существует множество редких видов, которые никто из нас никогда и не встретит.

У каждого двукрылого насекомого свое место и свой сезон, а для многих характерно еще и определенное время дня (или ночи), когда они активны. Мои самые близкие знакомые не так занятны, как танцующие долгоножки (а их тоже сотни видов), и я не могу назвать их здесь, так как не знаю их имен. Говоря о следующей партии, с которой мы встречаемся летом, я тоже не буду называть точных видовых названий.

Первыми в списке местных знакомых нам двукрылых идут комары. С ними смириться легче всего, потому что, в отличие от тропических собратьев, северные виды (насколько мы знаем) не переносят малярию, лихорадку денге, желтую лихорадку и другие болезни. Самки комаров сосут кровь, чтобы получить достаточно белка для образования нескольких сотен яиц, которые откладывают в воду. Личинки живут в воде и питаются, отфильтровывая микроскопические частицы. Они двигаются вихляющими движениями и периодически всплывают подышать. Воздух всасывают через короткую трубочку на заднем конце тела. Почти любой водоем со стоячей водой, где нет рыбы, летом кишит извивающимися комариными личинками. Конечно, на этой стадии они никого не беспокоят, а в кровожадных демонов превращаются, только когда выйдут из плавающих куколок. Люди в основном сталкиваются с самками – самцов интересуют нектар и соки растений, а также самки, с которыми можно спариться.

Поскольку я в основном веду дневной образ жизни и люблю открытые солнечные пространства, мэнские комары меня никогда особенно не беспокоили. Вот арктические – совсем другое дело: по каким-то причинам, чем дальше на север, тем они злее и многочисленнее. Олени карибу из-за туч комарья иногда теряют столько крови, что худеют, хотя все время пасутся.

Постоянно на комаров охотится только одно животное – стрекоза. Стрекозы занимаются этим уже по крайней мере 100 млн лет. Похоже, у комаров выработались некоторые привычки, благодаря которым им удается не пересекаться с этими хищниками. Они избегают солнечных мест, где стрекозы наиболее активны, но стоит войти в густой тенистый лес, где стрекоз нет, и комары появляются тучами. Когда стрекоз мало, комаров полно.

Стрекозы, летающие в сумерках, просто-таки пируют комарами. Я подозреваю, что такие невероятные глаза у стрекоз развились, чтобы следить за добычей, которая пытается улизнуть в темноту. Их поведение приспосабливается к решению той же задачи. Идя в высокой траве в Ботсване жарким днем, я видел, как в воздух взлетают комары, а меня сопровождали несколько охотящихся на них стрекоз. Похоже, стрекозы двигались именно за мной, потому что, когда я перешел на неспешный бег, они продолжили лететь следом. Они вели себя как некоторые виды птиц – воловьи птицы в Северной Америке и египетские цапли в Африке, – которые тоже следуют за крупными животными, чтобы поймать добычу, которую те вспугнут своим движением.

Стрекозы действуют по обстоятельствам. 23 июля 2005 года около восьми вечера везде – от нашей лужайки до бобровой запруды – воздух был полон крупных стрекоз. Они сотнями выписывали зигзаги во все стороны – довольно низко, от 3 до 5 метров над землей. Я никогда не видел столько стрекоз одновременно. Прошло десять минут – солнце еще стояло градусах в пяти над горизонтом, и пчелы по-прежнему трудились на цветках, – а стрекозы вдруг перестали летать.

От комаров порой бывает почти никуда не скрыться, но, зная их расписание, с ними можно почти не встречаться. В первую очередь для этого нужно сидеть по ночам в помещении. Те комары, которые добираются до меня, пока я сплю, оставляют маленький волдырь, и за несколько минут он исчезает. Новички в лесу, те, кто еще не уплатил «входную плату» природе, не всегда отделываются так легко. Ходить с голым задом после наступления темноты – не лучшая идея, особенно если иммунная система пока не очень тонко настроена. Так можно заработать большие красные волдыри, которые будут чесаться до умопомрачения.

Мошка́ вступает там и тогда, когда комары уходят. Мошка – это несколько видов мелких (около 3 миллиметров) горбатых мушек с толстыми короткими ножками (так удобнее заползать к вам в волосы и под одежду через складки и дырки) из рода Simulium. Их личинки – фильтраторы, они прикрепляются к камням на дне быстрых ручьев, часто в таких количествах, что кажется, будто камни покрыты черным мхом, но каждый стебелек «мха» – это на самом деле личинка. Такие ковры из личинок могут простираться по ручьям до бесконечности, когда же выходят имаго, то половина из них жаждет крови. Другая половина – самцы, которым не нужно белковое питание. Мошка бесшумна, в отличие от комаров она не жужжит на подлете, а, как только незаметно сядет, сразу вгрызается в кожу до мяса. Она сводит с ума лосей и еще хуже действует на некоторых людей. Те, кто живет вблизи диких мест или решается выйти в лес в «сезон мошки» (то есть летом), даже если с годами выработали иммунный ответ на укусы, считают этих мелких двукрылых изрядной докукой.

Мои первые воспоминания о мэнской мошке связаны с форелевыми ручьями в те времена, когда мой наставник по лесной жизни Фил Поттер пытался сделать из меня и из своего племянника Берти настоящих мужчин. Не помню, насколько он в этом преуспел, но точно не забуду, как мы оба путались в форелевой леске и отмахивались от мошки в ольховых зарослях, бредя в холодной воде, а все, что у нас находилось над водой, было густо измазано ДЭТой. Что ни делай, мошка всегда находила, как подобраться: через рукава, воротник, волосы, ширинку, нос, рот и уши. Особенно через уши.

Самый запоминающийся случай с мошкой у меня произошел в Онтарио. Мы с женой, маленькой дочкой и нашим псом Фунманом, как и каждый год, ехали из Калифорнии в Мэн. Был теплый и влажный летний день. Мы остановились в лесу, чтобы выпустить пса на короткую пробежку. Фунман выскочил из машины и направился к ближайшему дереву, желая задрать там ножку, но пит-стоп оказался неожиданно коротким. Пес рванул к машине еще поспешнее, чем покинул ее, а за ним летело клубящееся черное облако.

Проблема для человека в том, что мошки – насекомые дневные. Они активны примерно тогда же, когда и мы, и летают в тех же местах, где люди любят наслаждаться летним миром – в лесах, садах, на форелевом ручье. Те, кто не имел дела с мошкой, едва ли представляют, что это такое. По крайней мере, я так полагаю, потому что часто слышу, как кто-то горько жалуется на мошку там, где ее практически нет. Я каждый раз думаю: «Какая там мошка?» Чтобы увидеть настоящую мошку, надо побывать в северном лесу в теплый день между 1 мая и второй неделей июля. В остальное время ее почти нет.

От бесчинств мошки можно в какой-то мере защититься, если знать ее привычки. В отличие от комаров она избегает темных закрытых мест, поэтому она не станет мучить вас дома, даже если держать дверь открытой. Также имеет значение время: ясным утром, если прохладно, мошки может почти не быть. Она не рвется летать и при высоких температурах: ниша жарче 29 °C занята другой группой двукрылых насекомых – слепнями.

Приспособленные к высокой температуре слепни, или табаниды (Tabanidae), – крупные крепенькие насекомые с короткими ногами и быстрым тихим полетом. У них огромные, часто переливчатые зеленые глаза, и по-английски некоторые виды называют copperheads – «медные головы». В семейство, в частности, входят рода слепни (Tabanus) и пестряки, или златоглазики (Chrisops). Как и мошка, слепни не просто пронзают кожу жалом, и сказать, что они «кусают», тоже нельзя. В их ротовой аппарат встроен инструмент для кровопускания, состоящий из двух параллельных «скальпелей», которые врезаются в кожу, двигаясь попеременно, как два лезвия ножниц. Делая свое черное дело, слепни, как и другие кровососы и кровопийцы во всем мире, одновременно впрыскивают в разрез антикоагулянт из своей слюны. В результате кровь продолжает течь, и сосать ее становится легче. В отличие от мошки, этих больших – в случае некоторых видов даже огромных – двукрылых насекомых часто хорошо видно, когда они ищут жертву, но обычно они очень осторожны при посадке. Вы готовы почувствовать боль от «укуса» (надреза) в любой момент, но тот все откладывается и откладывается, а слепень жужжит у вас над головой, ожидая, когда откроется уязвимое место. На пробежке слепни кружат надо мной, ища, куда бы пристроиться, и обычно в итоге пролезают под влажные волосы у меня на затылке.

Из всех кусачих мух я больше всего не люблю самых мелких – мокрецов. Они особенно активны теплыми влажными ночами. По-английски их называют no-see-ums – «невидимки». Их действительно не видно, не слышно, и запаха у них тоже нет. Но, если они налетят, вы сразу это поймете. Вы почувствуете, что по вам кто-то ползает, а от укусов уже жжет все открытые части тела, да и закрытые тоже. Эти насекомые достанут вас и в доме, большинство оконных сеток для них не препятствие.

Один мой приятель, гид по Мэну, как-то водил пару летних спортсменов из Нью-Джерси, которые никогда раньше не встречались с мокрецом. Он рассказал мне о незабываемом происшествии. Все трое в сумерках прибыли в идиллическое, райское местечко глубоко в лесах, где собирались разбить лагерь. Пока они распаковывались и устраивались, спортсмены начали почесываться. Затем они вдруг поняли, что на них напали, и тогда вскочили и, как сказал мой друг, «буквально рехнулись». В конце концов, пытаясь уйти от своих мучителей, спортсмены убежали с места стоянки. В отличие от сверхскоростных слепней, которых не обгонит и олень, мокрецов достаточно спортивный человек перегнать может. Только бежать некуда: мокрец есть везде.

Дым. ДЭТА. Бег. Ничто не помогало. Даже раньше, чем можно было ожидать, туристы попытались отвлечься с помощью драгоценного запаса пива. Однако ночь была жаркая и душная, налет гнуса затянулся, пива оказалось мало. В итоге мой друг был вынужден провести ночь со своими гостями в машине, катаясь туда-сюда по неровной дороге через лес, чтобы прохладный ветерок сдувал насекомых. Это работало, пока не кончился бензин. Истощенные во всех смыслах отдыхающие утром поспешили обратно в Нью-Джерси.

Что ж, в Новой Англии хотя бы не приходится платить дань оводам. Они ведут себя еще неприятнее, чем перечисленные кровососы, – особенно для оленей в тундре. Крупные оводы доводят карибу до безумия, залетая им в ноздри, чтобы отложить туда не яйца, а прямо живых опарышей, которые пробуравливаются внутрь и блуждают по телу, пока не устроятся под шкурой, где и будут расти до взрослого состояния. Когда опарыши хорошо откормятся и вырастут, они выходят из шкуры, чтобы окуклиться на земле. Зимой на только что освежеванном карибу я видел десятки больших белых волдырей, и в каждом сидел крупный опарыш овода. В Мэне я также видел оводов на ошкуренных мышах и бурундуках; относительно размера хозяев эти опарыши были примерно как для человека сурок.

Двукрылые кое-чему научили меня. Я узнал, что бесполезно пытаться прибить гнус ладонью. Что полезно, напротив, присмотреться к насекомым, чтобы отличать безвредных от надоедливого гнуса. Мне милы те из двукрылых, кто танцует для своего удовольствия. Я без уничижения отношусь и к тем, кто пьет мою кровь, чтобы отложить драгоценные яйца. Они просто так запрограммированы. Бесполезно пытаться отучить их от этого. Лучше не морщась принимать укусы и вырабатывать иммунитет к токсинам.

Кроме того, двукрылые дают мне надежду. И вдохновляют других людей, как я чуть больше года назад узнал из наклейки на бампере, изрядно меня тогда повеселившей. На ней жирными черными буквами было написано: «Спасите мошку». Я тащился за машиной с этим стикером километров тридцать, пока она наконец не приехала в Плейнсфилд, штат Вермонт, и там припарковался за ней. Теперь можно было прочесть мелкий шрифт на нижней части наклейки: «Мэнская ассоциация заводчиков мошки». Мне сразу захотелось вступить в эту ассоциацию, ведь я знаю, что мошка на самом деле делает для лесов штата с его девизом «Сохраним зеленый Мэн» больше, чем хотело и могло бы сделать любое правительство, которое сдерживает деятельность застройщиков. Но, когда я подошел, чтобы представиться джентльмену в машине, он нажал на педаль газа и быстро уехал.

14 апреля 2006 года. Я на ногах с шести утра, встал чуть раньше солнца. Отличное время: именно сейчас происходит все самое интересное. Только что вернулись дятлы-сосуны, и один из них нашел алюминиевую лестницу, которую я вчера поставил у сарая возле нашего вермонтского дома. Дятел барабанит и барабанит по ней – «тра-тататтата-та». К лестнице прилетели еще трое самцов того же вида, и мне было любопытно, присоединятся ли они к первому. Вместо этого птицы стали гоняться друг за другом, а потом улетели. Позже один самец несколько раз возвращался к лестнице еще побарабанить. Желтобрюхий дятел-сосун (Sphyrapicus varius) – особенный вид. Из шести местных видов дятлов только они умеют стучать в разных ритмах и долбят деревья, чтобы получить из них сок.

17 июня 2005 года. Я нахожусь на дощатой платформе, которую построил на высоте 6–7 метров между несколькими близко стоящими молодыми красными кленами недалеко от домика в Мэне. Передо мной большая одиночная береза, где дятлы проделали четыре ряда отверстий (канала), текущих соком. Береза только что распустила листья, хотя многие другие деревья в лесу еще голые. Идет легкий дождь, а температура держится около 12–13 °C.

В нашем лесу в это время года вокруг таких отверстий с древесным соком кипит жизнь, и я хочу поймать ее пульс. Я собираюсь посмотреть, какие механизмы действуют в ней изо дня в день, но и надеюсь увидеть что-то неожиданное. Сегодня я уже установил, что к березе являются как минимум два дятла. Они регулярно показываются с одной и той же стороны, летят к дырке, трогают ее концом клюва, высовывают язык и слизывают сок, быстро тряся головой. Прилетает и улетает множество краснозобых колибри (Archilochus colubris), а некоторые из них остаются и агрессивно защищают место кормежки от других. Одна самка колибри села возле меня, примерно в 3 метрах от отверстия. Она ровно, как метроном, раз в секунду дергала головой из стороны в сторону. Я понял, что птица собирается в очередной раз покормиться древесным соком, и тут она повернулась в сторону отверстия, вытянулась, стремительно перелетела к нему и зависла, около 30 секунд покормилась, а затем снялась и упорхнула в лес. Ее место заняла другая. Во второй половине дня мимо меня сквозь еще голые ветки красного клена стрелой пролетел полосатый ястреб. Он сел на сук рядом с каналами, беспокойно огляделся по сторонам, возможно высматривая добычу, а затем улетел так же быстро, как появился.

22 августа 2005 года. Лучшего дня, чтобы побыть в лесу и понаблюдать за дятлами-сосунами с платформы, и не представить. Семь тридцать утра, солнце встало. На высоте 6 метров, под лиственным навесом молодых красных кленов, я неторопливо потягиваю горячий кофе, который принес из домика, и рассматриваю толстую березу с отверстиями и застывшими потеками сока на коре. Кое-где на кленовых листьях уже проглядывает краснота, а соседнее поле пышет цветущим золотарником. Неспешно пролетела стайка из дюжины гаичек. Когда они скрылись, издалека послышался писк древесниц. Они вовсю распевали пару-тройку месяцев назад, когда разделились по участкам, каждый вид в соответствии со своей экологической нишей. Теперь другое дело. Вскоре приближается рассеянная стая, в которой как минимум восемь видов птиц: желтошапочный лесной певун (Dendroica pennsylvanica), пегие американские славки (Mniotilta varia), еловые лесные певуны (Dendroica fusca), золотоголовые дроздовые певуны (Seiurus aurocapillus), множество канадских вильсоний и синеспинных лесных певунов (Dendroica caendescens), пара зеленых лесных певунов (Dendroica virens) и несколько горихвосток.

Кроме этих древесниц, в стае точно есть один лесной дрозд, одна мухоловка-эмпидонакс и один феб. Птицы деловито кормятся вокруг меня минут двадцать. Многие подлетают к моему лицу на метр-два.

Птицы почти три месяца активно пользовались шестью каналами с соком (каждый с десятками дырок, проделанных дятлами-сосунами). Но за час наблюдения я увидел всего одного колибри, прилетевшего покормиться. Эта самка (или молодая особь) подлетала ко всем шести каналам, но останавливалась лишь ненадолго, как будто, осмотрев их, обнаружила, что они пересохли. Кроме одного или двух синеспинных лесных певунов, которые дважды зависали перед подтеками сока, но не касались их, никто из других птичек не обратил на них никакого внимания. Прилетал только один сосун, молодой, из выводков этого года. Он просидел примерно в двух метрах от отверстий целые 20 минут, иногда вертя головой и осматриваясь; затем потянулся, еще минут десять почистился и перед отлетом быстро проверил два канала.

Дважды к потекам сока подлетала бабочка-адмирал, но не садилась, и юный сосун безуспешно попытался поймать ее. Группа пятнистых ос собралась в одной точке, только у одного потека. Возможно, они нашли последний участок, где сок еще тек. Пушистый дятел, который раньше иногда использовал тот же канал, приблизился к нему, посмотрел и улетел обратно в лес из кленов, сосен и пихт. Было похоже, что постоянные посетители являлись посмотреть на свой источник сока, но ничего интересного не находили.

Я спустился с насеста и залез на березу, чтобы осмотреть отверстия. Как я и думал, они пересохли, хотя лес вокруг оставался пышным и зеленым. Но совсем не таким, как несколько недель назад! Птицы больше не пели. Затихли даже дятлы-сосуны, которые громко барабанили по всему участку березы с каналами с середины апреля, когда только прилетели, и до самого конца июня и даже в июле, когда у них уже оперились птенцы. Лето кончается, лесная жизнь явно стала более расслабленной и неторопливой. Птицы начали набирать жир, готовясь попрощаться с летним миром.

Живое питается живым, и речь не только о кровососущих двукрылых. Самые интересные и духоподъемные (для нас) истории о природе связаны с пищевыми отношениями. Сегодня 2 июля 2007 года, и, пока я пишу эти слова, на иргу перед моим кабинетом успели залететь дрозды, американские свиристели, пурпурные чечевицы, красногрудые дубоносовые кардиналы, американский пересмешник и бурый вертлявый дрозд. Птицы кормятся созревающими (но еще недозрелыми) ягодами и во всех направлениях разносят семена, чтобы потом «посеять» новые деревья. Человек оценивает пищевые взаимоотношения в основном в зависимости от того, оказались мы отдающей стороной или принимающей. Краснозобый колибри, украшение летних дней, и принимает, и отдает: принимает пищу от человека и от дятлов-сосунов, а отдающей стороной выступает, когда опыляет растения в Центральной Америке.

В одной только Бразилии водится самое меньшее 86 из 343 описанных видов колибри. Эти птицы – брильянты птичьего мира, и Америка – их родной дом, а южноамериканские тропики – самое сердце ареала. Жителям Новой Англии достался всего один вид, краснозобый колибри (Archilochus colubris). Это любимец жителей пригородов, его легко приманить бутылкой простой подслащенной воды, в которой стоит искусственный красный цветок.

Краснозобый колибри, как и все члены семейства, чудесным образом приспособлен к тому, чтобы питаться цветочным нектаром, а многие цветы в результате коадаптации приспособились к опылению этими птицами. Одни зависят от других. Длинный трубчатый венчик у опыляемых колибри цветков отсекает «нектарных воров» – животных, которые питаются на цветах, но не опыляют их. Цветки, предназначенные для колибри, часто бывают красными. А вот те, что опыляются бражниками – ночным «аналогом» колибри[19], – белые и с сильным запахом: так опылителям легче их найти.

Многие виды колибри в свою очередь тоже приспособлены к определенным видам цветков. Даже длина и изгиб клюва у птиц соответствуют определенной форме венчика (и не позволяют питаться на цветках других видов). Но краснозобый колибри во многих отношениях уникален. Это единственный вид колибри, который залетает в хвойные леса Северного Мэна и в Канаду, в места, где все лето на мшистой земле цветут только мелкие белые цветочки без нектара, а красных цветов нет вообще. Я был поражен, когда в более южных краях увидел краснозобых колибри задолго до того, как начали распускаться цветки и листья. Как-то раз в апреле, когда на земле еще лежал снег, эта птица возникла словно бы из ниоткуда и ненадолго зависла перед моим лицом. Друг рассказал мне, что однажды видел, как колибри висит в воздухе возле головы хохлатого дятла. Я был в красной шапке. У хохлатой желны ярко-красные перья на голове. Я подозреваю, что эти колибри недавно вернулись с тропической зимовки, где кормились на красных цветках. На севере они продолжали реагировать на тот же сигнал, который раньше указывал на пищу. Но почему и как они рискнули покинуть тропический рай с красными цветами, чтобы прилететь так далеко на север в то время, когда здесь нет ничего красного и нет цветов с нектаром?

Самец краснозобого колибри весит около 2,3 грамма, чуть больше монеты в один цент и в несколько раз меньше многих крупных гусениц. Когда он летит на север, а осенью проделывает тот же путь примерно в 3000 километров обратно на юг, за секунду его сердце совершает 21 удар, а крылья – 60 взмахов. Голодная смерть для этой птицы – вопрос нескольких часов, потому что каждый день ей нужно съедать примерно вдвое больше своего веса. Никакой другой вид колибри не предпринимает таких рискованных путешествий, да еще в места, где нет нектароносных цветков. Когда птица не находится в пути, температура тела у нее часто падает, так что она впадает в оцепенение: это позволяет сберечь энергию, когда кормиться невозможно, например ночью. Колибри готовятся к долгому ночному посту, отъедаясь днем. Во время миграции птицы восполняют запасы по утрам, оставляя середину дня для перелета. И действительно, осенью большинство мигрирующих колибри прилетают на Хок Маунтин в Пенсильвании в середине дня (Willimont et al., 1988). Но, похоже, пересекая Мексиканский залив, они придерживаются иной стратегии.

Мексиканский залив – это около 830 километров открытой воды, которую надо пересечь за один перелет без дозаправки. Постоянно поддерживая скорость примерно до 45 км/ч, колибри приходится лететь без посадки около 17 часов. И вот, чтобы преодолеть это расстояние, колибри ближе к вечеру отбывают из Алабамы и совершают ночной полет прямо через залив (Robinson et al., 1996). Весной, на обратном пути, птицы прибывают в Алабаму (на станцию кольцевания в Форт Морган) темной ночью (Sargent, 1999). По-видимому, часть колибри выбирает более долгий путь вдоль берега Техаса, где можно двигаться короткими перелетами и, вероятно, подкрепляться. Как птицы решают, какую дорогу выбрать? Оценив запасы жира в собственном теле? Знают ли они, что им предстоит, прежде чем пускаться в путь через открытые воды залива?

Миграция – дело очень опасное, но для колибри, видимо, не слишком: у них один из самых низких показателей воспроизводства среди всех северных перелетных птиц. Колибри выращивают в год всего один выводок из двух птенцов (возможно, потому, что всю работу самка выполняет одна). Для сравнения: у пары северных древесниц в выводке будет 4–5 птенцов, а пара золотоголовых корольков высидит от 8 до 12 детенышей, да еще гнездиться будет дважды за лето. Поскольку в среднем популяции этих птиц сохраняют стабильный размер, по количеству потомства, которое они выращивают, можно получить представление об уровне смертности в популяции. Иными словами, у колибри смертность относительно низкая. Мы знаем, что они прилетают на север, чтобы построить свои крохотные гнездовые чашечки из лишайников, скрепленных паутиной, где самка вырастит выводок из двух птенчиков. Но почему они не сделают то же самое на юге? Почему бы не остаться на родине предков вместе с большинством видов своей группы? Теорий на этот счет много, но ответов нет. Зато кое-что известно о том, как колибри справляются, попав на север.

При миграции колибри на север первыми летят самцы, как и у большинства других видов перелетных птиц (Stichter, 2004). Обычно это объясняют тем, что самцы конкурируют за территорию и спешат занять лучшие участки, чтобы привлечь лучших самок. Звучит разумно. Но, когда в конце сезона размножения птицы летят на юг, самцы опять оказываются впереди самок и молодняка этого года.

