Наблюдая за китами - Ник Пайенсон

Но обо всем ли дают понятие кости и числа? Это немного похоже на попытку понять летучую мышь по траектории полета или по скелету без контекста — в обоих случаях ничто не сравнится с наблюдением за кожей ее крыльев и движениями в воздухе. Мы хотели узнать, как киты умудряются открывать пасть под водой почти на 90 градусов, чтобы за несколько секунд поглотить объем воды с добычей размером с их тело, и с успехом проделывают это по многу раз за день. Как челюстные мышцы контролируют это движение? Как, к примеру, работают мышцы, которые выстилают дно полости рта? Такие вопросы требовали изучать кита во плоти. Нам нужно было увидеть весь организм, чтобы понять работу мышц, нервов и плоти, которые запускают удивительный процесс кормления рывком. А не только замерять кости и сопоставлять числа.

Я отвлекся от написания полевых заметок и окинул взглядом фьорд. Послеполуденный свет длинного летнего дня позолотил темно-зеленые и серо-коричневые холмистые поля. Наша полевая одежда сушилась на веревке и сейчас бешено хлопала на ветру, который задувал со склона холма. Я посмотрел на Джереми, он, натянув воротник свитера до самого носа, уткнулся в ноутбук.

— Эй, — окликнул я его, — хочешь пройтись?

Джереми помедлил с ответом.

— Конечно, — сказал он рассеянно. И тихо добавил, глядя в сторону кухни: — Только если возьмем с собой пиво.

На китобойной станции, что находилась в паре километров от нас, в данный момент китов не было. Лодки находились далеко от берега, и я подумал, что нам не помешает отдохнуть от инвентаризации данных и ведения записей. Мы надели ботинки и направились к воротам. Проходя мимо веревки с одеждой, мы почувствовали сильный запах китового жира: он не исчез даже после нескольких стирок, несмотря на солнечный свет и свежий воздух. Мы начали подниматься в гору. Идти приходилось против вездесущего ветра, взбираясь на кучи изломанного бордово-коричневого базальта, оставленные потоками лавы, которые создали основу Исландии более 15 млн лет назад.

Менее чем через час, все в поту, обдуваемые североатлантическим ветром, мы уселись на краю утеса, с которого был виден весь фьорд. Вместе с нами на этой высоте были буревестники, которые пикировали на нас, пытаясь отогнать подальше от своих гнезд. Время от времени один из них ловил поток ветра и парил на нашем уровне, над утесом в сотню метров высотой. Идеальный профиль крыльев удерживал птицу в воздухе без всяких усилий.

— Вот это аэродинамика, да? — сказал я Джереми.

Живые существа, движущиеся в потоке, будь то воздух или вода, контролируют свое движение, применяя те же законы физики, что и самолет, выпускающий закрылки[197].

— Да, — ответил он, отхлебнув пену с пива, которое мы хорошенько растрясли по дороге. — Как ласты, благодаря которым горбачи могут развернуться на пятачке.

Крылья буревестника и ласты горбатого кита обязаны сходством функций силе естественного отбора, которая создала одно и то же решение из разных начальных точек — в данном случае создала из передних конечностей крылья и ласты у морских птиц и китов для перемещения в совершенно разных мирах.

С вершины скалы нам была видна китобойная станция, расположенная в конце Хваль-фьорда — длинного фьорда, впадающего в Северную Атлантику. Исландское Hvalfjörður означает «китовый фьорд». Местные жители уверяли меня, что названию много веков и, скорее всего, оно появилось благодаря заблудившемуся киту, который здесь проплывал или которого вынесло на берег. Станцию построили после Второй мировой, во время войны узкий вход в фьорд и глубокие бухты стали для конвоев торговых судов и военных кораблей союзников идеальным убежищем от рыскавших в Северной Атлантике немецких подводных лодок. Я не представлял себе, насколько маленькими покажутся с этой высоты китобойные лодки, а судить об их размерах по изменчивым волнам сложно. Джереми, наконец, заметил крошечный силуэт лодки на фоне яркого света. Судя по заметной струе за кормой, охота была успешной. Мы быстро допили пиво и побежали вниз по склону. Дома мы переоделись, сели в машину и поехали к станции.

В Исландию нас обоих привели киты, но нас объединяло еще одно совпадение: у нас был один и тот же научный руководитель Боб Шедвик — Джереми тогда заканчивал докторскую, я был постдоком. Боб занимается сравнительной физиологией, он словно инженер, изучающий биологический мир. Его цель — понять внутреннее устройство животных: как бьется сердце, расширяются легкие и сокращаются мышцы-пружины ног, то есть механические процессы, которые позволяют животным жить, дышать и двигаться[198]. Еще когда я учился в Беркли, мы втроем опубликовали статью, в которой связали нашу работу по челюстям кита с данными маячков. Мы смоделировали объем заглатываемой финвалом воды, используя размеры челюстей для количественной оценки затрат энергии на один рывок[199]. Затем мы наложили эти оценки на данные по времени рывка, полученные от спутниковых маячков, и оказалось, что на то, чтобы сделать рывок, всплыть для вдоха и потом сделать еще рывок, требуется невероятное количество энергии. Я очень хотел расширить эту работу, объединив данные с маячков и замеры челюстей других видов полосатиков, а также взглянуть на данные об ископаемых челюстных костях, которые привели меня в аспирантуру в лаборатории Боба в Ванкувере.

Провести время с Бобом и Джереми — это значило выйти за пределы моей зоны комфорта, полной окаменелостей и осадочных пород, и целыми днями обсуждать кровоток и мышечную активность. У Боба большой опыт работы с китами: в 1980-х гг. коллега предоставил ему с командой ученых возможность изучить огромные сердца, оставшиеся от финвалов в Хваль-фьорде. Сердца китов устроены как у всех прочих млекопитающих — четыре камеры, разделенные на правую и левую, предсердия поменьше, желудочки побольше, — но они превосходят все остальные сердца по размеру. Только представьте: у крупнейших китов диаметр сердца — с заднюю покрышку сельскохозяйственного трактора[200]. Вы уместитесь в нем целиком.

Киты также одни из млекопитающих-рекордсменов по соотношению объема крови к размеру тела, и объем этот поражает: тысячи литров крови[201]. У любого млекопитающего мышечные стенки сердца должны протолкнуть часть объема крови через всю кровеносную систему и вернуть его обратно. Следовательно, кровяное давление в аорте (первой магистральной трубе, идущей от сердца) является наибольшим во всей системе кровообращения. Эта волна давления, однако, резко падает, когда удар замирает, а затем возобновляется с каждым циклом работы сердца[202].