Ягоды многих деревьев и кустарников, вроде рябины, барбариса, шиповника, калины и сочных можжевеловых шишек, чаще называемых можжевеловыми ягодами, на зиму не опадают, а остаются висеть на ветвях до весны. Они — излюбленный корм этих птиц. Ради него птицы всю зиму кочуют.
Свиристели глотают ягоды целиком, а непереваренные семена рассевают по окрестным лесам, способствуя распространению ягодных пород. Снегири, напротив, из ягод выедают лишь семена, а мякоть выбрасывают.
В северных лесах обитают куриные птицы разной величины, от небольших рябчиков и дикуш до гигантов глухарей. В их зимнем рационе почки и молодые побеги лиственных деревьев и кустарников, сережки березы, ольхи, осины, ивы. Глухари осенью охотно поедают покрасневший осиновый лист, а зимой хвою пихты, сосны, кедра, даже ели. Хвоя — излюбленный корм дикуш. Они питаются ею круглый год, даже летом, когда остальные птицы переходят на более нежные зеленые корма.
Здесь немало и грызунов. Из древесных обычны вездесущие белки. Летяги предпочитают тайгу, в крайнем случае мирятся со смешанными лесами. Летом питаются преимущественно листьями различных деревьев, частенько встречающихся в тайге, а зимой почками лиственниц, в крайнем случае берез и ив, хвоей пихты, сережками ольхи, а в южных районах лещины. Зрелые орешки летягам не по зубам. Доступность избранных кормов позволяет зверькам не впадать в зимнюю спячку. Из древесных грызунов осенью засыпают только сони, жители широколиственных лесов, не приспособившиеся к сплошной тайге.
Самые крупные лесные грызуны — зайцы, американский и беляк, летом поедают травянистые растения, а зимой побеги и кору осин, ив, берез, лиственниц. Пока снег еще неглубокий, зверьки объедают зеленые веточки мелких кустарничков, вроде черники.
Олени — типичные обитатели северных лесов. В широколиственных лесах обычны лань и благородный олень, местные разновидности которого к востоку от Урала называют маралом и изюбрем. В широколиственных и смешанных лесах живет косуля, доходя на севере до южных районов тайги. Дальневосточный олень-цветок, как назвал пятнистого оленя М. Пришвин, предпочитает широколиственные леса и смешанную уссурийскую тайгу. Настоящими северянами являются только лоси, а на Американском континенте белохвостый и чернохвостый олени.
Из свиней здесь встречается лишь кабан. Это дитя широколиственных лесов, где много дуба, каштана, дикой яблони, кизила и бука, не без помощи человека расселилось далеко на север за их пределы. Особенно активизировался кабан в последние десятилетия. Сейчас он появился в зоне тайги, продвинувшись до 63–64 градуса северной широты. Продвижение зверей на север — свидетельство человеческой бесхозяйственности, следствие небрежной уборки урожая и хранения картофеля в буртах тут же, на окраине полей. Только в лесах, где много елей, под которыми снег не так глубок, а по соседству непромерзающие болота и сельскохозяйственные угодья, кабан может благополучно пережить длинную северную зиму.
На Севере, как и в других лесах, самыми массовыми хищниками являются муравьи. Здесь чаще всего встречаются древоточцы, живущие внутри сухих стволов и в пнях, и рыжие, строящие из сухих растительных элементов высокие холмики. У любого муравьиного дома должен быть глубокий подвал, где хозяева могут скоротать зиму.
К условиям Севера приспособились даже амфибии. Для широколиственных лесов характерны прудовая, остромордая и прыткая лягушка, а травяная одинаково охотно заселяет и тайгу, заходя на европейской части страны далеко за Полярный круг. Тритоны проникают еще дальше. Обыкновенный тритон обитает в лесах южной части Карелии, а сибирский углозуб распространен до самых северных границ леса, и не полярные холода мешают ему заселить тундру, а отсутствие там деревьев.
Все без исключения амфибии — хищники. Зиму жабы проводят глубоко под землей, под пнями и в пустующих норах, а лягушки на дне водоемов, забившись в ил или под коряги. Для травяных лягушек зимой оптимальная температура 4 градуса, по они могут переносить непродолжительное охлаждение ниже нуля, а углозубы — до –6 градусов и даже сохраняют при этом активность.