Много лет я думал, что колибри, которых я видел в елово-пихтовых лесах Северного Мэна в мае, должно быть, по ошибке вернулись слишком рано. Но в конце концов я узнал, что с расписанием у них все было в порядке. Они возвращаются одновременно с желтобрюхим дятлом-сосуном Sphyrapicus varius, который в этот момент да и все лето обеспечивает колибри пищей.

Внешне это одна из самых поразительных птиц. Черно-белые отметины у желтобрюхого дятла-сосуна контрастируют с алой шапочкой, алым горлом (у самцов) и светло-лимонно-желтым брюшком. Сосуны отличаются от других дятлов тем, что у них нет длинного заостренного языка с зазубринами на конце. Их язык намного короче, а кончик похож на кисточку или щетку, – как и у колибри, он приспособлен к тому, чтобы слизывать жидкость, собирая ее, как фитиль масляной лампы.

Самцы дятла-сосуна тоже прилетают на север раньше самок, и леса вокруг нашего дома сразу оглашаются их криками и барабанной дробью. Самки прибывают спустя несколько дней, а через две недели будут готовы гнездовые дупла, и птицы начнут откладывать яйца. Одна из первых самок разбилась о наше окно – я осмотрел и зарисовал ее.

Эти дятлы не извлекают из древесины личинок насекомых, им не нужны длинные языки, чтобы обследовать тоннели, проделанные личинками жуков-усачей. Они также не делают отверстия в твердой древесине, за исключением гнездовых дупел. Обычно для гнездования сосуны выбирают тополя, подпорченные грибом-трутовиком (Fomes igniarius var. populinus) и гниющие изнутри.

Взрослые сосуны питаются сладким древесным соком, а заодно муравьями и другими насекомыми, которые тоже приходят за сахаром. Дятлы проделывают в коре отверстия и слизывают сок языком-щеткой. Легче всего такие отверстия заметить на березах. Обычно все дерево опоясывают ряды дырок, которые видно издалека. Несколько лет подряд птицы ежегодно делают новые отверстия выше или сбоку от старых. Затем дерево умирает, а птицы нападают на новое. На своем холме в Мэне я нашел с полдюжины берез с дырками, где сосуны добывали сок с конца мая и большую часть лета. Хотя в коре одной большой белой березы, которую я осмотрел, в каждом из шести каналов были сотни дырок, сок продолжал сочиться только из верхних отверстий: все нижние пересохли. Я попробовал сок – он был сладким. Пивоваренный рефрактометр показал, что концентрация сахара в нем составляла 17–18 % – как в концентрированном нектаре.

Дятел-сосун, погибший при ударе об окно в апреле 2006 г. Судя по яичнику с недоразвитыми яйцами, это была незрелая самка. Для дятлов у этого вида необычно короткий язык, а крылья гораздо длиннее, чем у зимующих птиц (как и у большинства перелетных)

Дятлы-сосуны возвращаются уже в первую неделю апреля, и мне казалось загадочным, что весной они не посещали березу, которую летом предпочитали другим деревьям. У других мест с потеками сока, которые я видел, птицы тоже не появлялись по крайней мере еще месяц. Чем же они питались, пока не началось лето?

Только весной 2006 года я выяснил, где сосуны добывают пищу, когда возвращаются после миграции. Я недооценивал сложное поведение этих птиц. Той весной я специально проследил за дятлами-сосунами и посмотрел, что же они делают. К моему величайшему удивлению, они дырявили сахарные клены! Мне всегда казалось, что их-то сосуны и должны использовать. Но я никогда не видел на этих деревьях характерной мозаики из дырок, которую дятлы оставляют на березах и которую я как раз искал.

Оказалось, что в сахарных кленах они кое-где прокалывают дырочки, но только очень маленькие. Эти отверстия можно разглядеть только совсем вблизи, они быстро зарастают. Но ранней весной – и только в это время – из любой дырочки в коре сахарного клена обильно течет сок. Я тыкал клены кончиком ножа и всякий раз получал тот же результат – за считаные секунды в месте прокола наливались крупные капли сока. При этом протыкать одну только кору смысла не было, нужно было, чтобы нож хотя бы неглубоко прошел в древесину, в ксилему. Вот и ответ: дятлы действительно добывали сок из кленов (и других деревьев), но воздействовали на них так слабо, что почти не оставляли следов. Позже, летом, дятлы перешли на березы и покрывали их целыми полями дырок, которые в итоге убивали деревья. Я затем обнаружил, что дятлы предпочитают пускать флоэмный сок из берез, а не из кленов, но все же и на сахарном, и на красном клене можно найти каналы флоэмного сока, которые птицы используют летом. Отверстия, которые я нашел на этих деревьях, выглядели точно так же, как на березах, где они очень распространены.

Поведение птиц меняется от весны к лету по причинам, связанным с физиологией дерева, а я, в отличие от дятлов-сосунов, не подумал о гидродинамике древесного «водопровода». Прилетев в начале сезона, дятлы получают сок сахарного клена, который идет по стволу вверх (и движется в ксилеме): очевидно, эта жидкость находится под давлением и выходит даже через маленький прокол. И только позднее, когда поток сока в ксилеме ослабевает (традиционные сборщики кленового сока тоже прекращают добывать его в это время), дятлы переходят на сок из флоэмы берез. По флоэме, живой части внутреннего слоя коры, сахара и другие питательные вещества переносятся из листьев вниз к стволу и корням. Соответственно, во флоэме березы обильный сок начинает течь только после того, как она покроется листьями и станет передавать питательные вещества вниз.

Сосуны располагают множество отверстий на березе в виде характерного узора. Каждое отдельное отверстие – это оголенное пятно размером от 7 до 15 миллиметров, где кора удалена до древесины, сама древесина затронута не бывает. Эти голые пятна аккуратно расположены одно над другим по вертикали, и птицы делают множество таких вертикальных рядов рядом друг с другом, опоясывая ими весь ствол. Источник работает всего три или четыре года, а потом ток сока по флоэме заканчивается и дерево умирает.

Биогидравлика также объясняет, почему дятлы-сосуны, добывая сок из березы, так сильно повреждают и в конце концов убивают дерево. Летом, когда листья на березе распустились и сосун снимает с нее кусочек коры, сок, двигаясь сверху вниз, через некоторое время начинает течь в обход раны, потому что дерево реагирует и перекрывает открытые каналы флоэмы. По стволу во флоэме по-прежнему стекает столько же сока, как и раньше, и птица может снова добраться до него, просто сняв новый участок коры выше того места, где дерево попыталось остановить сокотечение. Бывает, что больше жидкости направляется вбок, прямо рядом с исходным отверстием. Дятел может так же снять соседний участок коры, и в результате маленькие голые участки множатся как по вертикали, так и по горизонтали, постепенно окружая весь ствол, потому что птица на шаг опережает защиту дерева. В конце концов вокруг ствола получается пояс из отмершей ткани, – точно так же, пытаясь перекрыть ручей, можно класть все больше камней в середину потока, а вода, вместо того чтобы остановиться, первое время будет течь только интенсивнее, заворачивая вбок. Дятлу выгодно продолжать работать на том же дереве, потому что потоки по флоэме собираются во все более узкие каналы. Но в конце концов очередные несколько дырок полностью перекроют движение сока, и тогда дерево умрет. К счастью для дятлов, они могут просто перейти на соседнее растение.

Такие изолированные источники сока на березах летом притягивают к себе жизнь как магнитом. В 2004 году, когда дятлы обосновались на большой березе около моего домика, я построил платформу из досок на соседнем клене, примерно на уровне отверстий, около 6 м над землей, и часто сидел там, наблюдая. За одно вполне обычное дежурство (с 6 до 7 утра 7 июля 2005 года) у дятлового источника я увидел сразу пять пятнистых ос. Обычно они собирались на одной ветке около маленькой квадратной дырки с потеком сока. Сюда же за сладким приходили четыре красные белки. 19 раз прилетали колибри (по-видимому, либо самки, либо только что оперившаяся молодежь). Сосуны появились 11 раз, до четырех взрослых птиц одновременно. Гулко жужжали осы-царицы, их звук оттенял высокий скулеж мелких рабочих ос и низкое гудение краснозобых колибри. Раздавалась и дробь дятлов, как будто выбиваясь из летнего пейзажа.

Молодой дятел-сосун у типичного флоэмного источника сока на березе в конце лета

Типичный ксилемный источник на сахарном клене весной. Обратите внимание на дырку наверху в середине (сделана в этом году) и две дырки ниже справа (сделаны в предыдущем году)

В основном эта дробь – порой по 10–15 минут подряд – доносилась из одних и тех же мест, начинаясь вскоре после рассвета и стихая за полчаса до темноты. Другие дятлы в это время не барабанили. Но сейчас я слышал стук: одна птица была к западу от меня, одна – к северу, а третья присоединилась на востоке. Стук в такое время, когда птенцы уже вылетели? Любопытно. Птицы уже давно поделили территорию и образовали пары еще в мае. Может, они заявляли права на источники сока?

Я рад, что познакомился с дятлами-сосунами поближе. Теперь они будут для меня особенными. Похоже, я нашел новых соседей. А они показали мне разнообразие жизни на нашем общем летнем «водопое», и летние леса стали для меня богаче.

5 августа 2006 года. В ноздри мне ударяет запах гниющей плоти, и найти источник оказывается легко – это останки молодого дикого индюка, которого убил и частично съел койот или ястреб. Койоты в мэнском лесу ведут ночной образ жизни, а индюк погиб, когда принимал пылевую ванну возле муравейника у кленовой рощи, значит, его убили днем. К тому же койот утащил бы добычу. Стало быть, индюка мог убить один из пары краснохвостых сарычей, живущих поблизости. Я приподнимаю тушу и вижу на ней остатки мяса. К своему удивлению, я также вижу полчища блестящих черных жучков, которые, разбежавшись, зарываются в слой мертвой травы и гниющих листьев. Жучки гладкие, обтекаемые и быстрые. Пошарив в листьях палкой, я, кроме того, нахожу два вида жуков-могильщиков яркой оранжево-черной расцветки. Оказавшись на воздухе, они подтягивают под себя ножки и прикидываются мертвыми. Это моногамные жуки, которые заботятся о своих личинках, выращивая их в маленьком в гнездышке. Родители собирают мясо и в ответ на сигналы личинок отрыгивают для них полупереваренную пищу. Отец отпугивает вторженцев, в основном других самцов могильщика, которые пытаются убить расплод и спариться с самкой, чтобы она отложила новую кладку – уже от них.

Некоторые из жуков, найденных возле туши индюка

Я продолжаю копать, но в почве нет никаких следов черных жучков. Зато обнаруживается еще два вида мертвоедов. На этот раз это круглые приплюснутые черные жуки с шероховатыми верхними поверхностями; у одного вида грудной отдел окаймлен желтым, а у другого – оранжевым. Не столь многочисленны, но тоже заметны два вида стафилинид, или коротконадкрылых жуков. Эти гибкие продолговатые насекомые с челюстями-щипцами не похожи на жуков, потому что надкрылья у них закрывают лишь небольшую часть спины. Крылья компактно складываются и убираются под эти небольшие надкрылья. Один вид стафилинид был черный, другой – коричневый с блестящими золотисто-желтыми крапинками. В полете они порой напоминают ос.

Когда через 20 дней я вернулся к туше, мясо было уже съедено, и жуки-кожееды явились взять свою долю подсыхающих остатков шкуры и костей. Других жуков видно не было, но в земле я откопал драгоценность – красиво переливающегося блестящего лилового навозника, какого я никогда раньше не видел.

Каждое лето на этом холме рождается множество млекопитающих самых разных размеров, от карликовой бурозубки весом 2 грамма до лося. Значит, на холме и умирать должно в среднем столько же животных тех же видов. Большинство мелких млекопитающих и птиц быстро оказываются в земле: мертвую особь хоронит пара жуков-могильщиков. Это летняя работа. Крупные животные умирают в основном зимой, их провожают в иной мир другие помощники. Я думаю о старом лосе. Судя по свежим следам, он проковылял по сосновой роще и упал в снег возле каменной стены почти в пределах видимости моего домика.

Сначала тушей покормились вскрывшие ее койоты, а потом на ней попировали несколько десятков воронов. Когда весной сошел снег, все еще оставалась пища для жуков и мух. Но через месяц вместо лося я увидел лишь кучу шерсти и костей. Гаички – да наверняка и другие птицы – прилетали собирать здесь шерсть для выстилки гнезд, а за несколько следующих лет кости постепенно сгрызли дикобразы, белки и мыши. Ничто не пропало зря.

Недавно я получил письмо от друга, бывшего студента из Калифорнии. Он написал:

Привет, Бернд!

У меня диагностировали серьезное заболевание, и я хочу отдать последние распоряжения на случай, если все кончится быстрее, чем я надеялся.

Я хочу «похороны Эбби»[20]. Зеленые похороны – да и вообще не похороны, потому что похороны придумали те, кто не до конца понимает, что такое смерть.

Как всякий толковый эколог, я смотрю на смерть как на переход в другие формы жизни. Смерть, помимо всего прочего, это чистое торжество обновления, и наша плоть – хозяин праздника. В дикой природе животное остается лежать там, где оно пало, и попадает в распоряжение падальщиков. В конце концов концентрированные питательные вещества из его тела рассеивают по округе мухи, жуки и прочие существа. Похороны же – это все равно что закупориться в норе. Лишить природу человеческих питательных веществ, с учетом населения в 6,5 млрд[21], – значит обречь Землю на голодание. Таковы последствия захоронений в гробах. Кремация тоже не годится: это выброс парниковых газов, да и сколько топлива нужно сжечь, чтобы три часа горело тело. В общем, может быть, придется организовать похороны на частной территории. Ты, наверно, уже догадываешься, к чему я клоню… Как ты смотришь на то, чтобы приютить в своем лагере старого друга? Сейчас я отлично себя чувствую, прямо как никогда. Но времени всегда меньше, чем кажется.

Билл

Для меня в его чувствах говорит та единственная религия, которую я готов признать с чистой совестью. И я ответил:

Мой старый друг, я отлично понимаю тебя. И как удивительно прочесть твое письмо как раз сейчас, когда я сам, найдя в лесу тушу индюка, размышлял и писал о тех же вещах. Тушу закопали в землю и переработали прекрасные жуки. Я поддался порыву их всех зарисовать, чтобы точнее ухватить суть происходящего, хотя, когда придет моя очередь, оставил бы искусство в пользу экологии. Никогда не думал о кремации с точки зрения расходования ископаемого топлива. Спасибо, что напомнил. Следует жить более этично по отношению к Земле, к Творению, и жаль, что сожжение на дровяном костре больше не практикуется. Гроб же для тебя, как и для нашего героя Эдварда Эбби, неприемлем, потому что в нем молекулы твоего тела оказались бы заточены как в клетке – а ведь они должны быть свободными, вечно переходить из одной структуры в другую и заново встраиваться в экосистемы Земли.

Я бы тоже не хотел фарса, разве что пришли бы те, кто пел когда-то Maine Stein Song[22] – пусть и пели они так, что хоть живых выноси.

Кажется, я также написал ему, что меня смущают практические аспекты его желания, в первую очередь потому, что перенаселение с рождения до могилы ставит под угрозу все наши свободы. В прошлом все было не так. Мой участок уже стал приютом для множества друзей, может быть, в том числе из людей. Как-то я нашел обработанный обломок кремня на пригорке у ручья, возле бобровой запруды, куда мы ходим купаться. Он обнаружился на голой земле, по которой я незадолго до того протащил бревно. Этот обломок попал сюда в то время, когда человек еще признавал себя частью природы. Он был одного племени с карибу и медведями. А что мы теперь?

Ни один охотник не ссорился с оленем из-за леса и с уткой из-за болот. Пропасть, которой в сознании человека «мы» отделены от «них», заодно духовно отсекла нас от собственной природы и происхождения, причем произошло это только в последнее время, в один из самых недавних моментов человеческой истории. Это случилось из-за сельского хозяйства, заборов, а теперь еще и технологического прогресса, который угрожает обрубить последнюю связующую нить. Мы отгородились от природы. Мы чертим границы и возводим барьеры. Вместо того чтобы пожинать мясо в огромных стадах бизонов в прериях, прерии мы уничтожаем, чтобы выращивать коров и кур в загонах исключительно на убой. Мы разрушаем прерии, пойменные леса и вообще все живое, чтобы растить кукурузу и сахарный тростник для заправки машин. А потом думаем, что отдали долг, объявив прерии и пойменные тропические леса священными и обнеся забором пару клочков земли. Мы высаживаем деревья рядами и устраиваем стерильные плантации, потому что нельзя забирать деревья из лесов – только лесов в результате становится все меньше, а плантаций и ферм – все больше. Гроб – последняя попытка человека отгородиться от природы.

Этика, как мне кажется, говорит нам не только как поступать с другими, но и как быть с другими. Осенью меня соединяет с природой олень, летом рыба и ягоды; и да, я собираю плоды с деревьев и поддерживаю красоту леса. Единственная религия, которую я готов признать с чистой совестью, растет вокруг земли, по которой мы ходим, поддерживает нашу физическую связь с ней и укрепляет наше благополучие. В основе этой религии – почтение и уважение к Творению, чьим бы вы его ни считали или ни хотели считать.

Как заключил мой друг из Калифорнии: «Отдать себя воронам, когда придет время, – вот высшее проявление религиозности для меня».

19 мая 2006 года. Яблони сегодня были в полном цвету, и краснозобые колибри, шмели и балтиморские иволги прилетали на цветки за нектаром. Мошка тоже была в ударе, пока светило солнце. Но это длилось недолго, а вскоре после заката разразилась гроза. Она прошла всего за полчаса, но фейерверк был что надо. По всему небу сверкали молнии, то и дело на секунду становилось светло как днем. Гремел гром. Земля дрожала, дом ходил ходуном. Затем, после небольшой паузы, сквозь деревья хлынул проливной дождь и застучал по крыше. Не представляю, как такое удается пережить птице. Как птенцы граклов на болоте не замерзают?

Лето – время жизни и смерти, а организмы в эту пору, взаимодействуя друг с другом, образуют единый оркестр. Но условия летом определяются двумя ключевыми переменными из внешней среды: температурой и влажностью. Одно влияет на другое. Грозы часто приходят издалека, откуда-то, где жара вызвала испарение и образовались тучи. Дождь начинается, когда облака охлаждаются ниже точки росы и вода конденсируется – переходит из газообразного состояния в жидкое, благодаря чему объем воздуха уменьшается и падает атмосферное давление. Перепад давления вызывает ветер, а тот перераспределяет влагу и заставляет температуру воздуха меняться по всему земному шару.

На локальном уровне жара напрямую воздействует на живую природу. Чем выше температура воздуха, тем больше воды он может впитать и удержать, следовательно, тем сильнее сушит. В некоторых очень обширных областях Земли – пустынях – дождя почти не бывает, осадки скудные и обычно выпадают редко. Растениям и животным приходится справляться с сухостью, которую вызывают высокие температуры, что особенно сложно, если им нужно сохранять в теле температуру ниже температуры воздуха, а еще больше тепла они получают в виде солнечного излучения. В более влажных регионах летнее тепло стимулирует рост организмов, а солнечный свет дает необходимую энергию. Но в пустынях и того и другого слишком много, а вот дефицит воды мешает, а порой и вовсе не позволяет преобразовать избыток солнечной энергии в химическую, которая нужна для жизни.

Живые организмы в пустынях сталкиваются с экстремально жесткими условиями, хотя и находятся среди невероятной красоты. Жизнь здесь существует только благодаря сложным поведенческим и физиологическим приспособлениям. Полевые экспедиции в пустынях Мохаве и Анза-Боррего в Южной Калифорнии открыли мне глаза на эту среду с ее экзотическими животными, которых я видел через призму исследований, проведенных нами с Джорджем Бартоломью в лаборатории моей аспирантской alma mater – Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. Бартоломью в свою очередь познакомил меня с исследованиями и записями Кнута и Бодил Шмидт-Нильсен, Рэя Коулза и в конечном счете многих других ученых более поздних лет. В этой главе мне было бы толком нечего сказать, если бы не их открытия.

Мало кому удалось описать пустыни, особенно на юге Калифорнии, лучше, чем пионеру таких исследований, натуралисту Рэймонду Коулзу по прозвищу Док. Коулз вырос в Зулулэнде в Южной Африке, приехал в Калифорнию в 1916 году в возрасте 20 лет и в конце концов стал преподавать в Калифорнийском университете. Он изучал терморегуляцию у рептилий и стал «научным дедушкой» многих аспирантов и профессоров, которые продолжили заложенную им традицию.

Коулз считал, что безмятежность и суровость пустынного пейзажа превращают человека, который погрузился в одиночество пустыни, в мыслителя. Ученый видел природу и экологию человека целостно, рассуждал о значении дикой природы для общества и сокрушался об опыте, который становится недоступен людям. Он оставил друзьям напечатанную карточку, подписанную 1 ноября 1971 года. Там сказано: «Рэймонд Бриджман Коулз, родившийся 1 декабря 1896 года в поселке Адамс Мишн, Наталь, Южная Африка, завершил свою службу в [тут он оставил пустое место] и вступает в вечную всеобщую игру в переработку. Сим он уведомляет о том, что его имя следует удалить из списков рассылки [репринтов]». Одна из его дочерей позже вписала дату его смерти: 7 декабря 1975 года.

Рэй Коулз, во многом и мой «научный дедушка», провел полвека в пеших и воображаемых экспедициях по пустыням, а потом написал «Пустынный дневник» (Desert Journal), опубликованный посмертно в 1977 году. В нем он вспоминает «бесчисленные бивачные костры, жертвенник, на котором каждый вечер поднимался ароматный дымок от тлеющего дерева». Затем его, «к несчастью, уведомили, что такая роскошь, такое почтение к богам открытого неба теперь недопустимы по соображениям экологии», и сказали, что «отныне добросовестный натуралист и его студенты должны довольствоваться тем, чтобы наслаждаться своим братством и почитать природу, собравшись вокруг шумно шипящей керосинки, до тех пор, пока еще есть запас этой формы бывшей солнечной энергии». Коулз хотел засвидетельствовать «почтение богам» таким же образом, который, как мне недавно напомнил мой калифорнийский друг, даже в мэнских лесах уже невозможен.

О любви Коулза к костру, когда в нем потрескивают и дымятся поленья, и о радости, которую приносила ему жизнь в пустыне, говорится в следующем пассаже из главы «Пустынного дневника» под названием «Вокруг костра»:

И летом, и зимой всегда есть что-то особенное в закате, в наступлении ночи, – так же было и на моих стоянках в пустыне. Дело было и в том, что я заканчивал работу, возвращался в лагерь, в том, как собирал скудные дрова в те менее людные времена. Я часто использовал остовы кактусов, корни и стебли чахлых кустарников. Скоро мой лагерь наполнялся благоуханием. У пищи, которую готовишь на ароматном дыму от собранной в пустыне древесины, на чистом свежем воздухе, появляется привкус, незнакомый людям за пределами этого сурового мира. Задолго до того, как сядет летнее солнце, вылетают летучие мыши, чаще всего мелкие нетопыри Pipistrellus со светло-серебристым телом, с черными крыльями и ушами. Они мелькают в небе у реки Колорадо, устремляясь к воде, чтобы восполнить влагу, которую потеряли за день, хоть и провели его в своем сравнительно прохладном каменистом убежище.

Вскоре после того, как начинает спадать жара, появляются сотни козодоев. Они порхают и планируют к реке, чтобы впервые за день попить. В мае и июне, когда многие из них еще высиживают яйца или парят возле них так, чтобы закрыть их от усиливающегося солнечного жара, они сначала пьют, а потом ищут пищу. Козодои гнездятся, а точнее, просто откладывают яйца на голой земле. Весь день нещадно палит солнце. Температура воздуха и земли может держаться выше 50 °C несколько часов подряд; прямые солнечные лучи делают условия непереносимыми для большинства живых существ. Благодаря оперению козодой изолирован от жары, и каждой птице достается собственный тенистый и уютный уголок. Оперение защищает кожу и кровеносные сосуды от высоких температур так же эффективно, как удерживает тепло в холодную погоду.

