Самая совершенная вещь на свете - Тим Беркхед

Мне, как биологу, приходят на ум два вопроса. Как яйцо приобретает свою форму в яйцеводе и почему именно ту, которая свойственна данному виду птиц? Первый вопрос касается механики формирования яйца; второй нужен для понимания адаптивного значения той или иной формы яиц.

При мысли о том, каким образом самка птицы производит яйцо особой формы, естественно предполагать, что форма определяется скорлупой: скорлупа и ее форма образуют друг друга. Однако в действительности все не так просто. Контуры яйца определяются скорее его пленочной оболочкой, похожей на пергамент слоем внутри скорлупы, а не самой скорлупой, что показал уже мой эксперимент с вымачиванием яйца в уксусе. Теперь, когда мы знаем, что форму определяет оболочка, сам процесс представить себе не так уж сложно.

В остроумном исследовании формирования яйца с использованием рентгеновской техники, проведенном в конце 1940-х гг., Джон Брэдфилд сумел увидеть, что форма яйца курицы определялась до того, как скорлупа начинала образовываться. Еще перед входом в скорлуповую железу, а именно в перешейке – той области яйцевода, которая непосредственно предшествует ей, – вокруг яйца образуется подскорлуповая оболочка. Ученый установил, что часть перешейка, соседствующая со скорлуповой железой, «более сократима и больше напоминает сфинктер», чем другой конец, прилегающий к белковому отделу яйцевода. В статье сказано: «Поскольку яйцо сильно растягивает узкий перешеек, следует ожидать, что хвостовой конец яйца, находящийся в той части перешейка, которая сжимается сильнее, будет более заостренным, чем передний конец». Однако исследователь добавляет, что это предположение далеко от доказанного и «у проблемы пока нет четкого решения»{67}.

На том конце всего спектра форм яиц, который противоположен грушевидным яйцам кайры, можно разместить почти шарообразные яйца некоторых видов сов, тинаму и дрофы. Как объяснить это? Разве у названных птиц в перешейке нет сфинктера, о роли которого Брэдфилд рассуждает, имея в виду кур? Или, может быть, яйцо, скажем, совы непрерывно поворачивается, и потому оболочка формируется при условии, что сфинктер оказывает однородное давление по всей поверхности яйца? Мы не знаем.

У человека размеры ребенка при рождении лимитируются шириной «родового канала», то есть внутренним диаметром тазового пояса. Кесарево сечение снимает это ограничение, но до XX в., когда оно вошло в обыденную практику, слишком крупные или имеющие чересчур большую голову дети не могли выбраться и погибали, обычно вместе с матерью. Но поскольку кости человеческого черепа еще не срастаются до рождения, эта структура проявляет определенную гибкость (в буквальном смысле), что позволяет ей изменять свою форму по ходу движения плода и дает возможность родиться некоторым сравнительно большеголовым младенцам.

Различия в форме яиц могут быть обусловлены потребностью вложить в скорлупу определенный объем содержимого. Если диаметр яйца птицы ограничен (поскольку яйцевод или клоака могут растягиваться лишь до некоторого предела), как и размер головы у человеческих младенцев, то один из способов упаковать в одно яйцо побольше содержимого состоит в том, чтобы откладывать более удлиненные и более тонкие яйца.

Лучшие свидетельства в пользу такого эффекта – те виды птиц, которые откладывают особенно крупные яйца по отношению к размеру тела, например буревестники. Великий патриарх изучения буревестников, Джон Уорхэм, который умер в 2010 г., предоставляет в своей энциклопедической книге об этих пернатых всю необходимую информацию, необходимую для таких сопоставлений, – и наше предположение оказывается неверным! Яйца тех видов, которые откладывают самые крупные экземпляры – более 20 % от веса тела взрослой особи, – оказываются более, а не менее округлыми, чем у тех видов, для которых характерны яйца относительно меньшего размера{68}.

Здесь стоит отметить, что в целом более мелкие птицы откладывают относительно более крупные яйца, хотя в плане абсолютных величин их яйца крохотные. Желтоголовый королек весит 5 г, а масса каждого из его яиц не превышает 0,8 г (16 % от веса тела). Еще большую крайность мы находим у прямохвостой качурки – самой мелкой нашей[20] морской птицы, яйцо которой весом 6,8 г составляет 24 % от веса тела самки (28 г). Другую крайность представляют собой яйца, которые оказываются самыми крупными по шкале абсолютных величин, вроде яиц страуса или еще более крупной слоновой птицы с Мадагаскара, которая вымерла лишь в прошлом тысячелетии[21]. Самки этих гигантов из мира пернатых откладывают яйца, наименьшие по отношению к размеру их тела: в обоих случаях примерно 2 % от веса взрослой особи. Достаточно ясно, что ни размер, ни форма яиц у птиц не ограничены столь сильно, как в случае с головой человеческого младенца. Средний вес ребенка составляет около 7,5 фунта (3,4 кг), или 6 % от веса матери до беременности. Если бы женщинам пришлось приносить потомство весом до 24 % от собственного веса, как это происходит у прямохвостых качурок, ребенок весил бы совершенно невообразимые 30 фунтов (14 кг)! Разница состоит в том, что у птиц таз «неполный», то есть не образует костяного кольца, характерного для млекопитающих.

Из этого не следует, однако, что между строением таза и формой яйца у птиц нет никакой взаимозависимости. В 1960-е гг. Майкл Принн высказал мысль, что форма яиц подобна форме птиц, которые их откладывают: длинные и тонкие у гагар и поганок, округлые у сов, сидящих в вертикальном положении. Принн был оологом, чьи пятнадцать минут славы случились на телевикторине, где он продемонстрировал способность незаметно восстанавливать разбитую яичную скорлупу. Он был мало осведомлен в науке, и он мог знать, а мог и не знать, что двадцатью годами ранее немецкий зоолог Бернхард Ренш прокомментировал возможную взаимосвязь между формой яйца и строением таза птиц. Например, у поганок таз очень уплощен, а яйца удлиненные, тогда как хищные птицы и совы обладают прямоугольным тазом. Позднее Чарльз Диминг предположил, что форма таза едва ли может диктовать или ограничивать форму яйца, но эта часть скелета, возможно, помогает удерживать относительно крупное или коническое яйцо в нужном положении внутри скорлуповой железы, прежде чем оно будет отложено{69}.