Из рептилий в тайгу проникли лишь живородящая ящерица и гадюка, тоже рождающая живых детенышей. Только эта особенность гарантирует им успех размножения. «Беременные» самки днем выбирают хорошо прогретые солнцем места и тем создают для развивающихся в их теле яиц оптимальные условия.
Летом северные леса наполняют насекомоядные птицы. Часть из них живет здесь круглый год. Это несколько видов синиц, корольки, пищухи, поползни. Многие дятлы зимой переходят па питание семенами, но некоторые не нуждаются в растительных добавках. Черный и трехпалый дятлы, типичные обитатели тайги, добывают насекомых из-под коры и из древесины хвойных деревьев, а белоспинный и в широколиственных лесах и даже в южной тайге предпочитает лиственные породы. Интересно отметить, что почти все насекомоядные млекопитающие, живущие в северных лесах, не впадают на зиму в спячку. Землеройки умудряются добывать корм в любую погоду. Они заселяют все леса, вплоть до границ с тундрой. Их особенно много в широколиственных лесах, но не потому, что там теплее. Просто подстилка в тайге не так хороша, а северные землеройки, кроме короткохвостой, рыться в земле не в состоянии. Спать зимой приходится только ежам. Они слишком велики, чтобы прокладывать ходы в подстилке.
В северных лесах к массовым видам корма относятся мышевидные грызуны, за счет которых существует большинство лесных хищников, в первую очередь совы. Ястребы предпочитают охоту на птиц. Это в основном оседлые птицы, но из самых северных лесов они зимой откочевывают в более южные районы. Куньи богато представлены в наших лесах. Здесь живут и самые маленькие члены этого семейства — ласки и горностаи, и самый крупный — росомаха. Они встречаются до самой северной границы тайги, а росомаха и горностай не избегают и тундры. Лесная куница, широко распространенная в зоне умеренного климата, и хорза — житель широколиственных лесов Приморья, ведут полудревесный образ жизни, промышляя в кронах таких проворных зверей, как белки. Соболь, хорь, колонок охотятся на земле.
В северных лесах Западного полушария обитают американская куница и пекан — достаточно крупный хищник, легко расправляющийся с древесным дикобразом, нападающий даже на молодых оленей. Куньи активны весь год, только барсуки, накопив жирка и обзаведясь глубокой норой, залегают на зиму в спячку.
Лисица, волк и бурый медведь встречаются повсеместно. Из кошачьих тайгу освоила только рысь. В широколиственных лесах обитают более мелкие европейская лесная кошка и дальневосточный лесной кот, живущий по соседству с леопардом и амурским тигром. Крупные хищники сохранились лишь там, откуда мы их еще не выжили. Их осталось сейчас так мало, что для человека гораздо большую опасность в лесу представляют кровососущие насекомые, которых особенно много в тайге. Это бесчисленные комары, их здесь больше 30 видов, 40 видов мошек, почти 20 мокрецов и два вида оводов. А еще иксодовые клещи! Они досаждают и людям, и животным, а многие из них к тому же способны переносить крайне опасные для человека болезни.
ПУТИ СНАБЖЕНИЯ
У берегов восточного Крыма, там, где горбится величественный горный массив Карадаг, прямо из голубых вод Черного моря поднимается грандиозная скала Золотые ворота, похожая на огромную арку, увенчанную шпилем. Старожилы окрестных городов и поселков, влюбленные в свой край, называют скалу Воротами Карадага. Действительно, через отверстие в скале могут проходить не только небольшие моторные суда, но и парусники с высокими мачтами.
Трудно сказать, сколько тысячелетий ворота украшают Черное море. Скала стоит здесь с незапамятных времен и живет своей неторопливой жизнью, понемножку старея и разрушаясь. Бурные черноморские волны размывают ее основание, отрывая от скалы песчинки и крупные камни. Жгучее крымское солнце нагревает каменную громаду. Под действием тепла камень немного расширяется, в результате на его теле, как морщины на человеческом лице, возникают трещины. Осенние дожди и ветры вымывают из скалы растворимые вещества, выдувают крохотные песчинки, а когда случаются морозы, вода, просочившаяся в глубокие трещины, замерзает, и ледяные прожилки рвут скалу, расширяя многочисленные трещины.