Время от времени козодой открывает свой огромный рот, а горловой мешок у птицы трепещет, чтобы испарилось немного скудной телесной влаги и можно было удержать температуру крови и тела ниже опасного уровня. Но воды так мало, а день такой длинный, что, если птица будет охлаждаться таким способом долго, у нее настанет обезвоживание. Тем не менее я не знаю никакого другого животного, включая терпимых к солнцу ящериц без перьевой изоляции, которое могло бы так долго оставаться на прямом солнце. Многие мелкие ящерицы в таких условиях не прожили бы и нескольких минут. Однако козодои, теплокровные птицы, чье тело генерирует тепло, проводят инкубационный период и заботятся о молодняке в условиях жестокой жары, пока птенцы не смогут улететь вместе с родителями.

Только в этих трех абзацах Рэй Коулз предвосхищает тома исследований, которые были написаны после него. Чтобы развить тему, я могу добавить лишь несколько подробностей: птицы преадаптированы к тому, чтобы обходиться меньшим количеством воды, чем млекопитающие, поскольку они выделяют излишек азота в виде белой пасты из мочевой кислоты и не нуждаются в больших объемах воды, чтобы вымывать его; они также экономят воду, которая иначе пошла бы на охлаждение тела за счет испарения, благодаря тому что температура у них на 1–2 °C выше, чем у нас. Египетский бегунок (Pluvianus aegyptianus), чтобы держать яйца в прохладе, пошел на шаг дальше: птица приносит воду и смачивает яйца, чтобы охладить их. Похожим образом у африканской саджи на грудке есть специальные перья, в которые она набирает воду, чтобы донести до гнезда. Птенцы пьют воду с концов перьев, как детеныши млекопитающих сосут материнскую грудь.

Как пишет Коулз, вероятно, наиболее эффективно животные могут защититься от жары и сэкономить драгоценную воду с помощью поведенческих приспособлений. Птицы в пустыне активны в основном ранним утром и вечером, а в середине дня устраивают долгую сиесту, хотя некоторые из более крупных птиц – во́роны, грифы и ястребы – могут парить высоко в воздухе, где температуры ниже, чем у самой земли. Ночью прохладнее, и большинство грызунов, многие рептилии и насекомые, чтобы избежать жары, стали ночными животными и пережидают жаркий день в прохладных норах. Дневные грызуны, такие как суслик, ненадолго нагреваются, когда решаются пробежаться по горячему песку, но, быстро вернувшись в норку, они прижмутся брюшком к прохладной земле и сбросят температуру.

Перейдя на ночной образ жизни, чтобы избежать жары, можно также смягчить нехватку воды. Относительная влажность в норке высокая, поэтому влага не испаряется ни с кожи, ни из легких при дыхании. Смерть в пустыне редко случается от жары как таковой. Она происходит от обезвоживания, когда животное пытается сохранить прохладу. Австралийские аборигены переняли у животных некоторые приемы выживания. При долгих переходах в жаркой местности они стараются двигаться по ночам, а на день зарываются в песок, чтобы не потеть и не умереть от жажды. Элизабет Маршалл Томас упоминает похожую стратегию, которой она научилась в сезон жары и засухи у бушменов Калахари. Бушмены рано утром отправляются собирать многолетние растения, у которых листья отсыхают, чтобы терять меньше воды, а подземные клубни приспособлены, чтобы ее запасать. Клубень можно найти по остаткам засохшего стебля на земле, и тогда его выкапывают, выскребают из него мякоть и выдавливают оттуда питьевую воду. Чтобы пережить жаркий сухой день, люди закапываются в ямы, вырытые в тени. Ямы выстилают очистками клубней, которые вновь наполняют влагой, только из мочи, чтобы вода для испарения поступала не из драгоценных запасов тела. В сумерках, когда температура падает, бушмены снова отправляются на поиски клубней (Thomas, 1958. P. 103).

Мы можем переносить очень высокую температуру воздуха (но не тела), как было показано (Schmidt-Nielsen, 1964. P. 3) больше 225 лет назад, когда доктор Блоджен, тогда секретарь Лондонского королевского общества, провел некоторое время с друзьями, собакой и бифштексом в помещении, нагретом до 138 °C. Они оставались там 45 минут, за это время бифштекс испекся, но люди и собака не пострадали (их ноги не касались пола). Если бы воздух был насыщен водой, то их тела не охлаждались бы за счет испарения, и тогда все участники наверняка испеклись бы вместе с бифштексом.

Проблема не столько в жаре, сколько в недостатке воды. В книге «Охотник или дичь» (The Hunters or the Hunted) Ч. К. Брейн отмечает, что в Юго-Западной Африке все готтентотские деревни в пустыне Намиб разбросаны строго вдоль реки Куйсеб. Здесь люди копают колодцы, из которых берут воду, когда река пересыхает. Птицы «пьют», поедая насекомых, а большинство насекомых получает воду из живых растений. Но есть исключение – группа намибских жуков из семейства Tenebrionidae (чернотелки). Некоторые из них сохраняют в организме водный баланс, хотя едят только сухие растительные остатки, которые носит ветер.

Чернотелка из пустыни Намиб приподнимается выше самого горячего слоя у поверхности почвы

Чернотелка из пустыни Намиб, стоя вниз головой, ловит воду из влажного ветра с Берега Скелетов. Вода конденсируется у нее на спине в капельки, которые затем сливаются и стекают ко рту жука

Это наземные жуки, обычно крупные и черные (меланин поглощает тепло, но он необходим для защиты от ультрафиолетовых лучей). Они живут на песке. У тех, что живут на самых горячих песках, ходулевидные ножки, которые позволяют уменьшить нагрев снизу. Другие получают меньше тепла сверху, от солнца, благодаря светлому восковому налету на черных спинках. Но и тогда нужно найти способ получить достаточно воды, а эти жуки активны, когда нет ни стоячей воды, ни дождя. Днем вокруг очень сухо, но ночью температура в Намибе обычно падает, и ветер с Атлантики может принести воздух с влагой. Тогда жуки становятся на песчаные дюны вниз головой и брюшком кверху. Вода конденсируется на спинке жука и стекает каплями ко рту.

Удивительное поведение этих жуков в эволюции сложилось на основе строения и поведения, у которых ранее были другие функции. На спинах у чернотелок находятся модифицированные надкрылья, а крыльев под ними больше нет – надкрылья физически защищают само тело. У них появилась дополнительная, особенная, новая функция. У всех чернотелок надкрылья имеют различный рельеф. На них есть бугорки, расположенные так, что надкрылья хорошо улавливают молекулы пара, собирая их в мелкие капельки. Благодаря покрытым воском углублениям между бугорками капельки воды сливаются и скатываются в рот жука. Я припомнил, что видел похожих чернотелок в пустыне Мохаве на юго-западе США, где этих жуков иногда насмешливо называют «головозадыми», потому что здесь они тоже стоят кверху задом. Но в данном случае они делают стойку на голове с другой целью: для защиты. При этом становится видна железа на конце брюшка, откуда жук может выпустить вонючую жидкость, которая растекается у него по всей спине и способна отпугнуть большинство хищников. Возможно, поведение намибских жуков, позволяющее им собирать воду, выросло из похожего защитного поведения, которое стало действовать в совокупности с морфологией тела.

Хотя я часто видел «головозадых» жучков в Мохаве, мне не довелось понаблюдать, как ловят росу африканские чернотелки, когда мы с аспирантом Джеймсом Марденом изучали пустынных насекомых в Намибии. Мы жили на станции научно-исследовательского института Намиб в Гобабеб на «берегу» реки Куйсеб. Русло реки тогда пересохло, но оставалось единственным местом, где можно было найти деревья и тень. Древесные корни дотягивались до грунтовых вод, и эти воды питали фауну насекомых. Мы видели бесчисленных жуков-чернотелок, которые торопливо бегали, в основном парами, причем впереди всегда была самка. Джим сделал это любопытное явление предметом своего исследования.

Мы не видели никаких следов открытой воды. Но во время Второй мировой войны два немецких геолога из близлежащего Виндхука – Хенно Мартин и Германн Корн – с их собакой Отто два с половиной года прятались здесь, чтобы не попасть в лагерь для военнопленных. Они вели жизнь Робинзона Крузо, и потом Мартин написал об этом книгу. В ней он рассказывает, как вода влияет на жизнь в пустыне. Мартин и Корн несколько лет переживали засуху в Намибе, но однажды ночью они услышали гром:

Я никогда в жизни раньше не слышал [такого грома] и не видел, чтобы так разверзались небеса, а теперь выжженная и потрепанная живая природа снова поднимала голову – за несколько часов на кустах, выглядевших мертвыми, появились зеленые побеги, а в тени скал папоротники стали разворачивать нежные светло-зеленые листья. Пустыня ожила повсюду: семена, которые годами лежали как бы во сне, проснулись и пробили корку земли; почти за одну ночь кусты мопане покрылись зелеными листочками, как молодые березки; первые желтые цветы открыли солнцу свои лепестки, и мы нашли среди травы и камней пестрые яйца перепелки; а теплая вода в лужах кишела мелкими членистоногими, чьи яйца пережили годы сухости и на палящем солнце.

В число адаптаций, которые позволяют растениям жить в пустыне, входят периоды покоя и разнообразные особенности строения и «поведения». Большинство пустынных растений опирается на стратегию, связанную с маленьким размером. Это однолетники, которые появляются из спящих сухих и устойчивых к жаре семян. Некоторые семена могут ждать до полувека, прежде чем активируются. Задача растения – достаточно быстро отреагировать на дождь и успеть образовать семена до того, как земля опять просохнет, но и не сорваться на фальстарт, когда воды еще недостаточно, чтобы можно было созреть и дать новые семена. Некоторые растения, чтобы соблюсти такой тонкий баланс и «пройти над пропастью», «измеряют» количество выпавших осадков. В их семенах находятся вещества, препятствующие прорастанию, и, чтобы вымыть эти вещества, нужен некоторый минимум влаги. У других растений нужно механически процарапать семенную оболочку, чтобы семя намокло достаточно для прорастания, а это может произойти, только когда их смывает потопом в русла рек, где они и растут. В пустыне Негев есть растение, которое высвобождает семя из жесткой капсулы, только если вода действует на механизм, похожий на римскую баллисту. Два внешних чашелистика генерируют боковое давление, которое могло бы выкинуть семена из плода, но их удерживает внутри запорный механизм на верхушке плода. Однако, если чашелистики достаточно увлажнить, давление повышается до такой степени, что запорный механизм раскрывается, капсула «взрывается» и высвобождает семена (Evenari et al., 1982. P. 399).

Во влажных регионах, где дождь предсказуем (хотя и не всегда обилен), мы помогаем сельскохозяйственным растениям улавливать осадки, разрыхляя почву, чтобы вода легче проникала в нее и, соответственно, попадала к корням. Если земля вспахана, меньше всего воды утекает и больше всего впитывается. Но это не работает в настоящей пустыне вроде Негева. Там дождь идет редко, и из вспаханной земли только испарилось бы больше и без того дефицитной влаги. Народы, населявшие Негев в прошлые столетия, решали эту проблему с помощью дождевого стока. Фермеры наловчились использовать устремляющуюся в овраги воду от внезапных наводнений, перехватывая ручьи, и строили для этого не только террасы, но и большие цистерны, в которые направляли воду, чтобы расходовать ее в будущем. Остатки этих конструкций все еще существуют.

Способы сохранять воду изобретали и другие пустынные организмы, но в основном с помощью изменений в строении тела. Многие растения, особенно кактусы и молочаи, способны накачивать запасы воды в корни или стебли. Вероятно, наиболее известен кактус сагуаро, или карнегия гигантская (Carnegiea gigantea) из пустыни Сонора на юго-западе Америки. У него поверхностная корневая система, которая распространяется во все стороны на расстояние, примерно равное его высоте, – 15–17 метров. За один дождь корневая система может впитать и переправить в высокий ствол около 750 литров воды. Ствол складчатый, как гармошка, и может раздуваться, чтобы вместить годовой запас жидкости. У кактуса нет листьев, но зеленый стебель способен фотосинтезировать и производить питательные вещества, а не только хранить воду. Стратегия выживания сагуаро такова, что расти он должен чрезвычайно медленно. Но и живет этот кактус целый век или даже дольше.

Некоторые пустынные животные запасают воду похожим образом. Лягушка Cyclorana platycephala из пустынь Северной Австралии наполняет и сильно растягивает мочевой пузырь, чтобы использовать его как мешок для воды, прежде чем закопаться в почву, где она проводит большую часть года в ожидании следующего дождя. Находясь в земле, она сбрасывает кожу и формирует вокруг себя почти водонепроницаемый кокон, похожий на полиэтиленовый пакет, и так снижает потери воды при испарении.

Ряд видов муравьев (по крайней мере из семи разных родов), которые обитают в американских и австралийских пустынях, называют «медовыми муравьями» за эволюционное решение, позволяющее запасать и воду, и энергию. Муравьи часто кормят друг друга, при этом некоторые крупные рабочие особи могут принять больше жидкости, чем другие, а остальные работники приносят новые порции воды. Те, кто принимает жидкость, пьют, пока не растянут брюшки до размеров виноградины, – к этому времени они уже не могут двинуться с места. Тогда они группами от десяти до сотен особей подвешиваются к потолку камеры в муравейнике, где превращаются в особые «медовые бочки», и отрыгивают жидкость, когда другие члены колонии уже не носят влагу, а сами нуждаются в ней. На западе Северной Америки воду и сахаристые выделения, которые муравьи собирают из тлей, цветочного нектара и других растительных источников, пока погода еще щадящая, научились запасать 28 видов одного рода – Myrmecocystus.

Люди тоже пользуются решениями, которые пустынные животные выработали, чтобы выжить в экстремальных летних условиях. В Австралии аборигены в качестве крайнего средства на черный день научились находить набравших воды и зарывшихся в почву лягушек. В Центральной Австралии у вида медовых муравьев Camponotus inflatus такие большие «медовые бочки», что аборигены их широко используют. «Муравьи-бочки» Myrmecocystus mexicanus на юго-западе Северной Америки запасают воду, мед или и то и другое, и их тоже использовало местное население (Conway, 2008). Бушмены Калахари не употребляют жидкость из лягушек и муравьев, а применяют в качестве подземного резервуара для воды скорлупу страусиных яиц; но, когда эти запасы кончаются, они переходят на воду, запасенную растениями в подземных клубнях, о чем говорилось ранее.

Цикада апач активна летом в самое жаркое время дня, когда большинство животных старается укрыться от жары

Если решить проблемы с водой, пустыня может стать надежным пристанищем. Народам, жившим на юго-западе Америки, в Намибе и в Негеве, пустыня часто служила укрытием от преследований. Что, кроме крайней необходимости, может сподвигнуть людей на такую изобретательность и такое трудолюбие, чтобы заставить пустыню цвести и давать урожай? Зачем жить там, где ваша физиология подвергается экстремальным испытаниям? Где еще животные могли бы в ходе эволюции развить подобную выносливость? Цикада Diceroprocta apache из пустыни Сонора в Аризоне – одно из таких животных. Она не только может вынести суровое лето, она тянется к жаре.

Как и у цикад из Новой Англии и многих других мест планеты, личинки Diceroprocta apache живут под землей, в относительной безопасности, и в принципе могут выбирать, в какое время выходить взрослой форме. В Новой Англии они ждут позднего лета, когда по местным меркам устанавливается приятная температура. У Diceroprocta apache в Таксоне, штат Аризона, все по-другому. Они появляются в самую жаркую часть лета и становятся активными в самое жаркое время дня, при температуре от 43 до 47 °C.

Большинство насекомых известны своей способностью сохранять воду. Там, где другие животные погибают от жажды, насекомые остаются обводненными благодаря водонепроницаемому внешнему скелету, покрытому слоями водоотталкивающих липидов и восков, а также за счет того, что азотные остатки они выделяют в виде мочевой кислоты и им нужно ничтожно мало воды, чтобы вымывать их. У Diceroprocta apache в хитине есть настоящие дырки с железами, которые выделяют воду. Если ничего больше не знать, можно подумать, что насекомое неправильно выбирает время для активности и физиологически непригодно для жизни в экстремальных летних условиях. Кажется, этот вид устроен странно и неэффективно.

Разгадать загадку цикады удалось двум биологам, Джеймсу Хийту из Иллинойского университета и Эрику Тулсону из Университета штата Аризона, – как выяснилось, это история об исключительно элегантной адаптации к жизни в пустыне. Хийт заключил из своих исследований, что в то странное время, когда активна Diceroprocta apache, все потенциальные хищники (птицы и осы) прячутся, потому что не выносят жары. Тулсон обнаружил, что цикады этого вида могут выдержать высокую температуру благодаря железам, которые функционируют как потовые и в крайних случаях обеспечивают охлаждение через испарение – например, когда самцы в огромном напряжении оглушительно кричат, чтобы привлечь самок для спаривания.

Цикады не могли бы противостоять летним температурным крайностям и таким образом спасаться от хищников без постоянного надежного источника влаги. Как и члены отряда равнокрылых (Homoptera) – тли и их родственники, – цикады преадаптированы к тому, чтобы добывать воду. Около Таксона цикады Diceroprocta apache летом весь день сидят в тени ветки дерева пало-верде[23] в овраге-арройо и сосут воду из глубин почвы. До воды они добираются с помощью глубоко уходящих корней этого растения: те проникают в почву на 20 метров и достигают водоносного слоя. Вода поступает в ветки, откуда цикады высасывают сок.

Насекомые также могут использовать тепло как оружие в битвах друг с другом. Азиатская восковая пчела Apis cerana japonica противостоит серьезному хищнику, гигантскому шершню Vespa mandarinia japonica. Шершни-разведчики вторгаются в ульи и в случае успеха призывают сородичей явиться туда всей толпой и опустошить улей. Шершень слишком велик и хорошо защищен, чтобы пчелы, которые гораздо мельче, могли его убить. Но пчелы нашли способ компенсировать разницу в размерах. Они зажимают шершня, собираются вокруг него сотнями и образуют шар, а потом начинают дрожать и вырабатывать тепло, так что температура в центре шара, где находится шершень, поднимается до 48 °C. Шершень при такой температуре погибает, а пчелы все еще могут ее выдержать (Ono et al., 1995).

Немного иная история разыгрывается летом рядом с моим домом в Вермонте и в лесах Мэна. В данном случае на температуре основана стратегия пятнистых ос (или шершней) Dolichovespula maculata, о чьих летних колониях я уже рассказывал. Летом в течение дня у нас часто бывает жарко, но в начале и конце лета температура по ночам может опускаться до 3 °C и ниже и ранним утром еще оставаться на этой отметке. При такой низкой температуре многие мелкие насекомые, на которых охотятся осы, не могут летать. Осы летают над листвой и бросаются на любой контрастный объект, который мог бы оказаться мухой или другим ничего не подозревающим насекомым. Больше всего шансов на успех у ос именно тогда, когда у добычи заторможена реакция, или она не может улететь, или то и другое; так бывает как раз ранним утром, пока еще холодно. В это время осы, чья мышечная температура близка к человеческой, стаей покидают теплые изолированные бумажные гнезда, чтобы охотиться. Они крупнее своей добычи, и при низких температурах у них есть дополнительное преимущество: их телодвижения, как в полете, так и при подготовке к нему, когда насекомые дрожат, позволяют им сохранить больше тепла, чем может произвести гораздо более мелкая жертва.

На мой взгляд, самой экстремальной стратегией в термической войне пользуются серебристые муравьи-бегунки рода Cataglyphis. Эту стратегию замечательным образом описали Рюдигер и Сибилла Венер с соавторами из Цюрихского университета, Швейцария. Муравьи-бегунки Cataglyphis из Сахары примечательны тем, что выходят за продовольствием преимущественно в середине дня, когда температура на поверхности почвы достигает 63 °C. Они переносят очень высокую температуру тела в 54 °C, но из-за крохотного размера могут разогреться до смертельного уровня всего через несколько секунд после того, как выйдут из подземных гнезд и ступят на песок. Муравьи слишком малы, чтобы использовать испарение влаги, и вместо этого часто останавливаются и охлаждаются, забираясь на сухие стебельки, которые служат им убежищем от жары. Вопрос: почему они не выходят по ночам, как большинство других обитателей пустыни, когда они бы не перегревались так легко и им не грозила бы опасность погибнуть от перегрева?

Как выяснили Рюдигер и Сибилла Венер, ответ связан с охотничьей стратегией муравьев. Они движутся быстро, но недостаточно, чтобы догнать живую добычу. Они специализируются на насекомых, которые были обездвижены или убиты жарой. Но загвоздка в том, что муравьи не могут позволить себе выйти из безопасных гнезд, пока песок не нагреется настолько, чтобы исчезли их главные враги – ящерицы. В результате муравьям приходится ждать у выхода из гнезда, не рискуя выйти массово, пока не станет достаточно жарко, чтобы ящерицы удалились с поля боя, но все же не настолько, чтобы погибли сами муравьи.

Группа Венера исследовала способность муравьев к хомингу – нахождению своего гнезда. Муравьи добывают насекомых, обездвиженных или убитых жарой. Искать приходится на обширной территории, двигаясь по сложным траекториям. Кроме того, когда поход окончен и либо нашлась добыча, либо температура слишком повысилась, муравей должен вернуться. И возможно, муравьишке придется быстро бежать домой, так как песок бывает очень горячим и насекомое не может выносить это долго.

Физиологический запас прочности у муравья зависит от того, насколько быстро он бегает и насколько точно ориентируется в поисках гнезда. Группа Венера определила, что муравьи находят дом в результате удивительного мыслительного процесса. Они постоянно вычисляют, где находятся, соотнося повороты на своем пути и пройденные расстояния («интеграция пути»), а затем вычисляют, в каком направлении расположен дом, используя в качестве компаса местоположение Солнца, которое определяют по тому, как поляризован свет. Ближе к концу пути, поблизости от входа в гнездо, муравьи также используют выделяющиеся на местности объекты, если они есть.

Находиться вне подземного гнезда для муравьев опасно, и они выходят наружу только ближе к концу жизни. Люди действовали бы похоже, если бы набирали в солдаты стариков, которые уже пожили и внесли свой вклад в общество, а не отправляли бы на войну молодых людей, которым еще многое предстоит сделать, многого добиться.

Длинноногий муравей-бегунок Cataglyphis из пустыни Сахара выходит из своего относительно прохладного гнезда, чтобы днем пойти по песку на поиски корма при температуре, близкой к смертельной. Муравей снижает количество прямых солнечных лучей, попадающих на него, поднимая вверх брюшко

Многие антропологи и физиологи отмечают, что человек тоже начал свой долгий эволюционный пусть в условиях экстремального лета. У нас чрезвычайно высокая потливость, как у цикады Diceroprocta apache, сочетается с невероятными способностями к бегу, охоте и ориентированию, как у муравьев Cataglyphis из Северной Африки и Азии (другие виды муравьев в южноафриканских и австралийских пустынях ведут похожий образ жизни). Благодаря этим способностям и воображению наши далекие предки (как и некоторые современные племена) могли и ускользнуть от хищника, и загнать антилопу.

Дрозды и фебы вылетали из гнезд возле нашего дома, будучи уже размером со взрослую птицу, когда их возраст составлял от силы недели две. Сначала птенцы получали тепло, потому что их насиживали родители, а потом стали согреваться от собственного метаболизма. Растения теплыми летними днями росли с такой же впечатляющей скоростью. Рейчел следила за тем, что делается в саду, а я больше обращал внимание на то, что происходит за его пределами. На ежедневной пробежке мимо бобровой запруды меня особенно впечатляло, как быстро появляются новые побеги на пеньках сгрызенных бобрами деревьев. Некоторые побеги ясеня за сезон поднялись почти на три метра, а побеги красного клена выросли на целых 170 сантиметров. Все лето побеги вытягивались почти на 2,5 сантиметра в день. Хотя меня сильно удивила такая скорость роста, еще большее впечатление произвело то, как резко рост остановился. У большинства деревьев ветки перестали удлиняться к середине июня, когда впереди было еще три месяца лета, но лозы и некоторые побеги на пеньках (те, что были на прямом солнце) продолжали расти с огромной скоростью. Тепло и солнечный свет трансформируются в рост, только если и остальных ресурсов хватает. В пустынях тепла и света много, но растет обычно все очень медленно.

В пустынях организмы демонстрируют чудеса выживания, поэтому в экстремальной пустыне – где особенно мало воды и особенно жарко – стоит искать самые удивительные проявления биологической изобретательности. Пустыня Намиб вдоль Берега Скелетов в Южной Африке – кладезь экзотических и странных явлений: это и серебристые муравьи, и стоящие на голове жуки; маленькие растения, мимикрирующие под камни, чтобы терять меньше воды и не попасться голодным и жаждущим влаги травоядным; папоротник, который засыхает, а потом оживает. Папоротники, знакомые мне по Мэну и Вермонту, росли в сырых местах, и когда у них кончалась вода, то кончалась и жизнь. Но в пустыне Намиб я видел папоротник, который мог высохнуть, скрутив вайи в тугой мяч, и снова расправить их, когда появится влага, – и вот перед вами уже живой папоротник, «папоротник воскресающий». Возможно, идеальное комнатное растение для таких, как я. Но я никогда особо не задумывался о нем, пока однажды прошлым летом не полил иргу в Вермонте из садового шланга.

Наша ирга (Amelanchier) похожа на те, что растут в окрестных лесах. Зимой мы иногда вешаем на нее сало для дятлов и синиц. В остальное время мы ее не замечаем – разве что в мае, когда за несколько дней до появления листвы дерево на неделю взрывается массой белых цветов. Это время, когда оттаивает земля и когда люди здесь, в Новой Англии, обычно хоронили умерших и проводили погребальные службы (отсюда местное название дерева – serviceberry, «требная ягода»). К июню ирга покрывается пурпурными ягодами (отсюда другое тривиальное название – Juneberry, «июньская ягода»). Еще не созрев, ягоды привлекают американских свиристелей, а потом, в конце июня и в начале июля, приманивают и странствующих дроздов, красногрудых дубоносовых кардиналов, пурпурных чечевиц, американских лесных дроздов, пересмешников, вертлявых дроздов, острохохлых синиц и кардиналов.

В 2007 году лето у нас, как и обычно, стояло сухое. Я подумал обо всех птицах, которые кормятся на ирге, и вытащил садовый шланг, чтобы полить ее. Не хотелось, чтобы у нее высохли корни, потому что, как и большинство растений, лишенная воды даже на время, ирга гибнет. И вот, лениво поливая землю под стройным деревом, я впервые обратил внимание на то, что конечно же видел сотни раз и раньше: желто-зеленый мох на камнях. Разумеется, мох должен был быть совершенно сухим! Я нагнулся и оторвал кусочек – точно, суше сухого. Я осознал, что мох достаточно старый и должен был много раз пересохнуть за прошлые годы.

Я соскреб горсть мха и положил его в миску с водой на солнце – он тут же впитал воду, как губка; в считаные секунды его тонкие побеги распрямились и стали ярко-зелеными. Совсем как у воскресающего папоротника в пустыне Намиб, который я считал уникальным. За час на погруженном в воду мху образовались мелкие серебристые пузырьки (с кислородом); он дышал, он был живой. Я положил образец мха обратно на камень, где он снова высох, куда быстрее, чем белье на веревке. Затем я собрал образцы пяти других видов мха из нашего леса. Я то сушил, то отмачивал их с интервалом в несколько месяцев. Зимой мох мерз на улице, а потом я снова заносил его в дом и опять сушил. Я оставил часть образцов почти совершенно сухими на полгода, а когда макнул их в воду, они опять набрали ее за несколько секунд и стали такими же свежими и зелеными, как когда я собирал их в лесу. То же самое я проделал с тремя видами плаунов (Lycopodium digitatum, L. сlavatum и L. obscurum). Высохнув, они все погибли и плохо впитывали воду в сухом состоянии. Чтобы продолжить сравнение, я собрал восемь видов трав и тоже высушил их. Через неделю сухие листья потускнели, хоть и остались зелеными, а когда намокли (с трудом), то стали черными и мертвыми.

В середине ноября, сидя на бальзамической пихте в Мэне, где я иногда проводил по несколько часов, я снова мог восхищаться чудесными мхами. Прямо возле меня на ветви, где я пристроился, я нашел как минимум три вида этих растений, которые местами переплелись с лишайником, тоже трех видов. И мхами, и лишайниками густо поросла каждая ветка, в том числе на соседних деревьях. Землю внизу усыпали уже бурые опавшие листья, но камни среди них сияли яркими зелеными подушками мха там, где было повлажнее, и пятнами лишайника на более сухих и открытых участках.

Лишайники с веток сохли так же быстро, как мох. С такой же скоростью они вновь набирали воду и на вид становились яркими, как весной или осенью, когда они всегда влажные. Конечно, впитывающие свойства мха хорошо известны, северные народы традиционно использовали сфагновый мох как материал для подгузников. На случай, если какие-то микробы попытаются атаковать лишайник в его полунеживом состоянии, его защищают несколько веществ, действующих как антибиотики. Лишайник – это симбиоз гриба и водоросли, где водоросль снабжает гриб углеводами, а тот дает водоросли минералы и обеспечивает ее пристанищем. Лето показало мне множество обыкновенных чудес, которые я раньше видел, но не замечал. Они напомнили мне о воскресающем папоротнике из Намиба, но в той же пустыне есть еще одно растение, двулистная вельвичия удивительная (Welwitschia mirabilis), единственная в своем роде.

Вельвичия названа в честь Фридриха Мартина Йозефа Вельвича, австрийского медика, натуралиста и коллекционера, который первым нашел ее в Анголе 3 сентября 1859 года, того самого года, когда Чарльз Дарвин опубликовал «Происхождение видов путем естественного отбора». Вельвичия не похожа ни на какие другие растения, ее эволюционное происхождение остается загадкой. Это единственный представитель своего рода и единственный вид в своем растительном семействе. Его латинское название, mirabilis, означает «уникальное» или «удивительное». Африканеры из Южной Африки также называют его Tweedlaarkanniedood (буквально «двулистное-не-может-умереть»). Это растение физиологически радикально отличается от всех остальных пустынных растений; два его крупных листа всегда остаются зелеными и обводненными, и оно может жить больше 1000 и даже, возможно, 2000 лет.

Вельвичия, уникальное растение из пустыни Намиб, не теряет своих листьев, как большинство других растений, и остается увлажненным, когда другие высыхают. За всю жизнь у него образуется всего два листа, которые могут расти, постепенно обтрепываясь, больше 1000 лет

У других растений, приспособленных к экстремальной жаре и засухе, либо вообще нет листьев, либо есть только мелкие листочки, которые они сбрасывают, когда воды не хватает. У Welwitschia mirabilis два ремневидных листа больше метра шириной и несколько метров длиной, которые она никогда не сбрасывает. Они просто продолжают расти от основания, как волосы, и постепенно обтрепываются или распадаются на конце. Возраст функционирующей (живой) части листа может быть до 70 лет, считается, что это самая древняя живая листовая ткань на Земле.

Листья теряют воду в основном через устьица, поры, нужные для газообмена. У большинства пустынных растений количество этих микроскопических отверстий минимально, и они размещены на нижней поверхности листа. На листьях вельвичии около 250 устьиц на квадратном миллиметре, больше, чем у многих видов растений умеренных и тропических широт, и у нее они расположены на обеих сторонах листа. Короче говоря, это растение представляет собой парадокс с точки зрения ботаники и физиологии пустынных адаптаций, который Вельвич не мог оценить вполне, когда впервые нашел и описал его, несмотря на то что сам он отметил: «Я уверен, что это самое красивое и величественное из того, что можно найти в тропиках Южной Африки».

Листовые устьица днем обычно открыты, чтобы углекислый газ мог проникнуть внутрь и в процессе фотосинтеза превратиться в сахара. Вода при этом неизбежно испаряется, пассивно выходя через открытые устьица, особенно если лист нагрет солнцем, а воздух сухой. Однако большинство пустынных растений (в данном случае включая вельвичию) развили способность сберегать воду, закрывая устьица на день, когда ее могло бы уйти особенно много, и при этом у них есть специальный механизм, который все-таки позволяет им проводить фотосинтез. Они запасают воду, открывая устьица на ночь, когда воздух прохладнее и более влажный. Тогда же по градиенту диффузии (от высокой концентрации снаружи к низкой концентрации внутри листа) в устьица заходит углекислый газ (его нельзя использовать для фотосинтеза сразу, потому что в это время не светит солнце). Концентрация газа внутри листа снижается, поскольку поступающий газ связывается и хранится в тканях растения в виде яблочной кислоты. Днем реакция идет в обратную сторону: яблочная кислота распадается и высвобождает углекислоту, остающуюся внутри листа, поскольку устьица закрыты, чтобы удерживать воду; захваченный углекислый газ оказывается доступен для производства сахаров путем фотосинтеза. Несмотря на то что вельвичия, как и многие другие пустынные растения, пользуется этим приемом, ей все же нужна влага, и она получает ее с помощью такого же механизма, что и у жуков-чернотелок, живущих в той же самой среде: захватывает конденсат из воздуха. Однако у вельвичии нет рта, чтобы всасывать жидкость.

Устьица вельвичии расположены в ложбинках, которые пролегают между параллельными гребнями на листе. Эти гребни очень похожи на те, что расположены на спинах жуков-чернотелок, и тоже улавливают водяной пар. Конденсат, выпавший прохладной ночью, течет по ложбинке между гребнями, где его поглощают устьица.

Согласно определению NASA, жизнь – это «самоподдерживающаяся химическая система, способная к дарвиновской эволюции». Почти все химические признаки указывают на то, что у всего живого на Земле единое происхождение. Несмотря на величайшее разнообразие форм живых организмов, их внутренние механизмы на нашей планете весьма единообразны, потому что все живые формы эволюционировали от общего предка, все организмы ограничены своей эволюционной историей. Но кроме этого, ограничения накладывают физические свойства элементов, из которых состоит все живое и которые, вероятно, задают определенную конфигурацию организмов посредством давления и температуры. Мы предполагаем, что жизнь вряд ли когда-либо станет радикально другой, чем теперь, и что вряд ли она другая во всех тех миллиардах солнечных систем, где она почти наверняка существует, существовала или будет существовать. Когда в 2007 году астрономы обнаружили Gliese 581c, очередную из открытых на тот момент 227 новых планет, все были взволнованы, поскольку расстояние от нее до ее звезды и размеры планеты позволяли предположить, что температура ее поверхности находится между 0 и 40 °C, то есть вода на ней может существовать в жидком виде. Так что это одна из первых планет, которые считаются пригодными для жизни человека. Мы априори предполагаем, что для жизни нужны определенные условия независимо от того, в какой точке Вселенной она находится, и что она будет похожа на нашу. Но кто сказал, что в океанах аммиака или метана не могла бы развиться другая жизнь, со своими причудливыми формами?

В книге «Пригодность окружающей среды» (The Fitness of the Environment, 1912) Лоуренс Дж. Хендерсон утверждал, что для развития жизни необходимы определенные свойства вещества, в первую очередь характерные для воды и углерода, и что в космосе должно быть достаточно схожих с Землей мест, пригодных для жизни. Джордж Уолд (в предисловии к переизданию книги в 1958 году) также предположил, что жизнь должна существовать где-то еще, кроме нашей планеты, и это будет «жизнь, какой мы ее знаем, потому что никакая другая, вероятно, невозможна». Хендерсон соглашается, но заключает: «С точки зрения биолога справедливо считать Вселенную биоцентрической». Теперь, развивая этот тезис, некоторые считают ее антропоцентрической. Но если бы вельвичия могла говорить, она сказала бы: «Бог был заботлив и добр ко мне превыше всех остальных. Он дал мне два листа, не больше, не меньше, как раз столько, сколько мне нужно, и он сделал их такими, чтобы они были со мной всю жизнь, и он поместил меня в такую среду, которая настолько гостеприимна для меня, что мне не нужно двигаться с места и я могу существовать здесь. Он удовлетворяет все мои потребности, чтобы я могла жить без забот веками. Температура – для всех остальных экстремальная – для меня идеальна. Мне не бывает слишком жарко, я получаю пищу из почвы и воздуха. Вода и углекислый газ приходят ко мне с туманным воздухом ночью. Я в раю. Он предусмотрел все до мелочей, чтобы сделать мою жизнь полноценной. Значит, когда Он творил мир, Он создал его специально для меня». Или для ирги, лишайников и мхов, которые процветают в полуметре от моей задней двери.

12 августа 2006 года. Низкорослые болотные клены начали краснеть и уже роняют листья. Монотонный скрипучий напев сверчков, перед тем как они спарятся, отложат яйца и умрут, звучит постоянно. Зато птицы почти умолкли. Но они стали больше двигаться и перемещаются на новые территории, – два золотоголовых дроздовых певуна (довольно распространенный вид древесниц, живущий в глубине темных лесов) только что разбились об оконное стекло. Я и сам перешел в другой режим, но менее активный: ложусь в постель раньше, сплю дольше, ем больше. Фермеры уже второй раз убрали сено. Я дорубил дрова, мы закатываем помидоры и стручковую фасоль. Все говорит о том, что лето идет к концу.

Есть две совершенно разные группы животных, которые живут в вечном или почти вечном лете, забираясь далеко на север и глубоко на юг. Первые – это птицы, перелетающие из одного лета на севере в другое, на противоположной стороне глобуса. Им удается всегда оставаться в летнем мире с помощью калорийных ягод и постоянных героических усилий. Мы, люди, добились чего-то похожего. Человек тоже живет в вечном лете, но без тяжелейших миграций дважды в год: мы создаем «климатические пузыри» и отсиживаемся в них в непогоду. Пусть снаружи –45 °C, темно, воет ветер, кружится снег – мы наслаждаемся уютом при 18 °C, у нас 14-часовой световой день, а на столе свежие тропические фрукты. Беда в том, что популяция в сотни миллионов человек, живущая в искусственном климате, поедая бананы из Центральной Америки и попивая кофе из Африки, не может до бесконечности вырывать лето у зимы.

Нынче каждое до единого хозяйство все шесть месяцев зимы каждый день потребляет огромное количество топлива, импортированного за тысячи километров: на отопление, готовку, освещение, транспорт – да почти на все, что мы делаем и чем владеем, и в ближайшее время ничего не изменится. Целых полгода мы не можем растить еду, но постоянно строим новые дома; почти каждую неделю появляются кварталы чудовищных новых зданий, они растут как грибы, и каждое из них требует больше и больше все того же ископаемого топлива. Без топлива обширные пространства Североамериканского континента обезлюдели бы в два счета. А если для этих целей начнут использовать агротопливо, придется принести в жертву обширные пространства самых красивых на Земле южных экосистем, и вместо них, чтобы поддерживать вечное лето у нас на севере, образуется «биологическая пустыня».

Велик соблазн пуститься в изложение личных и политических взглядов. Но жизнь редко им соответствует. Необходимо поддерживать здоровые естественные экосистемы, где могли бы обитать все живые существа, которые возникли в них и живут в сложном единстве.

Я оптимист. Выход есть. Как писал Торо: «Люди думают, что крайне важно, чтобы государства торговали и экспортировали лед, и люди общались по телеграфу и ездили со скоростью тридцать миль в час». Он имел в виду, что это ошибка. Думаю, Торо был счастливым человеком. Тогда люди счастливо жили в маленьких лесных хижинах, где у них не было всяческих холодильников, мазутных печей, электрических тостеров, машин, телефонов, телевизоров, водопровода и так далее. Некоторые, пожив в таких «суровых» условиях, даже вспоминают этот опыт с ностальгией.

Вряд ли человечество перестроит свой образ жизни настолько радикально, чтобы что-то изменилось, – да и непохоже, что это возможно. Не стоит думать, что мы добьемся существенных перемен, используя энергоэффективные лампочки или агротопливо вместо нефти, или что горожане смогли или захотели бы перейти к фермерству и к жизни охотников-собирателей: с учетом численности людей на это не хватит земли. Только одна мера могла бы подействовать быстро (скажем, за пару веков): радикальное уменьшение населения. По иронии судьбы, если человечество встанет на этот путь, то все это – машины, самолеты, телевизоры и даже вечное лето – будет можно себе позволить. При низкой численности населения люди мы могли бы жить комфортно и им навечно хватило бы одного, самого эффективного аппарата для захвата солнечной энергии – деревьев.

Можно рубить часть этих прекраснейших созданий, но только в лесах. Тогда нужно больше лесов, а не древесных плантаций. Человечеству требуются две вещи: ясное видение и духовный императив, чтобы сосредоточиться на экологической обстановке завтра, а не на экономической выгоде сегодня. Поразительно, насколько счастливыми могут оказаться будущие поколения благодаря этому простому решению, а бедствия, которые грозят нам, если им пренебречь, настолько ужасны, что о них даже думать жутко. Это «известные» параметры уравнения. Решение очевидно, а попытки лечить симптомы порождают шумиху – и только.

Лучше поговорим о том, как мы, люди, оказались там, где оказались. Чтобы не усложнять, посмотрим – да-да – на волосы. Если принять допущение (с которым уже мало кто спорит), что мы произошли от волосатых обезьяноподобных предков, то по скудному количеству теплоизолирующих волос у нас на теле можно понять, что в процессе эволюции мы испытывали перегрев чаще, чем наши предшественники, в то время как другие (волосатые) линии стали современными обезьянами. Есть, правда, альтернативная гипотеза, которая едва ли нуждается в рассмотрении: что мы стали голыми, чтобы избавиться от вшей. Если бы это было так, то и среди других приматов были бы «лысые». Стало быть, в процессе эволюции мы не только не нуждались в теплоизоляции, но, напротив, она мешала выживать. Наш вид порожден вечным летом.

Когда Homo sapiens около 150 000 лет назад вышел из Африки (с точностью до нескольких десятков тысяч лет), он был, как и сейчас, уже без шерсти или почти без нее. Однако к тому времени он также был достаточно умен, чтобы использовать мех других животных, приспособленных к холодной среде обитания. Мы не знаем точно, когда это произошло, но благодаря вшам, технологиям чтения ДНК и расследованию генетика Марка Стоункинга из Института эволюционной антропологии Макса Планка можно предположить, что люди стали пользоваться одеждой около 115 000 лет назад. Примечательная близость двух дат – когда человек разумный вышел из Африки и когда появилась одежда – скорее всего, не случайное совпадение.

Вши – эктопаразиты (то есть паразиты, живущие на поверхности кожи, а не под ней), а эктопаразиты чрезвычайно видоспецифичны; на каждом виде птиц и млекопитающих живут свои вши, блохи или пухоеды. Каждый вид негуманоидных млекопитающих имеет сомнительную честь приютить только один вид блох или вшей, но люди уникальны даже здесь: у нас вшей три разновидности. Это головная вошь (Pediculus humanus capitis), платяная, или нательная, вошь (Pediculus humanus corporis), которая в основном живет в одежде, и лобковая вошь (Phthirus pubis).

В соответствии с логикой эволюции и анализом строения ДНК мы знаем, что генные изменения в ДНК накапливаются, как правило, с постоянной скоростью. Поэтому, сравнивая количество таких изменений между двумя видами животных, можно установить степень их родства, а также, как по своеобразным часам, определить, когда произошло расхождение видов. Итак, общий предок головной и платяной вши рода Pediculus жил около 114 000 лет назад. Логично предположить, что эти две таксономические группы разделились потому, что у них оказались две разные среды обитания, к которым они приспосабливались. Лобок уже давно был занят их более дальним родственником, Phthirus pubis. Стоункинг заключил, что, когда мы еще были полностью покрыты шерстью – задолго до того, как стали людьми, – у нас для вшей была только одна среда, мех на всем теле. Мы потеряли мех под действием жары в тропической африканской саванне, и только на голове остались волосы (у них особый смысл, о котором расскажу позже) – вторая подходящая для вшей среда. Когда 150 000 лет назад люди вышли из Африки, они, вероятно, еще ходили голыми, но без одежды не продвинулись бы очень далеко на север. Вши обосновались в этой одежде, и им пришлось изменить поведение, чтобы освоить новую особую среду ближе к теплому телу, а не на голове. Популяция первых «поселенцев» осталась в головных волосах, но «ценители» одежды отделились и приспособились для жизни в новом месте. При этом их потомство оказалось бы в невыгодном положении, если бы сохранило старый образ жизни. Точно так же головным вшам были бы невыгодны некоторые неудачные для их среды привычки платяных, поэтому развились механизмы изоляции, две группы вшей больше не могли скрещиваться, и линия разделилась на два таксона.

Здесь может напрашиваться более интересный вопрос: почему мы вообще были голыми? Люди вышли из Африки без или почти без меха; человекообразные обезьяны, как и наш общий предок, вероятно, тогда были волосаты, как и сейчас. Так почему же человек разумный стал голым? На мой взгляд, лучше всего на этот вопрос отвечает следующая гипотеза: мы произошли от некоего обезьяночеловека, хищника, главным преимуществом которого была выносливость, то есть он выигрывал конкуренцию с другими хищниками-спринтерами за счет того, что быстро и подолгу перемещался по жаре. Мы и сейчас можем тягаться с гепардами, львами и леопардами в погоне за антилопой, но только в жаркий полдень. Мы способны преследовать цель, не видя ее, не чувствуя запаха, но зато удерживая ее в своем воображении. Кроме того, в нашем распоряжении оказался уникальный набор приспособлений для того, чтобы справляться с теплом, которое тело вырабатывает под палящим солнцем. В их число входит отсутствие волосяного покрова; способность перенаправлять кровь к поверхности конечностей, так что на коже вздуваются вены; и способность обильно потеть через кожу. Эти приспособления необходимы охотнику, если он делает ставку на выносливость в жару.

Недавно вышел обзор (Rantala, 2007), где говорится, что гипотеза охлаждения «не выдерживает критики». Может быть, это и так, если не принимать во внимание точку зрения зоологии: предшественники Homo sapiens отличались от других гоминид прямостоянием и тем, что им приходилось охотиться в середине дня под прямым солнцем, чтобы успешно конкурировать с крупными плотоядными, которые в это время отдыхают. Хотя перья и шерсть на поверхности спины защищают других пустынных животных от прямого солнечного излучения, у большинства из них есть «термальные окна» – либо голые области, либо участки очень редких волос, как на брюхе и боках у пустынных антилоп. Эти участки располагаются там, где тело менее открыто солнечным лучам. Другие примеры – голые бедра и шеи страусов и большие, со множеством сосудов, уши слонов и пустынных калифорнийских зайцев.

Мы в этом плане были похожи на муравьев-бегунков Cataglyphis, только у нас помимо внешней есть и значительная внутренняя температурная нагрузка, и мы не только подбирали дохлых животных, как эти муравьи, но и подранивали и загоняли живую добычу.

Движение разогревает тело, и, чтобы продолжать погоню, нужно потеть, но это получается, только если в организме много воды. Где-то за пределами видимости канны или куду, когда они становились добычей человека, несомненно, должно было находиться озеро, ручей или еще какой-то источник воды.

Несколько лет назад в одном из номеров журнала Geo была фотография, которая навсегда врезалась мне в память: окровавленная туша слона с отрубленным хоботом, а вокруг копошится более дюжины вооруженных людей, тыкающих в животное ножами и наконечниками копий. Все это происходит на открытой местности, под ярким солнцем. Африканские слоны такие же голые, как люди, в отличие от покрытых густой шерстью мамонтов, мастодонтов и носорогов, которые когда-то населяли северные окололедниковые степи. Помню также петроглиф в небольшой пещере в Восточной Африке, где изображено, как охотники гонят антилопу гну – точно так же, как современные бушмены бегут за куду и загоняют их до изнеможения.

Физические и биологические законы по-прежнему диктуют человеку потребности и ограничения, которые управляют развитием всех живых организмов. Но это обобщение особенно касается нашего внешнего вида. Характеристики ДНК у современных групп людей удивительно похожи, а значит, наши внешние различия поверхностны; мы все произошли от небольшой популяции, которая жила всего около 89 000 лет назад. Возможно, наша скромная роль в увеличении разнообразия видов свелась к тому, что благодаря нам отделился новый вид вшей, хотя и раньше достаточно было двух, и сейчас хватило бы одного. Впрочем, человек разумный никогда не увлекался толерантностью и тем, чтобы способствовать разнообразию видов на планете. На самом деле другие виды людей и вообще животных всякий раз загадочным и несколько пугающим образом исчезали, стоило на сцену выйти Homo sapiens.