Беды скалы усугубляют живые существа. На ее уступах отдыхают чайки, сушатся после рыбалки бакланы, некогда на вершине гнездились орлы. Пернатые посетители роняют на камень свой помет, а в нем молочная кислота, весьма активное вещество, разъедающее камень. Разлагаясь, птичьи экскременты создают крохи почвы, чем пользуются растения, поселяясь на голых камнях. Ну а куда им девать корни?
Естественно, они запускают их в трещины камня. Энергия солнца и волн, ветра и замерзающей воды, химических реакций и осмотического давления в корнях растений не пропадает бесследно. Стареют Золотые ворота, ветшают, на их теле возникают все новые морщины и рубцы.
Тысячелетия живут Ворота Карадага обычной жизнью камней, подвергаясь воздействию различных факторов среды. Но нужен ли для существования скалы этот поток обрушивающейся на нее энергии? Никоим образом! Без него жизнь каменной громады текла бы спокойнее, а ее долговечность возросла бы в десятки раз. Если скалу поместить в специальный футляр, создав в нем постоянный климат, и оградить от внешних воздействий, как поступили ленинградцы с первым зданием своего города — домиком Петра I, сработанным руками царя, не гнушавшегося на досуге поплотничать, старение памятника природы резко замедлилось бы.
ЭКОНОМИКА ЖИЗНИ
Живые организмы, составляющие биосферу — тонкую оболочку нашей планеты, слой, в котором сосредоточено все органическое вещество Земли, нуждаются в постоянном пополнении энергоресурсов. Существование биосферы возможно лишь при условии непрерывного круговорота веществ. В его основе лежат пищевые отношения в сообществах живых организмов.
Все животные для поддержания жизни нуждаются в пище. С ней они получают необходимый материал для роста, то есть для создания новых, замены и обновления уже существующих клеточных структур и синтеза других веществ, необходимых для поддержания жизни. Кроме того, пища является и источником энергии, необходимой для проведения «строительных» и «ремонтных» работ, для осуществления всех физиологических функций организма, в том числе не прекращающегося даже при полном покое обмена веществ и всех прочих видов деятельности.
В качестве строительного материала и энергоносителя животные способны использовать лишь органические вещества. Чтобы удовлетворить потребности животных Земли, необходимы огромные количества органики.
За счет чего на Земле поддерживается жизнь? Основная часть органического вещества, примерно 99 процентов, создается зелеными растениями, а необходимую для этого энергию поставляют солнечные лучи. Организмы, создающие органическое вещество из неорганического и использующие для этого внешние источники энергии, называют продуцентами, или автотрофными организмами, от греческого «аутос» — «сам» и «трофе» — «пища», то есть самопитающимися, или самостоятельно создающими пищу.
Животные являются консументами, то есть потребителями органического вещества. Оно должно попадать в их организм в уже готовом виде. Разлагая его в пищеварительном тракте на более простые компоненты и синтезируя из них в клетках тела свойственные организму белки, жиры и углеводы, потребители используют вновь созданные вещества и для построения своего тела, и как источник энергии.
Одни питаются исключительно растительной пищей. Хищники живут за счет травоядных существ. Естественно, что большинство из них не отказывается и от своих собратьев — плотоядных животных. Наконец, существует немало существ, охотно использующих определенные виды растительных и животных кормов или вообще всеядных в самом широком смысле этого слова. На правом фланге консументов находятся паразиты, живущие за счет живых животных, как правило, не убивая их, и сверхпаразиты — существа, живущие за счет других паразитов.
Последним звеном круговорота веществ в биосфере служат редуценты — животные, разлагающие органические вещества трупов и экскременты, чем делают их снова доступными растениям.
Для нормального существования многих животных совершенно необходимо, чтобы запасы пригодной для них пищи во много раз превышали реальные потребности. Это значит, что лишь небольшая часть живых организмов используется в пищу животными. Большинство их кончает жизнь естественным путем. Вот эти-то «не съеденные» мертвые организмы требуется как можно быстрее ликвидировать, иначе их скопища сделают невозможным существование живых. Представьте себе, что в дождевом тропическом лесу вся масса отмирающей листвы осталась бы на земле в неизменном виде. В короткий период джунгли оказались бы до самой «крыши» набиты опавшей листвой, и утонувшие в ней деревья ожидала бы неизбежная гибель.