На севере люди, вышедшие из Африки, пробрались во владения неандертальцев, где те провели около 250 000 лет и пережили три ледниковые эпохи. А за 30 000 лет до настоящего момента Homo neanderthalensis исчез. Физиология и поведение этого северного вида были превосходно адаптированы к холодному климату. Мозг неандертальца был не меньше, а может, и немного больше, чем у нас. Теперь мы считаем, что неандертальцы были менее творческими, чем Homo sapiens, – по нашим меркам (то есть, например, не умели воображать сверхъестественных существ, рисовать картины и так далее), но есть свидетельства, что эти люди использовали огонь, украшали своих мертвых цветами и, возможно, музицировали на костяных флейтах. Вероятно, они пели, разговаривали и играли в игры. Скорее всего, они были волосатыми, как медведи. Неандертальцев убил не климат. Они сгинули от чего-то другого.

Точная причина гибели неандертальцев покрыта мраком, и, возможно, тем лучше для нашего коллективного эго. Но каких только не было догадок о том, как они выглядели и как жили. Считается, что, поскольку их каменные орудия не менялись, неандертальцы были не такими изобретательными, как захватчики, и поэтому последние их либо вытеснили, либо уничтожили, либо и то и другое. Я вставлю здесь свои пять копеек: мои соображения не противоречат предшествующим находкам и рассуждениям ученых, но обогатят взгляд палеонтолога и антрополога зоологическим аспектом.

Я еще раз вернусь к волосам на теле. Если и есть что-то, с чем почти все согласны (хотя никаких прямых подтверждений этому и нет), так это что неандертальцы были волосатыми. Если даже некоторые Homo sapiens, оказавшись на севере, по-видимому, начинали обрастать мехом, хоть уже и изобрели одежду (я предполагаю это на основании ограниченной выборки), то неандертальцы, прожившие в этих широтах 200 000 лет или больше, точно должны были быть волосатыми. Можно даже довольно уверенно заключить, что они были более волосатыми, чем любой из нас сейчас. Могло ли у них быть столько же меха, как у других северных млекопитающих? Например, как у макак, приспособившихся к холодному климату Северной Японии? Такой мех, как у северных макак или у медведя, должен был бы очень сильно повлиять на выживание и самцов, и самок. Он мог играть определенную роль не только в теплоизоляции, но и в половом отборе, гибридизации или ее отсутствии, тактических аспектах в ситуации конфликта, а также в вымирании вида.

Один из главных механизмов эволюции, влияющий на поведение, физиологию и внешность позвоночных животных, – это половой отбор. В результате полового отбора закрепляются самые разнообразные признаки, но почти все они говорят о чем-то, что важно для выживания их носителя и связано со способностью давать или выращивать потомство. Маркеры способности к выживанию и фертильности, признаки, которые могут оказаться связаны с силой и жизнеспособностью, – рога, длинный хвост и так далее – почти неизбежно становятся признаками «красоты». Набор этих признаков может очень сильно меняться от одного вида к другому, и то, что для одного вида очень привлекательно, другим с большой вероятностью покажется отталкивающим. Например, на человека не произведет большого впечатления голубая мошонка, на фоне которой красуется ярко-красный пенис самца верветки или мартышки-гусара. Распухший красный зад самки шимпанзе нам кажется довольно безобразным, но у самца шимпанзе он вызовет сексуальное возбуждение. Если бы сплошные гладкие волосы на теле неандертальца имели бо́льшую ценность для выживания, чем жиденькая шерсть, вероятно, такие волосы стали бы для этого вида признаком красоты, прошли бы отбор и прочнее закрепились в геноме. Именно это произошло с отсутствием волос на коже у адаптированных к теплу охотников Homo sapiens, а также с нашей одеждой, потому что она была необходима для выживания. Впрочем, волосы все-таки действуют на нас возбуждающе, иначе мы бы не возились с ними так много. Речь, конечно, идет о волосяном покрове головы, который, возможно, когда-то давным-давно имел огромную ценность для выживания в критические моменты, например когда в полдневную жару преследуешь антилопу. Люди и сейчас порой выбирают партнера по волосам, но уже по другим причинам.

У японских макак с северных островов густой мех, в отличие от остальных ныне живущих приматов

Большие различия в сигнальных признаках полового отбора особенно важны для близкородственных видов, между которыми возможно скрещивание. Песни и яркие перья у птиц выступают маркерами приспособленности, но самцы певчей зонотрихии (американского воробья) издают совершенно другие ноты и мелодии, чем самцы белошейной зонотрихии; самцы одного вида вьюрковых ярко-желтые, а у других видов оперение пурпурное, ярко-синее или зеленое. Мы слишком много на себя берем, говоря, что неандертальцы ценили то же, что и мы, и поэтому выглядели похоже на нас. Внешние признаки, такие как волосяной покров на теле или черты лица, необходимость в одежде или в ее отсутствии, могли бы объяснить, почему, судя по ДНК, мы с неандертальцами не скрещивались[24]. Есть причины считать, что наши два вида вели себя агрессивно по отношению друг к другу.

Неандертальцы, скорее всего, выживали без сложных технологий, иначе были бы найдены какие-то еще их артефакты, кроме грубых очагов и скребел. Может быть, низкий уровень технологий компенсировало что-то другое, например мех и зимняя спячка? Если неандертальцы зимовали в пещерах, как северные медведи (а если не зимовали, то почему?), то мы, адаптированные к лету люди-охотники, вторгавшиеся на их территорию, убивали бы их так же, как медведей в берлоге. Но, даже если тогда мы с неандертальцами были достаточно похожи, чтобы не рассматривать их как добычу, вряд ли это бы нас остановило. Нам бывает достаточно очень небольших различий, а иногда даже воображаемых или искусственных стереотипов, чтобы создать конфликт. Мы выделяем различия благодаря психологическому механизму, который работает на разобщение, но, скорее всего, он развился у нас в эволюции, потому что в пределах группы усиливает ее сплоченность и позволяет ее членам «лучше» (более эффективно) конкурировать с другими группами.

Я уверен, что неандертальцы отличались от нас гораздо сильнее, чем это кажется сейчас по строению их костей. Они не были хуже человека разумного. Их образ жизни, по-видимому, был простым, но около 200 или более тысячелетий успешно проходил испытания практикой, значит, обеспечивал стабильность и соответствовал окружающей среде. Возможно, лет через сто или раньше мы узнаем, на что способны сами: узнаем, может ли приспособленный к вечному лету вид счастливо жить на севере и быть здоровым умом, телом и духом в окружении разрушенной фауны, на пище и энергии, которые приходится завозить с далеких континентов.

Почему люди с таким удовольствием говорят о простой жизни, особенно если это было лето в хижине на берегу озера? Тосковать по простой зимней жизни, наверное, хочется меньше, хотя если бы был способ ввести человека в спячку – например, с помощью химического вещества, которое естественным образом вырабатывается у зимоспящих медведей и сурков, – это как минимум могло бы понравиться некоторым облигатным любителям лета. Но даже летом главной проблемой, если это можно так назвать, будут развлечения, или их отсутствие. Впрочем, есть решение, которое затмит и газонокосилку, и шезлонг, и телевизор на 100 каналов: понаблюдать за муравьями и другой живностью.

Каждое лето я пытаюсь узнать что-нибудь новое о животных. Я провел лето 1981 года в лесах Мэна, в старой ветхой хижине из рубероида, в компании моей тогдашней жены, виргинского филина и двух ворон. Мы с Мэгги изучали поведение насекомых, которых называют муравьиными львами за то, что эти малоподвижные хищники ловят быстрых муравьев. Для этого они копают ямки в сухом сыпучем песке. Ямки служат ловушками; муравьиный лев прячется в песке на дне ловушки, так что оттуда торчат только острые щипцы-жвалы; этими щипцами он хватает муравья, стоит тому забрести в ямку. Если муравей пытается выкарабкаться по крутому скользкому склону, львы бросают песок вверх, песчаный склон осыпается, и муравей возвращается в пределы досягаемости. В рамках эксперимента мы ловили муравьев, чтобы кормить муравьиных львов. И все время случалось что-то неожиданное, что порой отвлекало от работы. Однажды около кострища возле хижины я увидел рыжих муравьев, которые бегали и таскали черных, и, чтобы отдохнуть от муравьиных львов, остановился посмотреть на эту загадочную сцену. О муравьях я знал еще меньше, чем о муравьиных львах, и чем больше наблюдал за ними, тем меньше понимал. Я сделал записи, надеясь когда-нибудь разобраться в этом.

Муравей тащит муравья другого вида, который, похоже, ничего не имеет против и совершенно неподвижен

Рядом с нашим кострищем был муравейник с черными муравьями – тогда это была невысокая кучка рыхлой почвы, пихтовых иголок и другого мусора. На муравейнике и вокруг рос мох кукушкин лен, а рядом – голубика. Я решил, что колонна больших рыжих муравьев вторглась в колонию черных, откуда первые стали вытаскивать вторых и тащить их по поцарапанной ледником гранитной ступеньке у нашего порога и через поросль низких кустиков голубики. Проследив за рыжими муравьями, я нашел их гнездо на краю соснового леса почти в 30 метрах к северу и предположил, что это был набег за рабами. Муравьи-рабы получаются, когда незрелых особей (в основном личинок или куколок) забирают в муравейник из другого гнезда; они приобретают запах той колонии, куда их принесли, и затем становятся ее членами. Но я был озадачен тем, что взрослые муравьи не суетились и не боролись друг с другом: «рабы» свернулись в шарики, как будто чтобы их было удобнее нести. Я удивлялся, что они так охотно покидают свой муравейник.

Я провел в Мэне еще несколько летних сезонов. В течение следующего лета, 1982 года, та же колония рыжих муравьев совершила набеги еще на два гнезда черных муравьев, одно из которых было на другой лужайке, довольно далеко, примерно в 80 метрах. Чтобы добраться до этого гнезда, рыжим нужно было пересечь густой тенистый ельник. Я заключил, что такое происходило регулярно, потому что в пределах досягаемости большого муравейника рыжих налетчиков была 21 пустая муравьиная куча. Поковыряв муравейник, по защитному запаху я понял, что передо мной род Formica, то есть муравьи, выделяющие муравьиную кислоту. В Европе рыжие лесные муравьи Formica контролируют вспышки размножения гусениц. Считается, что одна колония может расправиться со 100 000 гусениц в день. Возможно, мои рыжие муравьи, которые мне показались очень похожими на Formica, ловили другую добычу, поскольку гусениц в гнездо тащили только изредка.

11 августа колонна рыжих муравьев проследовала к той же отдаленной северной колонии, что и предыдущим летом, и я сделал кое-какие заметки, наблюдая за их движением. За 10 минут мимо меня прошел 91 рыжий муравей с муравьиным расплодом (шесть крупных личинок и 85 куколок), а 47 рыжих муравьев несли взрослых черных. Как и раньше, не было никаких признаков борьбы: все пойманные черные муравьи свернулись в шарики, чтобы их было удобно нести.

Носильщики с грузом замедлялись незначительно. Муравьи налегке бегали со средней скоростью 48 мм/сек, а те, что несли другого муравья, – 43 мм/сек. Пленники оставались неподвижными все то время – примерно полчаса, – которое требовалось, чтобы отнести их на расстояние 85 метров от гнезда. До этого я редко видел муравья, который бы не двигался хотя бы несколько секунд. Может, черные муравьи были одурманены? Чтобы это выяснить, я поймал несколько пар и освободил пленников от рыжих похитителей – черные тут же убежали со всех муравьиных ног. Они явно были в хорошей форме. Почему они не убегали сами?

Набег (а я считал, что это он) продолжался много дней, всегда прекращался вечером и возобновлялся уже поздним утром. Так прошло пять дней, а я стал замечать новые странные детали. Иногда черный муравей нес другого черного, а потом – что меня озадачило еще сильнее – я увидел, как черный муравей несет рыжего. Рыжий относился к виду Formica subintegra, а черный – F. fusca. Я не знал, что могло бы означать это аномальное поведение, но списал его на обычную муравьиную путаницу, а не на собственное невежество.

Странно было, что я не видел, чтобы насекомые боролись у гнезда, на которое напали. Я видел, как один рыжий муравей схватился с черным, но последний быстро перевернулся кверху брюхом и принял компактное положение, чтобы его можно было унести. Был бы он убит, если бы сопротивлялся?

Надеясь добраться до разгадки, я раскопал гнездо рыжих муравьев, куда те относили черных. К моему все растущему удивлению, этот муравейник был совсем не похож на гнездо рыжих. Черных муравьев в нем было больше. В случайной выборке оказалось 178 черных и всего 23 рыжих муравья. Может, на самом деле это была колония первых, а не вторых? Спустя пять дней я наблюдал продолжение драмы: рыжие муравьи в большом количестве покинули свою крепость, чтобы выступить в путь на север. Я насчитал 56 рыжих, несущих черных, семь рыжих, несущих рыжих, и одного черного, несущего рыжего. Так что, по крайней мере в сравнении, рыжие были главными носильщиками. В этой же колонне я видел двух черных муравьиных маток, каждую из которых удерживали от шести до десяти рыжих муравьев. На следующий день (17 августа 1982 года) разграбленная куча почти опустела. Но утром группа рыжих муравьев все еще удерживала черную матку на тропе в том же месте, где они держали такую же (ту же самую?) особь вчера. К полудню эту матку все еще держала толпа примерно из 50 рыжих муравьев. Почему они не убили ее?

Я осмотрел муравьиные кучи на лужайке вокруг хижины, а потом еще и на поляне поблизости, где мы строили деревянный домик. Оказалось, что рыжих муравьев меньшинство: в 39 из 41 колонии обитали исключительно черные муравьи. Рыжие занимались не только набегами, у них были и другие «профессии». Они обслуживали 15 из 17 колоний тлей на окрестных молодых тополях, а черные занимались всего двумя колониями. Кроме того, оба вида муравьев ухаживали за маленькими зелеными выростами, похожими на тлей, на черешках молодых черемуховых листьев. Видимо, муравьи получали из этих выростов какие-то выделения и охраняли их от гусениц, которые иначе съели бы эти части растений: когда я посадил гусеницу на черемуховую ветку с муравьями, на нее тут же напали. Зеленые выросты на черешках были, видимо, результатом эволюционной адаптации[25].

В конце августа из колонии метрах в пятнадцати протянулся неиссякающий ручеек черных муравьев, которые четыре дня носили других черных муравьев. Я понятия не имел, что бы это значило, кроме того, что явно надо было понаблюдать за муравьями еще одно лето, и я с нетерпением этого ждал.

На третье лето, в 1983 году, я снова пристально наблюдал за ними. К моему великому удивлению, 14 мая, когда я только приехал и посмотрел первый раз, я увидел всего одного рыжего муравья примерно на сотню черных. Для уверенности через три дня я посчитал муравьев еще раз и получил точно такой же результат: 396 черных, четыре рыжих. Черные муравьи были заняты тем, что выносили из муравейника почву и втаскивали на него пихтовые иголки. Немногочисленные рыжие тоже не сидели без дела: они носили на кучу всякий мусор, и я видел, как они помогают черным втащить в гнездо дохлую муху и гусеницу. Любопытно, что в тот же день большой черный муравей нес при мне черного поменьше по вершине кучи, а еще один черный муравей нес рыжего, свернувшегося в типичной для этого позе. Набега никто не совершал. Кого же муравьи носят и почему?

Как минимум можно было поставить эксперимент, чтобы выяснить, кто на кого нападает. Надо было стравить одну муравьиную колонию с другой и посмотреть, как они себя поведут. В июле я выкопал колонию черных муравьев, сложил в ведро и вывалил вместе с расплодом и всем остальным в паре метров от гнезда, где жили и черные, и рыжие муравьи. Тут же развернулась драматичная сцена. В течение нескольких минут черную колонию, вероятно дезорганизованную и ослабленную, наводнили тысячи рыжих муравьев из расположенного рядом гнезда. Рыжие захватчики забирали расплод черных и уносили к себе, но не брали взрослых черных муравьев.

Эти наблюдения подсказали мне, что черные муравьи, которых я ранее видел у рыжих в жвалах, появились в гнездах рыжих из принесенного ранее расплода. Запах колонии – это как удостоверение личности. Черные муравьи, вышедшие из куколок в муравейнике рыжих, приобретают запах «рыжей» колонии, смешиваются с ее обитателями и становятся неотличимы от них: муравьи, может быть, не различают цвета, но точно различают запахи. Тогда после выхода из куколок «рабы», которых принесли рыжие хозяева, теоретически оказываются идеально приспособлены к тому, чтобы эксплуатировать этих хозяев. Мне не терпелось выяснить, могут ли черные муравьи производить половозрелых взрослых (у которых в начале жизни есть крылья, чтобы расселяться и закладывать собственные гнезда) в гнезде хозяев, что было бы возможно и даже вероятно, если только рыжие захватчики прицельно не убивают куколок черных маток.

Напав на ослабленную колонию черных муравьев, рыжие явно распалили свой энтузиазм и хотели продолжения. Прямо на следующий день, 14 июля, они снова вышли в поход, на этот раз к другому гнезду черных, нетронутому, хотя и маленькому. Как и в прошлый раз, они не принесли к себе ни одного черного муравья, несли только их куколок. Мне было интересно, есть ли среди этих куколок, помимо рабочих особей, потенциальные трутни и матки (царицы). Если носильщики игнорировали тонкие различия между стерильными рабочими и репродуктивными особями (которые не станут работать в родной колонии), то эти «рабы» могли им дорого обойтись, так как половозрелые формы других видов просто покинули бы колонию, а трудиться не стали бы.

Черные муравьи, на которых напали рыжие, тоже тащили расплод, но бежали в другую сторону, унося оставшихся личинок и куколок. На куче шло сражение, повсюду валялись мертвые тела и их оторванные части. Это все же определенно был набег за рабами. Впоследствии я видел другие подобные набеги рыжих муравьев.

К 25 июля от гнезда рыжих, откуда они за это лето сделали по крайней мере два набега на черных за «рабами», множество насекомых снова стали двигаться к отдельной куче на краю поляны, которая казалась основной частью колонии. Теперь и черные, и рыжие муравьи несли расплод и взрослых, как и раньше. Я понял, что эта колония из черных и рыжих разделилась по крайней мере на два домохозяйства, между которыми они перемещались (как мы переселяемся из дома на дачу и обратно, в зависимости от времени года и погоды). Через четыре дня, 29 июля, когда колония продолжала переезжать из одного гнезда в другое, я раскопал меньшее гнездо. Тут я наконец увидел то, что искал: крылатых муравьев (то есть виргинных производителей). Я насчитал 154 самца и 95 самок (цариц). Крылатые самцы и самки в конце концов покидают родительскую колонию и разлетаются во все стороны. Спарившись с самцами из других колоний и вернувшись на землю, самки отламывают себе крылья и устраиваются на всю оставшуюся жизнь откладывать яйца.

31 июля 1983 года. Стояло прекрасное безветренное солнечное утро, и сетка, которую я перед этим поставил над основной колонией рыжих муравьев, наконец оказалась полезной. Крылатые особи вылетели из гнезда и попали в нее, так что я смог их собрать (на это я и надеялся, ожидая, что они полетят на свет в небо, чтобы спариваться и расселяться). Этим утром мне попались 194 самца. Для самок имеет смысл не вылетать одновременно с самцами, чтобы избежать близкородственного скрещивания. Больше в этот день никто не вылетал. 3 августа гнездо покинули еще по крайней мере 25 самцов, а 8 августа из него вылетели еще 100 самцов.

Тут появилась проблема. Я знал, что рабочие – уменьшенная копия цариц (только у виргинных самок есть крылья), поэтому молодых маток отличить легко. Но я не знал, как должны выглядеть самцы. Все вылетевшие самцы были черные. Могли бы они оказаться представителями черного вида Formica fusca?

Систематика муравьев – трудная область, и я оказался в тупике. Здесь наблюдения и эксперименты не помогли бы, так что я обратился к знатоку: послал насекомых первоклассному специалисту по муравьям Эдварду О. Уилсону. Вопреки тому, что я наивно предполагал по внешнему виду, черные муравьи-самцы оказались «рыжими», F. subintegra, как и должно было быть по всем муравьиным стандартам. Позже мне довелось раскопать гнездо черных муравьев F. fusca, где я нашел несколько готовых к вылету самцов. Они тоже были черные, но с красными ножками и темными пигментированными крыльями.

Берт Хелльдоблер, еще один мировой авторитет по муравьям, написал мне:

Я не сделал оригинальных открытий, но открытие нельзя сделать не исследуя, а я, раззадоренный своим невежеством, хотя бы попытался. Я развлекся, многое узнал о муравьях, и несколько моих летних сезонов благодаря им оказались особенными.

24 сентября 2005 года. Лес в основном еще ярко-зеленый, но его палитра становится богаче, и начинают выделяться отдельные деревья: те, что еще зелены, контрастируют с другими – вот темная зелень бальзамической пихты, а вот тут и там золотой и оранжевый, и крапинки ярко-красного сияния кленов. Краски особенно впечатляют, когда небо свинцовое, а рассеянный свет сквозь бегущие облака подсвечивает листву. На ярком солнце пейзаж выцветает.

Этой осенью встречается много разных гусениц. Сейчас, в конце сентября, самое время поискать гусениц некоторых крупных бабочек. Многие птицы уже улетели и, возможно, теперь не представляют такой опасности, но паразиты гусеницам угрожают всегда. Я наблюдал за гусеницей волнистого бражника (Ceratomia undulosa) на сеянце ясеня: она кормилась на листьях, обгрызая их по краям, так что не получалось проеденных отверстий, которые бросались бы в глаза, а недоеденную часть листка скусывала. Я ожидал, что она не откусит несколько последних листьев перед тем, как покинет растение и уйдет окукливаться. Внезапно гусеница вовсе перестала питаться и пару дней просто свисала с листа в типичной для личинок бражников позе «сфинкса». Однажды утром ее зеленая кожица оказалась покрыта 91 свежим белым коконом наездника-бракониды. Она была вся в темных дырочках-ранках, откуда проклюнулись (или выгрызлись?) личинки.

В солнечные дни постоянно стрекочут сверчки, летают стремительные стрекозы, и я смотрю, как бабочки-монархи движутся на различной высоте над полями и лесами, направляясь на юг. Птицы давно умолкли. По крайней мере, так казалось, пока не появились граклы.

Я не видел граклов и красноплечих черных трупиалов уже несколько месяцев. После гусей они первыми вернулись на наше болото весной, прибывая маленькими группами с десяток особей или меньше, но всегда оставаясь вместе, если не считать периода гнездования. Они гнездились своеобразным свободным сообществом. Потом вырастили молодняк, снова собрались в стаи и покинули болото.

Мне стало интересно, куда они улетают. Сегодня на пробежке через рощу у скалы, где гнездятся вороны, я это выяснил. Я наткнулся на тучу из тысяч граклов. Задолго до того, как мы с ними оказались рядом, стал слышен шум, состоящий из писка, визга, скрежета и гнусавых «тик», «так» и «ток» – все вместе это было похоже на рев. Широкий черный поток птиц струился меж ветвей кленов, дубов, берез и черемух. Я остановился и молча стоял, завороженный, а они рекой протекали надо мной и вокруг меня. На каком-нибудь дереве собиралась стая; к ней присоединялись другие птицы; их становилось все больше и больше; и внезапно они все взлетали в громе крыльев под аккомпанемент быстро затихающих голосов. Гром и рев сходили на нет, а трескотня возобновлялась на другом дереве. Черные ручьи граклов продолжали течь вокруг меня с таким шумом, будто ветер дует среди деревьев. Отдельные потоки птиц то и дело уменьшались до струйки, а потом опять набирали объем.

Птицы из этой стаи граклов кормились на вершинах деревьев, расклевывая склеенные шелком кленовые листья с маленькими зелеными гусеницами внутри. Я видел похожее скопление этих птиц несколькими годами раньше, но в более позднее время года – то ли в октябре, то ли в начале ноября, когда уже опали листья. Те птицы кормились на земле в лесу и двигались, словно гигантское колесо: одни уже сидели на земле, другие пролетали вперед и садились там, затем поднимались те, кто остался сзади, обгоняли их и снова пролетали вперед. Они двигались по лесу, как пылесос, по-видимому сметая на своем ходу пищу.

Личинки наездника-бракониды только что появились из гусеницы бражника и сплели коконы, непрочно закрепленные на гусенице

Граклы – ярко выраженные общественные животные, поэтому их «характер» кажется нам милым; они заигрывают друг с другом и с человеком, если тот стал частью их группы. Характер особенно сильно проявляется в контрастах, и мы наблюдали ярчайшие различия между юным странствующим дроздом и молодым граклом, которых вырастили одновременно. Наш питомец-гракл по имени Кракл следовал за нами по пятам – особенно когда был голоден (или была голодна); тогда птица немедленно являлась, если позвать ее по имени. Кракл даже следовал за нами в дом; пару раз он ударился об окно, пытаясь попасть внутрь, один раз так сильно, что потерял сознание – хорошо, что пришел потом в себя. Он также всегда просился внутрь под дверью, когда мы шумели внутри. Дрозд, напротив, уселся на веранде под тенистыми ветками черемухи и так и сидел и пищал там. Он как будто прирос к этому месту, как будто хотел, чтобы мы подошли. Он открывал рот, когда мы были рядом, но его интересовала только еда. Кракл смотрел на нас и поворачивался именно к человеку.

Дрозд быстро искал и находил червей. Кракл сам нашел их очень мало, но брал и изучал все предметы, которые мы ему показывали. Дрозд был жестко запрограммирован, зациклен на червях и не интересовался ничем другим. Червей ели обе птицы, но дрозд глотал их очень ловко. Стоило ему в клюв попасть кончику червяка – хоп, и тот уже весь у него в пищеводе. Кракл с каждым червем боролся, и в половине случаев добыче удавалось спастись из его клюва. В дождь Кракл быстро прятался под брезент. Дрозд сидел на месте и мок.

У граклов, должно быть, есть веская причина, чтобы передвигаться (и спать) большими стаями. Понятно, что им нравится быть в компании, но что за этим кроется? Какая биологическая выгода заставляет гракла быть вместе с другими? Причин может быть много, и они не обязательно исключают друг друга: вместе безопаснее; в стае можно передавать информацию о пище, опознать врага или предупредить о чем-то сородичей; у стаи лучший доступ к еде (например, ее члены могут вспугивать добычу). Впрочем, я сомневаюсь, что такие стаи, кормящиеся в конце лета, вспугивают друг для друга много добычи: насекомые, на которых охотятся граклы, не летают и не падают с листьев. То, что стая граклов повышает доступность пищи таким же образом, как во́роны, которые большой группой могут прогнать тех, кто охранял еду, тоже сомнительно. Кажется возможным взаимное обучение – когда птицы указывают друг другу, где найти пищу, – но граклы скорее конкурируют за питание. Точно одно: мир, в котором птицы жили все лето, уже не тот, хотя они еще не улетели даже за пределы штата.

Я сварил себе кофе и отправился на Черничное болото (Хаклберри-бог), прибежище многих видов растений и животных, которые не встречаются в лесу. Оно окружено лесом, а по краю его идет кордон из густой щетки кустарников, растущих в покрытой водорослями воде. Чтобы пробиться через кордон, я надеваю прочные штаны и рубашку, но не сапоги – те наполняются грязной ледяной водой, когда попадаешь в ямы глубиной выше колена или в бобровые канавы. Ноги все равно будут мокрыми и холодными, так что на мне старые беговые кроссовки. С некоторым облегчением я выбираюсь из кустарника и наконец выхожу на открытый простор болота, ступая по старинному ковру из корней и сфагнума, болотного мха, которым заросла поверхность ледникового пруда. Некоторые виды деревьев, растущие вокруг, здесь тоже есть – красные клены, черная ель и лиственница. Но на болоте они растут редко и выглядят приземистыми, как бонсай. Я иду будто по водяному матрасу, на каждом шагу продавливая сплетение корней и мха, так что оно уходит вниз на несколько сантиметров, а потом поднимается вновь, когда я убираю ногу. Отсюда и название – «сплавина». Где-то на твердом дне подо мной еще сохранилась пыльца растений, которые росли на окрестных холмах после завершения последнего ледникового периода. Может, один-два шерстистых мамонта тоже провалились вниз и оставили там свои кости? Раздается напев желтогорлого певуна и еще шесть птичьих песен, но, кроме этого, болото не издает ни звука. Оно ничего не рассказывает. Зато из-под ног вылетает белошейная зонотрихия, и я заглядываю в чашечку гнезда, заглубленного в сырой мох, восхищаясь четырьмя голубовато-зелеными яичками в красно-коричневых пятнышках. Кого не хватает? Где сосновый пиви? Обычно он сидит неподалеку на верхушке тэмрака (американской лиственницы) и кричит громко и чисто, и кажется, что на болоте этот крик звучит всегда. Где шмели? Только они из всех пчел могут собирать корм со многих болотных растений и заодно опылять их (как и коммерческие плантации ягод), когда погода слишком холодная или еще почему-то не подходит другим пчелам.

В дымке раннего утра на открытом пространстве болота ярко-зеленые пятна перемежаются с пастельными тонами. Перезимовавшие иголки корявой черной ели выцвели и из свежих зеленовато-голубых стали желтоватыми. На этом дереве листовые почки еще не раскрылись, а вот лиственница-тэмрак, которая осенью сбросила золотисто-желтую хвою, уже открывает их на инкрустированных лишайником черно-белых ветках и выпускает пучочки светлых голубовато-зеленых иголок. Поверх сфагнума легло замысловатое сплетение вечнозеленых многолетников – болотного мирта, кальмии («болотного лавра»), розмарина, багульника, канадского рододендрона и клюквы, и, когда мои ноги погружаются в мох, я вижу букетики ярко-розовых цветов кальмии и сияющие белые цветы розмарина. Вдоль кромки воды растут листопадные растения – высокие кусты голубики, черника, падуб, черноплодка, бирючина и подбел, – все они одеваются в новые цвета, от желтоватых до голубых. Листья, почки, ветки, цветки и ягоды – зеленые, коричневые, желтые, красные, серые, черные – дают совершенные, как на картине, сочетания красок. Я собрал несколько сокровищ, чтобы взять их домой и сделать набросок. Он будет лишь напоминать о красоте и совершенстве этого места, о шедевре Творения.

Шмелиные матки вышли из спячки две или три недели назад, а сейчас уже нашли места для гнезд и начинают основывать новые колонии. Такое скопление цветов, как здесь, должно их притягивать. Но сегодня, как и в прошлый раз, когда я тут был, почти никого не видно. Даже обойдя все болото, так что ноги онемели от холода, я не встретил ни одного вида, который ожидал найти. Мне попалась только одна особь Bombus vagans и одна B. ternarius, последняя – красивый черно-желто-рыжий мелкий шмель. Неужели что-то случилось со шмелями и пчелами?

Один вид, желто-полосатый шмель Bombus terricola, который был совершенно обычным и у меня на лесной поляне, и на вершинах окрестных гор, на болотах и в дремучих лесах Северного Мэна, похоже, полностью исчез. Я не встречал его много лет и с грустью отмечаю, что не увидел и сегодня. Впрочем, мне вообще попалось мало пчел разных видов, и пока что я не слишком беспокоюсь, потому что популяции шмелей, как и других общественных насекомых, например ос и шершней, растут в течение всего сезона. Каждая матка произведет за лето сотни рабочих. К июлю число этих насекомых резко увеличится, потому что матки, которые до того в основном прятались в гнездах и высиживали яйца и личинок, уже произведут на свет тучи рабочих особей и трутней. Так что лучше всего смотреть, какие виды обитают в данной области, в конце лета. Bombus terricola все еще здесь, хотя стал очень редким. За два года поисков мне удалось увидеть трех рабочих шмелей этого вида в Мэне и одного в Вермонте.

В тот майский день болото выглядело нетронутым, на нем как будто ничего не изменилось, вот только куда-то полностью пропал вид, который вряд ли мог бы привлечь чье-то внимание. Что же случилось?

Несколько лет назад я нашел с десяток кучек пенопластовой стружки, смешанной с торфом. Их утопили в болоте, чтобы растить что-то над поверхностью воды. Полагаю, это были остатки земли для марихуаны: кто-то растил ее в самом потаенном месте, которое смог найти. Чужеродные растения давно убрали, но я был потрясен, увидев в естественной экосистеме вещество, которое никак не должно там находиться. Я тогда полдня занимался тем, что выкапывал пенопласт, таскал его через лес на дорогу, вывозил и еще заплатил за то, чтобы разместить на помойке, причем на болоте я нарушал право собственности (поскольку понятия не имел, чье оно). На этот раз болото, кажется, не использовали, чтобы складывать на нем пенопласт с землей, но на прогулке я увидел на склоне холма настоящую свалку. Это меня возмутило, рассердило, а больше всего испугало. На свалке был пластик разных видов, остатки нефтепереработки, шины… Может быть, из этих продуктов нашей химико-синтетической цивилизации просочились какие-то яды и накапливаются в живых организмах, подорвав метаболизм экосистемы?

Любое постороннее химическое соединение, внесенное в экосистему, например в лес или болото, или попадающее в организм, по определению виновно, пока не доказана его невиновность. Доказать ее трудно, потому что вещество может действовать медленно, а эффект проявиться не сразу и в самом неожиданном месте. Я противопоставляю природные и неприродные соединения, но не имею в виду, что среди природных веществ нет ядовитых. Наоборот, некоторые из самых токсичных соединений, известных человеку, растения и животные производят естественным путем, обычно для защиты. Эти вещества действуют немедленно и могут вызывать болезненно очевидные последствия, но не накапливаются в окружающей среде, как пластик.

Жизни присуща невероятная прочность, но в то же время и хрупкость на грани абсурда. Мы добавляем в молоко необходимый для здоровья витамин D, но этот же витамин используется как крысиный яд. В печени белого медведя очень много витамина А, достаточно, чтобы убить человека, который съест ее целиком. Думаю, я особенно остро воспринимаю это сочетание прочности и хрупкости, потому что пытался держать дома диких животных и одомашнивать дикие растения – не говоря уж о том, чтобы их размножать. Почти для любого вида найдется длинный список того, что нам может показаться глупыми капризами, – требований, связанных с его естественной средой, которые зачастую практически невозможно искусственно воспроизвести.

Есть вещество, которое выглядело совершенно безопасным, так что его предлагалось принимать внутрь, а впоследствии оно оказалось смертоносным. Это дихлордифенилтрихлорэтан, чаще называемый ДДТ, инсектицид, который разлагается до дихлордифенилдихлорэтилена (ДДЭ) и в этом виде поражает птиц. Прошли годы, пока действие токсиканта было установлено. Сначала губительный химикат передавался от одного организма к другому; некоторым из этих организмов он не наносил заметного ущерба, но в конце концов добирался до тех, которым вредил. Действие ДДТ было замедленным, и он не влиял на смертность птиц напрямую. Он изменял их поведение и толщину скорлупы яиц – главным образом у пеликанов, которые ели рыбу, питавшуюся водными беспозвоночными, и у хищных птиц, особенно соколов, которые ели птиц, питавшихся насекомыми. Благодаря предупреждениям натуралистов и долгому расследованию, потребовавшему много терпения и денег, ДДТ наконец идентифицировали как источник ущерба. Разрушительный процесс, последствия которого жутко даже представить, удалось остановить только благодаря невероятным усилиям. Самое страшное, что про ДДТ торжественно клялись, будто это безопасное вещество – перед выпуском его тщательно протестировали. А сейчас, спустя много десятилетий, продолжают поступать новые сведения: например, оказывается, что у девочек, которые до пубертата подвергались действию ДДТ, сильно повышается риск заболеть раком груди во взрослом возрасте. Человечество продолжает выпускать в оборот около 50 новых веществ каждую неделю. Они проверены на лабораторных крысах – животных, которые никогда не видели ни лета, ни зимы, которые отлично живут и на свалке и при тестировании не имеют отношения ни к какой экосистеме, кроме стерильной кубической пластиковой коробки. Химикаты не проверяют на нетронутом болоте, где поет сосновый пиви, а шмели ранним летом собирают нектар и пыльцу с розовых цветов канадского рододендрона и где синие цветы понтедерии выглядывают из воды неторопливого ручья.

Летом 2008 года я наконец снова увидел Bombus terricola. Я нашел одного мертвого шмеля в Хайнсбурге, штат Вермонт, а в Мэне регулярно видел живых в трех местах, куда заглядывал (на острове Хог-Айленд в заливе Масконгус, в Западном Мэне у себя на холме и около Орланда). Вероятно, вид постепенно вернется. Теперь я подозреваю, что его резкое сокращение в прошлые 20 лет мог вызвать эффект «лесного пожара»: прежняя популяция была очень многочисленной, достаточно плотной, чтобы какой-то новый патогенный организм мог легко распространяться от одной особи к другой. Из-за высокой численности популяции этот патогенный организм мог позволить себе убивать шмелей. Если это так, у выживших насекомых к нему теперь повышенная устойчивость, а у выживших патогенных организмов должна была снизиться вирулентность. Впрочем, если бы дело было в химикатах, скорее всего, исчезло бы сразу множество видов.

Химические соединения бывают очень мощными. Одно из них – молекула хлорофилла – весной окрашивает растения в зеленый цвет, закладывая основу летнего мира. Без хлорофилла жизнь на Земле была бы другой. Можно сказать, что другое вещество растительного происхождения завершает лето, потому что после того, как оно сделает свое дело, гусеницы пропадают и большинство птиц должно улететь. Это абсцизовая кислота, которая ослабляет крепление листьев к веткам, так что в конце лета начинается листопад.

Конечно, также важны сигналы, которые заставляют растения производить эти ключевые вещества. Деревья оживают, когда весной теплеет. Но, чтобы дерево прекратило активность и сбросило листья в конце лета, одного только похолодания недостаточно. Определенное значение имеет конкретное время, когда происходит листопад, и эволюция «рассчитала» этот срок так, чтобы поддерживать равновесие между затратами и выгодой. Главным стимулом здесь выступает фотопериод, а точнее, продолжительность ночи.

Когда ночи становятся достаточно долгими, деревья постепенно переходят в режим покоя до следующего лета. Для этого между листом и веткой образуется пробковый слой клеток. Этот отделяющий слой перекрывает транспортировку веществ по ветвям дерева. Хлорофилл перестает обновляться по мере использования; при его распаде проявляются желтые и оранжевые пигменты. После этого делает свое дело абсцизовая кислота, растворяя пробковый слой, который удерживает листья на деревьях, и, когда связь между листом и веткой ослабевает, остальное довершает ветер: лист опадает.

Появление и исчезновение листьев – это, наверное, самый заметный признак смены времен года и самые важные события для орды насекомых и птиц; но для растения листья лишь средство достижения цели. Они обеспечивают его энергией и материалами для роста, для образования цветков, плодов и семян. Время, когда растение цветет и плодоносит, также критически важно для многих животных. Листья летом появляются в определенный сжатый период, тогда как цветут растения как будто по совершенно случайному графику: одни виды задолго до выхода листьев, другие в середине лета, а по крайней мере один вид, гамамелис, до поздней осени. Но на самом деле это расписание не совсем случайное. Все листопадные ветроопыляемые деревья цветут до появления листьев, потому что иначе принесенной ветром пыльце будет не попасть к пестику. Само по себе опыление ветром не требует, чтобы растение цвело рано: все ветроопыляемые хвойные растения цветут не ранней весной, а летом. Опыляемые пчелами растения, такие как белая акация и липа, цветут поздним летом, когда разрастаются популяции насекомых-опылителей. Гамамелис цветет в сентябре и опыляется зимней пяденицей, которая активна как раз в это время. Деревья, опыляемые животными, цветут, когда вокруг есть их опылители, и теоретически это может происходить на протяжении всего лета, но даже в нетронутой среде обитания за опылителей идет конкуренция. Каждому виду деревьев будет доступно меньше опылителей, если другой вид цветет в то же самое время и оттягивает часть переносчиков пыльцы на свои цветки. Впрочем, разное время цветения у разных видов, в результате чего летом всегда что-нибудь цветет, – это лишь один из нескольких способов снизить конкуренцию.

Цветущий в октябре гамамелис

Время цветения влияет на время плодоношения. Разные виды бамбука, например, цветут и приносят большие урожаи семян не раз в год, а с интервалом в 60–100 лет и даже больше. Более того, когда они все же цветут, то делают это одновременно на больших площадях. Натуралист Джордж Б. Шаллер писал, что в 1974 и 1976 годах зонтичный бамбук – основной корм большой панды – погиб на площади 5000 квадратных километров в северной части ареала этих животных. По крайней мере 140 редких панд тогда умерли. Несомненно, погибло и множество грызунов, питающихся семенами бамбука. Если бы бамбук цвел и давал семена ежегодно, то популяции грызунов всегда оставались бы многочисленными и, возможно, каждый год съедали бы все семена. Сходным образом некоторые виды деревьев от Мэна до Вермонта тоже то цветут, то не цветут, таким образом контролируя численность популяций тех, кто питается их семенами. Летом 2007 года, например, не стали цвести сахарные клены, американский ясень, красный дуб, бук, веймутова сосна и красная ель, и, как следствие, почти не было семян сахарного клена, желудей и буковых орешков – одновременно исчезли все основные семена лесных пород, которые кормят весьма разнообразных животных. Белых дубов это, по-видимому, не коснулось, хотя это и редкие деревья. Друг рассказывал мне, что нашел возле Вискассета в Мэне белый дуб, который был «перегружен» желудями, а рядом оказались сразу три енота и дикобраз. Медведи, когда нет семян, на которых они могли бы набрать жир, переходят на яблоки: мой приятель из Монпелье, штат Вермонт, как-то видел пятерых медведей в яблоневом саду. У меня в Мэне из леса пропали канадские поползни, которые едят семена хвойных. Бурундуки, оленьи хомячки и красные белки – главные враги птиц, они едят яйца и птенцов в гнездах. Я ожидаю, что эффект домино через год-другой вызовет прирост популяции лесных птиц. В то же время, когда настанет следующий цикл цветения, также будет выживать гораздо больше семян и всходов деревьев.

Время листопада, вероятно, тактически для деревьев еще важнее, чем время цветения. И правда, мы почти всегда определим время года по состоянию листьев, которые более-менее синхронно (по сравнению с цветками) распускаются и затем опять опадают. Это происходит так четко и гладко, что не приходит в голову задуматься о причинах. Мы редко спрашиваем «почему», еще реже «как», «да или нет» и «когда».

У деревьев самых разных, неродственных друг другу семейств развился сложный механизм, с помощью которого они сбрасывают листья. При этом многие члены тех же самых семейств в конце лета листья не сбрасывают, так что возникает вопрос, почему другие это делают. Лиственница – явная аномалия среди хвойных. Ее листья-иголки осенью становятся золотистыми и полностью опадают перед зимой, прослужив дереву около пяти месяцев. Веймутова сосна сбрасывает хвою только на второй год, то есть каждый год с нее опадает половина иголок. Ель и пихта могут сохранять хвою 5–6 лет. Большинство северных широколиственных деревьев сбрасывают все листья каждую осень, хотя у некоторых более южных деревьев, например магнолии и некоторых дубов, листья могут сохраняться не только целый год, но и по 5–6 лет. Механизм листопада независимо образовался у многих видов, значит, он должен давать мощное преимущество в естественном отборе. Но какое?

Почему при прочих равных условиях выгодно не сбрасывать листья, если они не повреждены, очевидно. Листья работают как солнечные батареи, и если каждый год от них избавляться, то потом приходится формировать новые, тратя на это время и ресурсы, которые можно было бы пустить на рост растения. Это было бы ценно, потому что позволило бы выиграть в борьбе за свет, которую большинство лесных деревьев ведет друг против друга всю жизнь. Также можно было бы обеспечить дополнительную энергию на плодоношение и производство семян. При прочих равных условиях было бы экономичнее держать листья при себе весь год, а лучше несколько лет, а не сбрасывать их всего через четыре месяца и каждое лето создавать новые. Сохраняя листву, можно получить дополнительное преимущество, используя ее во время оттепелей, которые почти неизбежно случаются каждую зиму. С учетом всего этого понятно, почему многие деревья действительно сохраняют лист в течение нескольких лет, прежде чем наконец заменить его.

Одна из гипотез о том, почему деревья сбрасывают листья к зиме, гласит, что заморозки убивают их и они сами собой опадают. Но эта гипотеза не дает ответа на основной вопрос – эволюционный. Может быть, опадающие листья неустойчивы к морозу, потому что не сталкиваются с заморозками, так что и развивать эту устойчивость им не нужно. С другой стороны, даже у тех деревьев, листья которых чувствительны к промерзанию, почки (с зачатками стеблей, листьев и цветков) морозостойкие.

Листья многих видов деревьев со временем стали морозостойкими. Иголки елей и пихт, например, выдерживают температуры до –60 °C и не опадают даже на северной границе ареала этих видов. В северной умеренной зоне, где зимы обычно морозные, некоторые деревья тем не менее сохраняют листья живыми всю зиму. Это в том числе некоторые виды дубов, падубов, магнолий, рододендронов и калин. Конечно, на влажных равнинах в тропиках на большинстве широколиственных деревьев листья сохраняются по многу лет, хотя там, где регулярно случаются засухи, они опадают, вероятно, чтобы терять меньше воды.

Должна быть веская причина, по которой многие северные деревья сбрасывают листья, тогда как на других они остаются. Моя гипотеза о том, почему одни деревья облетают, а другие нет, связана с разными направлениями давления отбора, с которым деревья Северного полушария должны сталкиваться в районах с большим количеством атмосферных осадков. Большая площадь поверхности листвы нужна, чтобы летом захватывать солнечное излучение и поглощать углекислый газ; но зимой большая площадь поверхности листьев мешает, потому что дерево может сломаться под грузом снега.

Сегодня мы наблюдаем результат эволюции за сотни миллионов лет. Но едва ли давление естественного отбора, которое действовало на некоторые признаки в прошлом, ежегодно проявляется и теперь. Напротив, оно возникает только в ситуациях «бутылочного горлышка»[26]. Такое случилось в Новой Англии, около нашего дома в Вермонте, 26 октября 2005 года. Вот как я описал это в дневнике:

Вчера весь день шел дождь, температура постепенно понижалась: до 4, 3, вечером 2 °C. Небо все время было мрачным. Пролетали стаи гусей. Я проснулся в темноте, а выключатель света не сработал. Тогда я выглянул на улицу. СНЕГ! Я снова улегся в кровать и подождал рассвета, чтобы сварить чашку кофе и пойти осмотреться. Снег продолжал идти, уличный градусник показывал –2 °C. Я увидел разрушительные последствия того, что конкретные изменения температуры, направление ветра, облака и все эти погодные условия совпали и настали в определенный момент относительно времени листопада. Природа точно рассчитала время, правильно выбрала контролируемые параметры и поставила редкий эксперимент.

В это время, под конец октября, многие деревья – красный дуб, осинообразный тополь, яблоня, белая акация и серебристый клен – все еще были полностью одеты в зеленые листья. Другие листопадные деревья, включая белый ясень, вяз и красный клен, листву уже сбросили. Некоторые из сахарных кленов, черемуха и белые березы стояли голые, но кое-где на ветвях еще сохранилось много пожелтевших листьев.

Снегопад очень сильно подействовал на отдельные деревья, но это не было связано с видовой принадлежностью. Деревья, у которых оставались листья, дорого заплатили. Те, что листву сбросили, не понесли ущерба. Тонкие молодые клены и дубки в лесу вокруг нашего дома сломались пополам или согнулись до земли. От старых сахарных кленов с толстыми стволами отломились огромные ветви, другие ветки согнулись и готовы были сломаться. На черемухе поздней около нашего дома тоже оставались листья, и, пока я носил дрова из сарая к плите, три большие ветки треснули и упали с нее – рухнули на землю одна за другой. Из соседнего леса доносилось что-то вроде приглушенных винтовочных выстрелов, за которыми следовали глухие удары: падали высокие тополя. Красные дубы, которые во время сильного ледяного дождя 8 января 1998 года понесли минимальный урон, сейчас пострадали больше всех. Здоровые дубовые стволы от 30 сантиметров в диаметре согнулись и раскололись. Ветки толщиной от полуметра кучами лежали на земле. А вот ни одно дерево из тех, что сбросили листья (это были некоторые клены, черемухи и вишни, тополя и дубы), не пострадало. Как я узнал позже, то же самое произошло везде на севере Новой Англии, особенно на возвышенностях.