Теперь вспомним несколько прописных истин из области физики. Начнем с первого закона термодинамики. Он одинаково обязателен для всех процессов, совершающихся в природе, от космических явлений до реакций, протекающих в живом веществе. Этот закон называется законом сохранения энергии, поскольку энергия никогда не исчезает и не может создаваться заново. Она способна лишь переходить из одной формы в другую. В любом организме непрерывно происходят превращения энергии. Лишь небольшую ее часть, полученную с пищей, животные используют на свои непосредственные нужды — на двигательные реакции, рост и синтез необходимых веществ, — частично вновь переводя ее в потенциальную химическую энергию самостоятельно синтезированной протоплазмы. Большая часть заключенной в пище энергии превращается в тепло и рассеивается в окружающем пространстве, теряется организмом. При таком неэкономном расходовании энергии животные потребляют значительно больше энергетических ресурсов, чем им фактически необходимо.
Все основные компоненты пищи — углеводы, белки и жиры — в процессе окисления высвобождают скрытую в них энергию. Наиболее энергоемкие вещества — жиры. Грамм жира дает организму 9400 калорий, значительно меньше энергии высвобождают углеводы — 4200 калорий. Примерно столько же белки. Их энергоемкость несколько выше, но они никогда полностью не окисляются. В процессе белкового обмена у млекопитающих остается некоторое количество мочевины, а у рептилий и птиц — мочевой кислоты, которые выводятся из организма, унося с собой часть химической энергии белков.
Сколько энергии нужно животным? Если они находятся в полном покое, не производят никаких движений, кроме дыхательных, не отгоняют хвостом мух и не жуют, если их кишечник в этот момент не занят пищеварением, а половые железы созданием яйцеклеток или сперматозоидов, а самки млекопитающих не вынашивают плод, то и тогда им требуется много энергии. Меньше всего ее расходуется хладнокровными животными, так как им не приходится делать затраты на поддержание постоянной температуры тела.
Величина энергетического минимума, необходимого теплокровным животным при полном покое, зависит от их размера. Чем зверь больше, крупнее, чем значительнее его масса, тем больше ему нужно энергии. Однако энергетические потребности растут медленнее, чем увеличивается масса тела животных. Вес тела коренного обитателя джунглей — африканского слона — около 4 тонн. Живущая там же землеройка весит чуть больше 4 граммов. Разница в миллион раз, но это вовсе не означает, что громадному слону требуется в миллион раз больше энергии, чем живущей рядом с ним землеройке. Малютка на 1 грамм своего тела тратит в час 28, а слон в 100 раз меньше, всего 0,3 калории. Выходит, что крупные существа более экономны, чем разная мелюзга. С чем связаны эти различия?
Первый, кто обратил на них внимание и дал им наиболее правдоподобное объяснение, был немецкий физиолог М. Рубнер. Он сравнивал интенсивность обмена веществ у собак со сходным телосложением, но существенно отличающихся своими размерами, и пришел к выводу, что, так как у мелких животных отношение поверхности тела к их объему больше, чем у крупных, они через свою относительно большую поверхность теряют слишком много тепла. Вот почему приходится его усиленно вырабатывать, расходуя на это много пищи.
Как показали исследования Рубнера, чтобы поддерживать на постоянном уровне температуру, теплокровные существа должны на 1 квадратный сантиметр поверхности своего тела тратить около 100 калорий. Эта закономерность названа правилом Рубнера. Ему не подчиняются лишь птицы отряда воробьиных. Они почему-то тратят на 65 процентов больше энергии, чем млекопитающие и точно таких же размеров птицы других отрядов.
Таковы потребности животных в покое. Любое движение, любая активность существенно повышает расход энергии. Путешествие по суше увеличивает его пропорционально скорости перемещения. «Дешевле» всего это обходится насекомым. Когда они странствуют по горизонтальной поверхности, энерготраты возрастают у них всего в 2–3 раза. Хождение и бег мелких млекопитающих требует увеличения энергозатрат в 5–8 раз, а крупных в 10–20! Но если дать точную энергетическую оценку бега в пересчете на килограмм массы животного, переместившегося на 1 километр, то станет ясно, что она уменьшается с увеличением размеров тела. Для крупных животных бег энергетически более выгоден.