Такая же проблема выбора времени стоит перед деревьями в начале лета, что показал случай, произошедший в том же месте 30 мая 1996 года. Обычно в конце мая все деревья уже полностью одеты листвой. Тем вечером пошел дождь и стало холодать. К ночи температура упала немного ниже нуля, дождь перешел в снег. Снег падал и падал, прилипая к мокрым листьям и намерзая на них. Всю ночь температура колебалась около нуля, поэтому снег не таял, но был достаточно мокрым, чтобы налипать. К утру накопилась его критическая масса, и по всему лесу стал раздаваться громкий треск – это отламывались и падали на землю здоровенные ветки. Пострадали все широколиственные (листопадные) деревья, но тех, на которых не было листьев, а также хвойных (хвоя – это мелкие неопадающие листья), это не коснулось. 15 сантиметров снега на земле в такое время года – конечно, дело необычное, но двухсотлетним деревьям уже наверняка приходилось сталкиваться с таким в долгой эволюционной истории, которая их сформировала.

Такие природные «эксперименты» говорят вполне очевидную вещь: деревьям нужен прочный такелаж, чтобы держать листья на свету. Затраты и риски, связанные с этим, диктует конкуренция. Большинство взрослых лесных деревьев рассеяли миллионы жизнеспособных семян и произвели за свою жизнь тысячи сеянцев, но в стабильной популяции только один сеянец вырастет в целое дерево, чтобы заместить родителя. Сеянцы, происходящие от одного дерева (любого), с самого начала напряженно конкурируют друг с другом: только один из них сможет вырасти достаточно большим, пробиться сквозь полог крон и уловить столько солнечной энергии, чтобы тоже произвести семена. При такой конкуренции можно было бы предположить, что деревья должны продолжать расти до самого конца лета. Но рост ствола обычно заканчивается в июне, около середины лета, когда кончики веток одеваются шапочками почек и перестают расти. Эти почки остаются спящими весь остаток лета, пока тепло, а затем всю осень и всю зиму. Как правило, они разворачивают листья и цветки только на следующий год. Почему деревья перестают расти, когда впереди еще по крайней мере три месяца теплой погоды, задолго до того, как им начинают мешать низкие температуры?

У меня нет удачного ответа на этот вопрос. Однако я рассудил, что это некоторым образом связано с поддержкой, которую обеспечивает себе дерево. Я заметил, что вьющиеся растения, такие как девичий виноград и ежевика, продолжают расти все лето, даже после того, как перестают набирать высоту деревья. Вначале деревья напряженно соревнуются за то, чьи листья первыми окажутся выше, кто в первую очередь будет получать солнечный свет, и ранним летом делают спринтерский рывок, когда у них появляются листья и удлиняются ветки. Но потом дереву нужно перераспределить ресурсы и нарастить ствол и ветви в толщину – обеспечить надежную поддержку для новых веток и листьев. Я измерял обхваты пяти деревьев разных видов в течение сезона и обнаружил, что они начали увеличиваться в объеме только после того, как в июне развернули листья, а перестали наращивать толщину ствола к середине июля или к августу. Это противоречит гипотезе о том, что светлые и широкие годичные кольца появляются летом, а темные и узкие – зимой. Может быть, дело происходит летом и осенью? Кусты жимолости за сезон вырастают в длину настолько же, как деревья, скажем, дубы, но в целом жимолость вырастает только до трех, а дуб до 30 метров. Причина в том, что кустарники пускают побеги во всех направлениях и эти побеги отмирают так же быстро, как формируются новые; но деревья растут только в одном направлении, и каждый прирост за один год добавляется к предыдущему.

Для вопроса, сбрасывать ли листья, также имеет значение геометрия кроны. Лиственные деревья распространяют ветви во все стороны и вверх, чтобы захватить наверху как можно больше света. Но под грузом снега на длинные ветви действует огромной силы вращательный момент, который тянет их вниз, пока они не сломаются или не расколется ствол. Такая конфигурация кроны превосходна летом, когда нужно получить максимальное количество солнечного света, но она не способствует тому, чтобы сбрасывать снег. У ели и пихты, наоборот, жесткие, обычно короткие ветви, которые склоняются под нагрузкой, так что снег с них соскальзывает. Эти деревья имеют форму палаток и могут завалиться на сторону, но никогда не трескаются. Коническая форма кроны также может быть полезна, чтобы захватывать солнечные лучи на севере, где солнце светит сбоку и стоит намного ниже, чем в южных районах. Может ли «поведение» листьев быть таким, чтобы необходимость сбрасывать их отпала?

Быстрые реакции, которые возникают у животных, называются поведением, хотя и обусловлены физиологией. У некоторых растений тоже возникают относительно быстрые реакции, и, хотя они основаны на других механизмах, это тоже поведение. Многие цветы поворачиваются вслед за солнцем, чтобы постоянно согреваться. Лист венериной мухоловки за считаные секунды закрывается, чтобы поймать насекомое, которое на него село. Если дотронуться до листа мимозы стыдливой, он тут же опускается и складывается, чтобы стать меньше в глазах животных, которые иначе могли бы его объесть. Я с интересом узнал, что листья рододендронов в горах Северного Китая на зиму свертываются в трубочку (Schaller, 2007). Я не мог поверить своим глазам, когда увидел, как таким же образом скручиваются листья рододендронов двух видов, высаженных у нас на университетском кампусе. При температурах ниже нуля (а в Вермонте много таких дней!) листья опускаются и скручиваются в тугие трубочки наподобие соломинок для коктейлей, а как только прогреваются на пару градусов, сразу разворачиваются, поднимаются до горизонтального положения и выглядят как обычно весной и летом.

Побыв некоторое время туго скрученными (при –23 °C), при комнатной температуре (около 18 °C) листья разворачивались и становились почти плоскими и совершенно «нормальными» за две – четыре минуты. Обратный процесс происходил на несколько минут медленнее. Мне не удалось выяснить, какой при этом действует механизм, но он как-то связан с водой, потому что, когда я срезал ветки при комнатной температуре и оставлял срезанные стебли без воды, листья медленно свертывались примерно за день. Когда я потом пробовал заново увлажнить скрученные листья, замачивая их и оставляя в холодной и теплой воде, зимой они на это не реагировали, но летом все же разворачивались.

Оставим пока что в стороне механизм, который непосредственно обеспечивает поведение листа. Почему листья вообще сворачиваются, если посмотреть с точки зрения эволюции? Дает ли это адаптивное преимущество, и если да, то какое? Подсказки можно найти, рассмотрев реакции у других видов деревьев.

Можно было бы предположить, что, когда листья рододендрона сворачиваются и обвисают, вместо того чтобы опадать, это общая реакция самих листьев на температуру. Чтобы это выяснить, я прошелся по нашей коллекции комнатных растений, взял по листу от десяти широколиственных видов и выложил их на улице при –18 °C. Через несколько минут я занес листья обратно. Как я и ожидал, они все замерзли, стали ломкими, а спустя несколько минут, оттаяв, превратились в мягкое месиво. Ни один лист не свернулся. Значит, у рододендронов, которые выживают при –34 °C, другая физиология, а их поведение показывает, что и широкий лист может быть морозоустойчивым. Я позвонил родственникам из других штатов, и они послали мне ветки широколиственной магнолии из Северной Каролины и калины морщинистолистной (Viburnum rhytidophyllum) из Пенсильвании (хотя вообще этот вид изначально родом из Китая). Широкие листья этих растений, как и листья рододендрона, тоже пережили зимние температуры Вермонта. Короче говоря, широкие листья не только могут жить зимой, но некоторые из них даже ведут себя так, чтобы сильно уменьшить площадь поверхности при температурах, когда дождь превращается в снег.

Листья рододендронов опускаются и скручиваются при температурах около нуля и ниже

Октябрьский буран 2005 года в Новой Англии набросал в Вермонте скромные 20–25 сантиметров снега. Мы оценили, насколько все серьезно, по времени, на которое отключилось электричество, а это говорило о том, сколько деревьев и веток попадало на провода. На нашем направлении света не было трое суток, а в других местах на севере Новой Англии дольше недели. Мы понесли небольшие временные неудобства: долгосрочный урон пришелся на те деревья, которые буран застиг еще с листьями. Одни просто погибли, другие понесли серьезный ущерб, от которого им придется восстанавливаться десятилетиями. Можно ли сказать, что деревья, собиравшиеся в то лето сбросить листья позже других, совершили большую ошибку, потому что опоздали на несколько дней, или в среднем сбрасывать листья слишком рано хуже?

Можно предположить, что деревья, полностью приспособившиеся к стабильному в целом климату, сбрасывают листья в некоторое оптимальное время, то есть такое, чтобы в долгосрочной перспективе получить максимальную выгоду. Эволюция рассчитала для них правильные условия «страховки» – уравновесила стоимость упущенной энергии в связи с тем, что листья рано опадают или поздно разворачиваются, и риск маловероятной, но серьезной травмы. Кажется, в большинстве случаев деревьям действительно выгодно переходить в состояние покоя, как будто лето закончилось, задолго до того, как это на самом деле произойдет.

25 сентября 2005 года. День хрустально-прозрачный, пчелы собирают пыльцу с быстро вянущего золотарника. Пурпурные и голубые новоанглийские астры еще вовсю цветут, но американские ясени уже сбрасывают лиловатые листья. Осока на болоте побурела, желтеют сахарные клены. На сегодняшний вечер прогноз обещает первые заморозки, так что формально у нас начинается бабье лето (в Америке называемое индейским). Два дня назад миновало осеннее равноденствие, когда на любой широте Земли Солнце проводит 12 часов в небе и 12 часов за горизонтом. У нас это считается первым днем осени (а в Южном полушарии – первым днем весны). С этого момента дни здесь будут постепенно становиться короче ночей, а изменившийся фотопериод будет действовать на физиологию деревьев, птиц и многих млекопитающих и сообщать им, что пора заканчивать расти и размножаться. Тем более любопытно, что некоторые весеннецветущие растения опять проявляют признаки жизни – даже на нашей груше появилось несколько цветков. Одуванчики снова поднимают желтые головки соцветий. Мухоловка феб два месяца молчал, а сегодня утром немного пел, и по ночам иногда раздаются отдельные голоса квакш.

19 октября 2005 года. Ветреная прохладная погода не дает мне покоя, я жду завтрашнего дня, чтобы уехать в Мэн. Повсюду падают листья. Несмотря на холод и затянутое небо, зацвело еще несколько «весенних» цветов – обычные синие фиалки (Viola sororia), черноголовка обыкновенная (Prunella vulgaris), журавельник (Geranium maculatum). Я с удивлением вижу, что пересаженные в мае весеннецветущие груша и китайка в конце сентября снова дали цветки. Еще и жимолость на нашей подъездной дорожке распустила несколько почек, из которых растут веточки с листьями и цветками. Мимо проносится белый пушистый ватный шарик, слабо помахивая крыльями, – это мигрирующая форма волосатой ольховой тли. Не знаю, куда направляется насекомое, но это последнее летнее поколение, которое дали бескрылые родители. Ночью я слышал крики гусей. Этим утром около 50 этих птиц тихо сидели, как чучела-приманки, на бобровой запруде. Около 8 утра они внезапно с плеском снялись и полетели на восток, затем повернули на север, и лишь потом вся стая направилась на запад. На запруде осталась дюжина гусей. Еще с нами несколько белоголовых зонотрихий – они пролетали здесь на миграционном пути. Издает ритмичные звуки воротничковый рябчик. Его я не слышал с весны.

Бобры на запруде опять валят осинообразные тополя, отгрызают ветки и тащат их в воду, чтобы набить продуктовую кладовку рядом с хаткой, где их скоро скроет льдом. Бурундуки собирают желуди, набивая ими защечные мешки, бегают к своим норкам и обратно, чтобы пополнить подземные хранилища. Я заготавливаю дрова, собираю мед и утепляю дом и ульи, пока Рейчел маниакально закатывает овощи и делает яблочные пироги. А тем временем над головой гогочут гуси, летящие на юг, а в соседних лесах у лосей и оленей начался гон: так телята родятся весной достаточно рано, успеют вырасти и окрепнут к следующей зиме. Как всегда к концу лета, бо́льшая часть того, что я вижу (и пытаюсь делать сам), выглядит осмысленно. Так и должно быть. В конце концов, немногие животные или растения могут прожить целый год, не меняя поведения и физиологии, и притом подготовиться к неизбежному страшному испытанию стужей. Смена времен года предсказуема, и меня озадачивают те растения или животные, которые выбиваются из графика. Это аберрации? Но если да, почему их так много?

Я только что заметил, что пара воронов, живущая недалеко от нашего дома, с шумом вернулась на свое гнездовое место на скале, как будто снова собирается гнездиться. Как обычно, они утратят к этому интерес через месяц-другой (хотя есть сообщения о том, что европейские во́роны иногда гнездятся осенью). Друг доложил мне, что видел скопу, несшую палку, как будто для гнезда, а один человек написал по электронной почте, что пара воронов около Бетела на Аляске носила прутья в гнездо в середине октября. В это время года в лесах иногда издает глухую дробь воротничковый рябчик, как весной, когда самцы привлекают самок. Некоторые считают, что во время бабьего лета птицы таким образом «занимают территории», но на самом деле большинство рябчиков сейчас отчасти ведут образ жизни, близкий к общественному, часто кормятся и отдыхают вместе в небольших группах.

Дятлы тоже иногда барабанят, а лазурные сиалии прилетают и осматривают скворечники. Некоторые птицы снова запели после двухмесячного молчания. На днях я слышал болотную, певчую и белошейную зонотрихий; скворцов; рубиноголового королька; сероголового виреона; время от времени странствующие дрозды, фебы и золотоголовые дроздовые певуны издают укороченные и какие-то нерешительные вариации своих характерных песенок, как бы приглушенно, не от всей души. Они поют несколько первых нот песни на половинной громкости, а потом звук затихает, как будто птица передумала. Весенние перелетные птицы по возвращении делают так же.

Пение у птиц – прерогатива самцов, с его помощью они заявляют свои права на территорию, отгоняют оттуда других самцов и, возможно, привлекают партнершу. Но многие из поющих птиц, которых я слышу сейчас, летят зимовать на юг. Они не будут образовывать пары и искать территории для размножения до следующей весны и лета. Короче говоря, их пение выбивается из контекста и графика примерно на полгода.

Многие цветки канадского дёрена при вторичном цветении деформированы

Возможно, сейчас птицы поют от избытка возбуждения, которое обычно приберегают до весны. Но если так, то это лишь непосредственная реакция, она не объясняет первопричины, ведь энтузиазмом нельзя объяснить поведение растений. К концу сентября я иногда нахожу цветки не только на упомянутых растениях в Вермонте, но и по крайней мере на растениях еще одного вида около моего лагеря в Мэне – это дёрен канадский, Cornus canadensis. У этого дёрена броские белые цветки, которые ковром покрывают землю в северных лесах на две недели в мае. Летом их нет. Когда цветки снова появляются на растении осенью, то создают любопытный аномальный контраст с ярко-красными ягодами дёрена и опавшими красными, бурыми и желтыми древесными листьями. Ни один из поздних цветков дёрена не даст плодов. У многих из них неправильная форма, которая у меня ассоциируется с «несовершенной» приглушенной птичьей песней, звучащей в это же время. Возможно, теплой не по сезону осенью (глобальное потепление?) зацветать будет еще больше растений, но цветение вызывает не температура как таковая, ведь летом всегда еще жарче, а растения не цветут.

Что, если в окончании лета заложены «семена» весны? Лето и зима очень сильно отличаются друг от друга по температуре и продолжительности светового дня, но начало и конец лета во многом похожи. В это время скорее прохладно. В дни осеннего и весеннего равноденствия – 22 сентября и 20 марта соответственно – фотопериод одинаков: 12:12 (12 часов дня и 12 часов ночи).

Одни травянистые растения цветут весной, другие – в середине лета, третьи – осенью. В лаборатории можно заставить одно растение зацвести, искусственно укоротив день, а другое – только удлинив. Похожим образом, поддерживая в лаборатории постоянный фотопериод, можно добиться, чтобы птицы или откладывали яйца, или перестали это делать. У диких птиц, которые размножаются на севере, репродуктивный цикл, включая миграцию, ухаживание и строительство гнезда, разворачивается в строгой зависимости от фотопериода. Наши куры несутся все лето, когда естественный фотопериод включает в среднем не меньше 13 часов света и не больше 11 часов темноты, но, чтобы они продолжали нестись в середине зимы, приходится еще несколько часов дополнительно освещать курятник. После весеннего равноденствия в конце марта фотопериод быстро приближается к соотношению 13:11, это время, когда многие организмы готовятся к лету. Если по фотопериоду они определяют время года, то как одинаковый фотопериод в районе осеннего равноденствия в конце сентября и весеннего в конце марта позволяет им отличить осень от весны?

Температура слишком изменчива, чтобы надежно указывать, начало сейчас лета или уже конец. Растениям и животным нужно знать не только, что лето приближается или уже пришло, им надо также предсказывать, когда оно начнется и закончится. Сам по себе фотопериод – не единственный фактор. Замечательно, что живые организмы могут замерять его и почти всегда определенным образом на него реагировать, но им нужен еще один механизм, чтобы определять, в каком направлении фотопериод меняется. Это не так уж просто. Когда растения цветут не вовремя, это часто объясняют «стрессом» или необычно высокой температурой. Стресс действительно может быть дополнительным фактором, но, возможно, весенний фотопериод осенью и сам по себе вызывает стресс.

Одна почка жимолости (из восьми на этой части ветки) открылась, чтобы в октябре выпустить молодую ветку с листьями и цветками; обычно это растение цветет в конце мая

Ошибки и несовершенства обеспечивают разнообразие, чтобы было над чем работать естественному отбору, делают эволюцию возможной. Есть даже механизм, единственная «цель» которого увеличивать количество вариантов. Это половое размножение. Если нет разнообразия, то не может быть эволюции. Если бы виды создавались каким-то магическим способом, это были бы сплошные клоны. Наследуемая мутация заставила центральноевропейских славок-черноголовок неправильно сориентироваться, так что они в итоге полетели осенью на запад, а не на юг в Африку, начали новую популяцию и теперь процветают в Англии. Некоторые фебы, возможно заблудившись, бросили свои скалы и стали гнездиться на домах, и это стало обычным, потому что дома безопаснее. Лососи, которые не нашли свои родные ручьи на нерестовой миграции и случайно пошли по другим протокам, расширили популяцию. Вероятно, некоторые дятлы что-то путали, тратили массу времени и сил, выдалбливая ложные гнездовые дупла осенью, и в итоге нашли, что это чрезвычайно полезные места, где можно переночевать в очень холодную погоду, так что у них появились более высокие шансы на выживание, чем у дятлов, которые ошибались меньше. И так же редкая синяя фиалка, цветущая осенью, напоминает мне, что природа не всегда абсолютно совершенна, зато эволюционирует и в целом существует благодаря этому несовершенству.

Из года в год под конец лета и осенью в теплые ночи, а иногда и в теплые дни я слышал, как из леса доносятся странные, в основном одиночные высокие писки и чириканье. Всякий раз, как я подходил поближе, чтобы установить источник этих вроде бы птичьих звуков, они всегда затихали, и я ничего не видел. Прошло много времени, прежде чем мне удалось наконец установить, что я слышал голоса явно сбитых с толку квакш и лесных лягушек. Весной эти лягушки собираются и оглушительно шумят в прудах, а после скачут по земле в соседние леса, где все лето молчат. Однако в сентябре и в начале октября, в бабье лето, когда снова начинают раздаваться их голоса, они никогда не бывают в нерестовых прудах, а всегда оказываются в лесу, где будут зимовать под опавшими листьями. Ни одна лягушка-бык, леопардовая или зеленая лягушка не сделает такой же «ошибки» – не станет кричать с фальстарта, как будто начиная брачный ритуал с опережением графика на полгода. Но лесные лягушки тоже кричат осенью, хотя не так часто, как квакши, а крики у них очень короткие и редкие. Однажды в ноябре в Мэне, сидя на елке, я вдруг услышал лесную лягушку внизу под собой. К ней присоединились вторая и третья. Их разделяло метров тридцать. Пруда поблизости не было. Три лягушки кричали минут десять, а затем снова утихли. Возможно, то были последние кличи в сезоне.

Я случайно выяснил, что лягушки, которые кричат осенью, в это время уже носят икру, которую отложат через полгода. Я построил вольер для птиц, захватив им участок леса, и однажды сентябрьским утром на рассвете один из воронов в вольере поймал и убил лягушку. Я немедленно отобрал ее, чтобы рассмотреть: это была толстая самка лесной лягушки с полным брюшком икры, точно такой же, как та, что вышедшие из спячки самки мечут в нерестовых прудах в апреле. Если бы эта лягушка теперь заморозилась и оттаяла в апреле, она пробудилась бы в день с очень похожей на осеннюю температурой и фотопериодом, могла бы не заметить разницы и вообще не знать, что что-то изменилось. Прежде чем ее икра будет отложена, для охлажденной или замороженной лягушки под листьями, снегом и льдом на семь месяцев настает время смерти, когда минута равна вечности, а вечность – минуте. Конец лета – это также начало.

Написание книги потребовало от меня консультаций с различными специалистами. Я обращался за помощью ко множеству людей, а они давали мне советы, поддерживали меня и вдохновляли. Я благодарю Джеффри Беттнера, Криса Бушара, Майкла Кадуто, Дженис Кейл, Элис Калапрайс, Майкла Кэнфилда, Рода Иствуда, Джеффри Хьюза, Дэниела Янсена, Уильяма Джордана, Фрэнка Дж. Джойса, Стивена Крауса, Кевина О’Нила, Кэтрин Пэрис, Наоми Пирс, Дэвида Л. Вагнера и Эдварда О. Уилсона. Спасибо Паоле Келли и Лизе Барретт за то, что они меня направили к осиным гнездам. Но особенно я благодарен издателю Ecco Дэниелу Хэлперну за то, что предложил поработать над этим проектом в пару и в дополнение к книге «Зима: Секреты выживания растений и животных в самое суровое время года»[27]; Сандре Дикстра, моему агенту, за поддержку; Тайрин Фейгернесс, Джону Сибетта и Трей Щорз за объективную критику нескольких глав; а также Эмили Такудес за проницательное и мудрое редактирование, которое помогло привести книгу к завершенному виду – огромное спасибо вам всем.

Bünning E. (1973) The Physiological Clock / 3rd ed. Springer Verlag. Berlin, Heidelberg.

Denny F. E., Stanton E. N. (1928) Localization of Response of Woody Tissue to Chemical Treatment That Breaks the Rest Period // American Journal of Botany. № 15. P. 337–344.

Gwinner E., Wiltschko W. (1980) Circannual Changes in Migratory Orientation in the Garden Warbler, Sylvia borin // Behavioral Ecology and Sociobiology. № 7. Р. 73–78.

Gwinner E. (1986) Circannual Rhythms // Zoophysiology.: Vol. 18. Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York.

Pengelley E. T., Aloia R. C., Barnes B. (1979) Circannual Rhythmicity in the Hibernating Ground Squirrel, Citellus lateralis, under Constant and Hyperthermic Ambient Temperature // Comparative Biochemistry and Physiology. № 61A. Р. 599–603.

Schmidt-Koenig K. (1975) Migration and Homing in Animals. Springer Verlag. Berlin, Heidelberg, New York.

Pearson T. G. (1917) Birds of America // Garden City Books. Garden City, N. Y.

Banta D. M. (1914) Sex Recognition and Mating Behavior of the Wood Frog, Rana sylvatica // Biological Bulletin. № 26. Р. 171–183.

Berven K. A. (1981) Mate Choice in the Wood Frog, Rana sylvatica // Evolution. № 35. Р. 707–722.

_, Grudzen T. A. (1991) Dispersal in the Wood Frog (Rana sylvatica): Implications for Genetic Population Structure // Evolution. № 44. Р. 2047–2056.

Cornel T. J., Berven K. A., Gamboa G. J. (1989) Kin Recognition by Tadpoles and Froglets of the Wood Frog Rana sylvatica // Oecologia. № 78. P. 312–316.

Emlen S. T. (1968) Territoriality in the Bullfrog, Rana catesbeiana // Copeia. 1968. № 1968. Р. 240–243.

_, Oring L. W. (1977) Ecology, Sexual Selection, and the Evolution of Mating Systems // Science. № 197. Р. 215–223.

Howard R. D. (1978) The Evolution of Mating Strategies in Bullfrogs, Rana catesbeiana // Evolution. № 32. Р. 859–871.

_, Kluge A. G. (1985) Proximate Mechanisms of Sexual Selection in Wood Frogs // Evolution. № 39. Р. 260–277.

Lek Organization and Mating Strategies of the Bullfrog (1976) // Behavioral Ecology and Sociobiology. 1976. № 1. Р. 283–313.

Mating Behaviour and Mating Success in Woodfrogs, Rana sylvatica // Animal Behaviour. 1980. № 28. Р. 616–705.

Taigen T. L., Wells K. D. (1985) Energetics of Vocalization by an Anuran Amphibian (Hyla versicolor) // Journal of Comparative Physiology. № 155. Р. 163–170.

Waldman B. (1982) Adaptive Signifcance of Communal Oviposition in the Wood Frog (Rana sylvatica) // Behavioral Ecology and Sociobiology. № 10. Р. 169–174.

Wells K. D. (1977) The Social Behaviour of Anuran Amphibians // Animal Behaviour. № 25. Р. 666–693.

Territoriality and Mating Success in the Green Frog (Rana clamitans) // Ecology. 1977. № 58. Р. 750–762.

Heinrich B. (1984) Strategies of Thermoregulation and Foraging in Two Wasps, Dolichovespula maculata and Vespula vulgaris // Journal of Comparative Physiology. B154. Р. 175–180.

Levi P. (1984) The Period Table. New York: Schocken.

Blackledge T. A., Pickett K. M. (2000) Predatory Interactions between Mud-Dauber Wasps (Hymenoptera, Sphecidae) and Argiope (Aranaeae, Araneidae) in Captivity // Journal of Arachnology. № 28. Р. 211–216.

Brockmann H. J. (1980) Diversity in the Nesting Behavior of Mud-Daubers (Trypoxylon politum Say: Sphecidae) // Florida Entomologist. № 63. Р. 53–64.

Heinrich B., Casey T. M. (1978) Heat Transfer in Dragonflies: ‘Flyers’ and ‘Perchers’ // Journal of Experimental Biology. № 74. Р. 17–36.

Muma M. H., Jeffers W. F. (1945) Studies of the Prey of Several Mud-Dauber Wasps // Annals of the Entomological Society of America. № 38. Р. 245–257.

O’Neil K. M., O’Neil J. F., O’Neil R. P. (2007) Sublethal Effect of Brood Parasitism on the Grass-Carrying Wasp, Isodontia mexicana // Ecological Entomology. № 32(1). Р. 123–127.

Shafer G. D. (1949) The Ways of a Mud Dauber. Palo Alto, Calif: Stanford University Press, 1949.

Als T. D., Vila R., Kandul N. P. et al. (2004) The Evolution of Alternative Parasitic Life Histories in Large Blue Butterflies // Nature. № 432. Р. 386–390.

Bingham C. T. (1907) Fauna of British India // Butterflies. Vol. 2.

Braby M. F. (2000) Butterflies of Australia. Melbourne // CSIRO. Vol. 2. P. 622–623.

Eastwood R., King A. J. (1998) Observations on the Biology of Arhopala wildei Miskin (Lepidoptera: Lycaenidae) and Its Host Ant Polyrhachis queenslandica Emery (Hymenoptera: Formicidae) // Australian Entomologist. № 25(1). Р. 1–6.

Lohman D. J., Liao Q., Pierce N. E. (2006) Convergence of Chemical Mimicry in a Guild of Aphid Predators // Ecological Entomology. № 31. Р. 41–51.

Artful Diners // Natural History. 1980. № 86. Р. 42–51.

Dussourd D. E., Denno R. F. (1991) Deactivation of Plant Defenses: Correspondence between Insect Behavior and Secretory Canal Architecture // Ecology. № 72. Р. 1383–1396.

Greene E. (1989) A Diet-Induced Developmental Polymorphism in a Caterpillar // Science. № 243. Р. 643–646.

Heinrich B. (1971) The Effect of Leaf Geometry on the Feeding Behaviour of the Caterpillar of Manduca sexta (Sphingidae) // Animal Behaviour. № 19. Р. 119–124.

_, Collins S. L. (1983) Caterpillar Leaf Damage and the Game of Hide-and-Seek with Birds // Ecology. № 64. Р. 592–602.

Foraging Strategies of Caterpillars: Leaf Damage and Possible Predator Avoidance Strategies // Oecologia. 1979. № 40. Р. 325–337.

Holmes R. T., Schultz J. C., Nothnagle P. (1979) Bird Predation on Forest Insects: An Exclosure Experiment // Science. № 206. Р. 462–463.

Real P. G., Ianazzi R., Kamil A. C., Heinrich B. (1984) Discrimination and Generalization of Leaf Damage by Blue Jays (Cyanocitta cristata) // Animal Learning and Behavior. № 12. P. 202–208.

Salazar B. A., Whitman D. W. (2001) Defensive Tactics of Caterpillars against Predators and Parasitoids // Insects and Plant Defence Dynamics. Ed. T. N. Ananthakrishnan. Enfeld, N. H.: Science Publishers. Р. 101–207.

Stamp N. E., Casey T. M. (eds.) (1993) Caterpillars: Ecological and Evolutionary Constraints on Foraging. New York: Chapman and Hall.

Wagner David L. (2005) Caterpillars of Eastern North America. Princeton, N. J.: Princeton University Press, 2005.

Aiello A., Silberglied E. (1878) Life History of Dynastor darius (Lepidoptera: Nymphalidae: Brassolinae) in Panama // Psyche. № 85. Р. 331–345.

Booth F. W., Neufer P. D. (2005) Exercise Controls Gene Expression // American Scientist. № 93. Р. 28–35.

Collins M. M. (1999) A Hostplant-Induced Larval Polymorphism in Hyalophora euryalus (Saturniidae) // Journal of the Lepidopterists’ Society. № 53. Р. 22–28.

Fink L. S. (1995) Foodplant Effects on Colour Morphs of Eumorpha fasciata Caterpillars (Lepidoptera: Sphingidae) // Biological Journal of the Linnaean Society. № 56. Р. 423–437.

Gibb J. A. (1962) L. Tinbergen’s Hypothesis of the Role of Specifc Search Images // Ibis. № 104. Р. 106–111.

Grayson J., Edmunds M. (1089) The Causes of Color and ColorChange in Caterpillars of the Poplar Hawkmoths (Laothoe populi and Smerinthus ocellata) // Biological Journal of the Linnaean Society. № 37. Р. 263–279.

Greene E. (1989) A Diet-Induced Developmental Polymorphism in a Caterpillar // Science. № 243. Р. 643–646.

Hudson A. (1966) Protein in the Haemolymph and Other Tissues of the Developing Tomato Hornworm, Protoparce quinquemaculata Haworth // Canadian Journal of Zoology. № 44. Р. 541–555.

Miller J. C., Janzen D. H., Hallwachs W. (2006) Caterpillars: Portraits from the Tropical Forests of Costa Rica / Cambridge, Mass., and London: Harvard University Press.

Schneider G. (1973) Ueber den Einfluss verschiedener Umweltfaktoren auf den Faerbungspolyphaenismus der Raupen des tropisch-amerikanischen Schwaermers Erinnyis ello L. (Lepidopt. Sphingid.) // Oecologia (Berlin). № 11. Р. 351–370.

Suzuki Y., Frederik Nijhout H. (2006) Evolution of a Polymorphism by Genetic Accommodation // Science. № 311. Р. 650–651.

Truman J. W., Riddiford L. M., Safranek L. (1973) Hormonal Control of Cuticle Coloration in Manduca sexta: Basis of an Ultrasensitive Bioassay for Juvenile Hormone // Journal of Insect Physiology. № 19. Р. 195–203.

Wagner D. L. (2005) Caterpillars of Eastern North America. Princeton, N. J.: Princeton University Press.

Beckage N. E. (1997) The Parasitic Wasp’s Secret Weapon // Scientific American. Р. 82–87.

Cruz Y. P. (1981) A Sterile Defender Morph in a Polyembryonic Hymenopteran Parasite // Nature. № 294. Р. 446–447.

Marsh F. L. (1937) Ecological Observations upon Enemies of Cecropia, with Particular Reference to Its Hymenopterous Parasites // Ecology. № 18. Р. 106–112.

A Few Life-History Details of Samia cecropia within the Southwestern Limits of Chicago // Ecology. 1941. № 22. Р. 331–337.

Benson J., Pasquele A., Van Driesche R. G., Elkinton J. (2003) Introduced Braconid Parasitoids and Range Reduction of a Native Butterfly in New England // Biological Control. № 28. Р. 197–213.

Boettner G. H., Elkinton J. S., Boettner C. J. (2000) Effects of a Biological Control Introduction on Three Nontarget Native Species of Saturniid Moths // Conservation Biology. № 14. Р. 1798–1806.

Elkinton J. S., Parry D., Boettner G. H. (2006) Implicating an Introduced Generalist Parasitoid in the Invasive Browntail Moth’s Enigmatic Demise // Ecology. № 87. Р. 2664–2672.

Godfray H. C. J. (1995) Field Experiments with Genetically Manipulated Insect Viruses: Ecological Issues // Trends in Ecology and Evolution. № 10. Р. 465–469.

Marshall S. A. (2006) Insects: Their Natural History and Diversity. Buffalo, N. Y.: Firefly.

Peigler R. S. (1994) Catalogue of Parasitoids of Saturniidae of the World // Journal of Research on the Lepidoptera. № 33. Р. 1–121.

Smith M. A., Wood D. M., Janzen D. H. et al. (2007) DNA Barcodes Affrm That 16 Species of Apparently Generalist Parasitoid Flies (Diptera, Tachinidae) Are Not All Generalists // Proceedings of the National Academy of Sciences. № 104. Р. 4967–4972.

Brisley R. B., Channel R. A. (1924) The Oak Girdler, Oncideres quercus Skinner // Journal of Economic Entomology. № 17. Р. 159.

Ecology of the Cerambycidae // Annual Review of Entomology. 1959. № 4. Р. 99–138.

Linsley E. G. (1940) Notes on Oncideres Twig Girdlers // Journal of Economic Entomology. № 33. Р. 561–563.

_, Chemsak J. A. (1961–1995) The Cerambycidae of North America. (9 Parts.) // University of California Publications in Entomology. Р. 18:1–135; 19:1–102; 20: 1–188; 21: 1–165; 22: 1–197; 69:1–138; 80:1–186; 102:1–258; 114:1–292.

Stride G. O., Warwick E. P. (1962) Ovipositional Girdling in a North American Cerambycid Beetle, Mecas saturnine // Animal Behaviour. 1962. № 10. Р. 112–117.

Yanega D. (1996) Field Guide to Northeastern Longhorn Beetles (Coleoptera: Cerambycidae). Manual 6. Champaign: Illinois Natural History Survey, 1996.

Bent A. C. (1992) Life Histories of North American Woodpeckers. Bloomington and Indianapolis: Indiana University Press.

Grantsau R. (1988) Die Kolibris Brasiliens. Rio de Janeiro, Brazil: Expressao E Cultura, 1988.

Kilham L. (1983) Life History Studies of Woodpeckers of Eastern North America // Cambridge, Mass.: Nuttall Ornithological Club. № 20.

Life History Studies of Eastern North America. New York: Dover Publications, 1992.

Robinson T. R., Sargent R. R., Sargent M. B. (1996) Ruby-Throated Hummingbirds (Archilochus colubris) // The Birds of North America, No. 204. Ed. A. Poole and F. Gill, Washington, D. C.: American Ornithologists’ Union.

Sargent R. (1999) Wild Bird Guides: Ruby-Throated Hummingbird. Mechanicsburg, Pa: Stackpole.

Stichter S. (2004) Fall 2003 Migration of Ruby-Throated Hummingbirds in New England // Bird Observer. № 32(1). Р. 12–23.

Walters E. L., Lowther P. E. Yellow-Bellied Sapsucker, Sphyrapicus varius // The Birds of North America, No. 662. Ed. A. Poole and F. Gill, Washington, D. C.: American Ornithologists’ Union.

Willimont L. A., Senner S. E., Goodrich L. J. (1988) Fall Migration of Ruby-Throated Hummingbirds in the Northeastern United States // Wilson Bulletin. № 100(3). Р. 482–488.

Adolf E. F. (1947) Physiology of Man in the Desert.

Alcock J. (1990) Sonoran Desert Summer. Tucson: University of Arizona Press, 1990.

Brain C. K. (1981) Hunters or the Hunted? An Introduction to African Cave Taphonomy. Chicago, London: University of Chicago Press.

Brown G. W., Jr. (1968) Desert Biology. New York, London: Academic. Vol. I.

Conway J. R. (2008) Sweet Dreams // Natural History. № 117(3). Р. 30–35.

Cowles R. (1977) Desert Journal: Reflections of a Naturalist. Berkeley, Los Angeles: University of California Press, 1977.

Evenari M., Shanan L., Tadmor N. (1982) The Negev: The Challenge of a Desert. Cambridge, Mass., London: Harvard University Press.

Heath J. E., Wilkin P. J. (1970) Temperature Responses of the Desert Cicada: Diceroprocta apache (Homoptera. Cicadidae) // Physiological Zoology. № 43. Р. 145–154.

Heinrich B. (1984) Strategies of Thermoregulation and Foraging in Two Wasps, Dolichovespula maculata and Vespula vulgaris // Journal of Comparative Physiology. B154. Р. 175–180.

Lee D. H. K. (1968) Human Adaptation to Arid Environments. Ed. G. W. Brown Jr., Desert Biology. New York and London: Academic. Vol. I. P. 517–563.

Martin H. (1958) The Sheltering Desert. Edinburgh, New York, Toronto: Thomas Nelson.

Ono M., Igarashi I., Ohno E., Sasaki M. (1995) Unusual Thermal Defense by a Honeybee against a Mass Attack by Hornets // Nature. № 377. Р. 334–336.

Schmidt-Nielsen K. (1964) Desert Animals: Physiological Problems of Heat and Water. New York and Oxford: Oxford University Press.

Shkolnik A. (1982) Adaptations of Animals to Desert Conditions // Evenari M., Shanan L., Tadmor N. The Negev: The Challenge of a Desert. Cambridge, Mass.: Harvard University Press. 2nd ed. Р. 301–323.

The Thermal Warriors: Strategies of Insect Survival. Cambridge, Mass., and London: Harvard University Press, 1996.

Thomas E. M. (1958/1989) The Harmless People. New York: Vintage. 2nd ed.

Toolson E. C. (1987) Water Profligacy as an Adaptation to Hot Deserts: Water Loss Rates and Evaporative Cooling in the Sonoran Desert Cicada, Diceroprocta apache (Homoptera: Cicadidae) // Physiological Zoology. № 60. Р. 379–385.

Walsberg G. E. (1982) Coat Color, Solar Heat Gain, and Conspicuousness in Phainopepla // Auk. 1982. № 99. Р. 495–502.

Wehner R. A. (1976, July) Polarized Light Navigation by Insects // Scientifc American.

_, Marsh C., Wehner S. (1992) Desert Ants on a Thermal Tightrope // Nature. № 357. Р. 586–587.

Bornman C. H. (1978) Paradox of a Parched Paradise. Cape Town and Johannesburg: C. Struik.

Cocchietto M., Skert N., Nimis P. L. (2002) A Review on Usnic Acid, an Interesting Natural Compound // Naturwissenschaften. № 89. Р. 137–146.

Henderson L. L. (1913) The Fitness of the Environment: An Inquiry into the Biological Signifcance of the Properties of Matter. New York: Macmillan.

Lawrey J. D. (1989) Lichen Secondary Compounds: Evidence for a Correspondence between Anti Herbivory and Anti Microbial Function // Bryologist. № 92. Р. 326–328.

Bramble D. M., Lieberman D. E. (2004) Endurance Running and the Evolution of Homo // Nature. № 432. Р. 345–352.

Chen I. (2006, May) Born to Run // Discover.

Heinrich B. (2001) Endurance Predator // Outside. № 25(9). Р. 70–76.

Hoffecker J. F. (2005) A Prehistory of the North. New Brunswick, N. J.: Rutgers University Press, 2005.

Liebenberg L. (2006) Persistence Hunting by Modern Hunter-Gatherers // Current Anthropology. № 47. Р. 6.

Lieberman D. L., Bramble D. M., Raichler D. A., Shea J. J. (2007) The Evolution of Endurance Running and the Tyranny of Ethnography: A Reply to Pickering and Bunn // Journal of Human Evolution. № 53(4). Р. 439–442.

Pickering T. R., Bunn H. T. (2007) The Endurance Running Hypothesis and Hunting and Scavenging in Savanna-Woodland // Journal of Human Evolution. № 53(4). Р. 434–438.

Rantala M. J. R. (2007) Evolution of Nakedness in Homo sapiens // Journal of Zoology. № 273. Р. 1–7.

Stringer C., Gamble C. (1993) In Search of the Neanderthals. New York: Thames and Hudson.

Trinkaus E., Shipman P. (2005) The Neanderthals. New York: Knopf, 1993. Running Performance Has a Structural Basis // Journal of Experimental Biology. № 208. Р. 2625–2631.

Heinrich B., Heinrich M. E. (1984) The Pit-Trapping Strategy of the Ant Lion, Myrmeleon immaculatus DeGeer (Neuroptera: Myrmeleontidae) // Behavioral Ecology and Sociobiology. № 14. Р. 141–160.

Wilson E. O. (1990) The Ants. Cambridge, Mass.: Harvard University Press, 1990.

Construction for Strength // Vermont Woodlands. 1997 (Winter). Р. 16–19.

Fuente R. K., Leopold A. C. (1968) Senescence Processes in Leaf Abscission // Plant Physiology. № 43 (9 Part B). Р. 1496–1505.

Heinrich B. (1996) When the Bough Bends // Natural History. № 2(96). Р. 56–57.

O Tannenbaum // Natural History. 2001. № 110(10). Р. 38–39.

Schaller G. B. (2007) A Naturalist and Other Beasts: Tales from a Life in the Field. San Francisco, Calif: Sierra Club Books.

Timing Is Everything // Northern Woodlands. 2006 (Autumn). Р. 46–48, 75–80.

Hauri R. (1968) Horstbau beim Kolkraben im Herbst // Ornithologischer Beobachter. № 65. Р. 28–29.

Hyatt J. H. (1946) Ravens Nest in October // British Birds. № 39. Р. 83–84.

Mearns R., Mearns B. (1989) Sucessful Autumn Nesting of Ravens // Scottish Birds. № 15. Р. 179.

1а. Цветок крокуса ночью и в дневное время (здесь и далее перевод подписей к цветным иллюстрациям – А. Д. Громовой)

1б. Цветок сангвинарии («волчьей стопы») при разной температуре

2а. Гусеницы, которыми питаются птицы. Попробуйте отыскать шесть по-разному замаскировавшихся гусениц: две мимикрируют под краешек листа, одна – под черешок, одна – под веточку, одна – под центральную жилку листа, а одна – под растительный мусор (сухие веточки, увядшие листочки и травинки). На рисунке также изображены четыре взрослые бабочки соответствующих видов, которые съедобны для птиц

2б. Четыре вида «несъедобных» гусениц и их взрослые формы (имаго)

3а. Бабочка-цекропия, только что вышедшая из кокона. Относится к достаточно известному семейству павлиноглазок, или сатурний (Saturniidae), к которому также принадлежат сатурния луна (справа), сатурния ио (в центре внизу), сатурния полифем и прометей

3б. Гусеницы североамериканских павлиноглазок

4а. Пара бабочек-прометеев и гусеница того же вида

4б. Наездники Enicospilus americanus и Gambrus nuncius, паразитирующие на прометеях. В одной гусенице развивается всего одна особь первого вида, зато особи второго появляются из одного насекомого в количестве 20–40 и более

4в. Крупная тахина (ежемуха) с белой головой и желтым брюшком, Belvosia bifasciata, паразитирующая на сатурниях. Вид впервые замечен возле моего лесного лагеря в 2006 г.

5. Коллекция жуков-дровосеков с северо-востока Северной Америки 1. Cosmosalia chrysocoma. 2. Stictoleptura canadensis. 3. Judolia quadrata. 4. Typocerus confluens. 5. Stenodontes dasytomus. 6. Saperda cretata. 7. Clytus ruricola. 8. Strophiona nitens. 9. Neoclytes approximates. 10. Urugraphis despectus. 11. Tetraopes tetrophanus. 12. Северо-восточный усач (Monochamus notatus), самец. 13. Oberea affinis. 14. Desmocerus palliates. 15. Glycobius speciosus

6. Жизнь вокруг отверстий, которые проделал в коре березы желтобрюхий дятел-сосун, чтобы питаться древесным соком. Выделения также привлекают насекомых и колибри

7а. Растения, которые я собрал и зарисовал 12 мая 2007 г. Листья семи из них сохранились с предыдущего лета

7б. Распространенные виды шмелей (Bombus), которые я ожидал увидеть

8а/8б. Цветок дёрена канадского (Cornus canadensis) осенью, примерно через пять месяцев после обычного времени цветения данного вида. Выше можно увидеть ярко-красный опавший лист клена и желтый лист тополя, слева и справа соответственно. Однако обратите внимание на зеленое пятно на старом, потрепанном листе тополя ниже цветка. Оно возникло благодаря двум гусеницам (справа и слева от центральной жилки), которые, кормясь внутри листа, значительно отсрочили его старение (см. также набросок, где внутри листа находится только одна гусеница). Более крупные гусеницы заворачиваются в листья тополя и питаются внутри трубки (см. главу 8)

Сейчас считается, что столкновение произошло около 4,5 млрд лет назад, и тогда жизнь на Земле зародилась не 0,5 млрд спустя, а спустя около 1 млрд после столкновения (вероятнее всего, около 3,5 млрд лет назад). – Здесь и далее, если не указано иное, прим. науч. ред.

Американский вид Populus tremuloides, отличается от произрастающей на территории России осины (Populus tremulа).

Перевод А. Курячей.

В отношении насекомых в русскоязычной научной литературе вместо слова «мозг» принято использовать такие термины, как «надглоточный ганглий» и «подглоточный ганглий» (головные ганглии, то есть нервные узлы).

День сурка – 2 февраля. – Прим. перев.

Сурок и золотистый суслик относятся к одному семейству беличьих. – Прим. ред.

100 самок, слуха которых достигает хор, на данной рассчитанной территории – весьма условные. Автор в обсуждении не учитывает размеры индивидуальных участков.

Сарай для выработки кленового сиропа и сахара. – Прим. перев.

7–8 сантиметров в диаметре. – Прим. перев.

«Белохвостый шершень» Р. Фроста цит. в пер. Г. Кружкова.

Детва – личинки пчел и молодые пчелы.

Позже саму царицу-осу будут кормить уже подросшие рабочие особи.

У Э. Уилсона речь идет о том, что рабочие вырастят много трутней и маток, каждая из которых сможет основать свою колонию. Вся система как бы «кует» новые «крепости». – Прим. ред.

Половой аттрактант – вещество, привлекающее полового партнера. – Прим. перев.

Между слоями – воздушное пространство.

Здесь под шелкопрядами подразумеваются виды, у которых гусеницы прядут кокон из шелковины (а не виды семейства коконопрядов). – Прим. ред.

Мы разводим, вы кормите (англ.).

А по-русски мухами называют лишь часть его представителей. – Прим. ред.

Имеется в виду, что бражники тоже парят перед цветком и запускают в венчик хоботок. Неспециалисты могут спутать их с колибри. – Прим. ред.

Похороны Эбби (Abbey burial) – по имени Эдварда Эбби, который завещал в 1989 г.: «Я хочу, чтобы мое тело удобрило кактус, или скальную розу, или шалфей, или дерево и чтобы на похоронах все радовались». – Прим. перев.

Сейчас уже более 7,7 млрд человек.

Гимн старшекурсников Мэнского университета. – Прим. ред.

Cercidium – распространенное на юго-западе США и на севере Мексики дерево с корой зеленого цвета, покрытое колючками и практически лишенное листвы. – Прим. перев.

Работы Сванте Паабо прямо указывают на случаи скрещивания Homo sapiens neanderthalensis и Нomo sapiens sapiens. – Прим. перев.

Скорее всего, это были галлы с тромбидифорным клещом. – Прим. перев.

Имеется в виду ситуация, при которой численность популяции (и генофонда) резко сокращается, а потом восстанавливается.

См.: Хайнрих Б. Зима: Секреты выживания растений и животных в самое суровое время года. М.: КоЛибри, Азбука-Аттикус, 2021.