Несколько иное соотношение для полета. При преодолении больших расстояний полет экономнее бега. Это кажется странным, потому что в полете нужно не только прилагать усилия для перемещения тела в пространстве, но и для преодоления силы земного притяжения. Однако аэродинамические свойства живых летательных аппаратов таковы, что само передвижение, его скорость помогают держаться в воздухе, не затрачивая на это дополнительных усилий. Я боюсь, что подобные утверждения не покажутся достаточно достоверными, поэтому в подтверждение своей правоты приведу наглядный пример. Известно немало мелких птиц, которые во время весенне-осенних миграций совершают беспосадочные перелеты на расстояния в 1000 километров. Сможет ли читатель представить мышь, способную без остановки преодолеть даже одну десятую часть этого пути?
Любая деятельность приводит к дополнительным расходам и значительно увеличивает потребление пищи. Строительство гнезда, уход за детьми, охрана занятой территории, даже если она протекает без пограничных инцидентов, за все животным приходится расплачиваться, усиливая добычу кормов, и плата бывает значительной. Рытье поры в четыре раза увеличивает расход энергии. Линька у небольших птиц требует дополнительно 240 000–360 000, а косуля на нее в течение нескольких недель ежедневно затрачивает 120 000 калорий. Это на 30 процентов больше, чем ей приходится тратить в зимние холода, чтобы не окоченеть.
Брачные церемонии птиц связаны с увеличением энергозатрат на 20–30, а у самцов лягушек — австралийских свистунов — они возрастают на 46 процентов. И на что бы вы думали идут эти дополнительные сверхнормативные затраты? На брачные песнопения, точнее на лягушачьи призывные крики, поскольку называть их песнями как-то не хочется.
При насиживании яиц в хорошем гнезде и при теплой погоде родителям не приходится увеличивать производство тепла. В особенно выгодном положении находятся дуплогнездники. Если семья скворцов заняла добротный скворечник, падение температуры до 10 градусов им не страшно, но бывает, что ртутный столбик опускается до нуля, тогда поневоле родителям приходится жарче топить «печи» своего организма, на что уходит дополнительно 20 процентов энерготрат. При температуре — 10 градусов дополнительные расходы возрастают на 40 процентов.
Забота о детях, их выкармливание, независимо от того, на какой диете они находятся, питаются специально добытым для них кормом или дополнительное питание получает мать, а дети сосут ее молоко, тяжелым бременем ложится на семью. Американские белые ибисы на выкармливание выводка тратят до 1 000 000 калорий. Маленький зяблик на поиски пищи, предназначенной для детей, тратит 8000 калорий в день. Расходы полностью окупаются. Содержание химической энергии в добытой зябликами пище в 8–9 раз больше израсходованной на ее поиски. Производство молока обходится дороже. Для самок хлопковых крыс, обитающих в тропической зоне обеих Америк, это оборачивается увеличением энергорасходов на 66, у рыжих полевок — на 92, а у обыкновенной полевки даже на 133 процента.
Сколько же нужно пищи, чтобы обеспечить себе сносное существование? Приведу пример из жизни лесов степной зоны Украины, где особенно бурной жизни не заметно. Они касаются только наземных позвоночных. Вот сколько кормов уничтожается в течение года коллективным лесным Гаргантюа, проживающим на площади, равной 1 квадратному километру. Амфибии степных лесов, в зависимости от их характера, истребляют от 0,2 до 15,5 тонны беспозвоночных; рептилии, а в меню некоторых из них широко представлены позвоночные животные, поглощают от 0,2 до 1,1 тонны пищи; птицы — 3,5–23 тонны, причем 60–70 процентов падает на корма животного происхождения, остальное — различные части растений; млекопитающие съедают 14–85 тонн, в том числе 13–54 требуется растительноядным животным.
Однако лесу их содержание обходится втрое дороже, ведь крупные животные больше вытопчут, чем съедят. Лоси зимой обкусывают верхушки и боковые ветки молоденьких сосенок, в результате многие из них гибнут. Зайцы в бескормицу так старательно объедают кору молодых осинок, что оправиться весной деревцам не удается. В результате общие потери леса на содержание растительноядных млекопитающих возрастают до 40– 150 тонн. Если суммировать количество различных кормов, получатся внушительные цифры — от 45 до 220 тонн.
Итак, чтобы поддерживать жизнь и иметь возможность приспособиться к определенным условиям существования, в первую очередь необходимо обеспечить себя энергоресурсами и строительными материалами. Поэтому рассказ об адаптации к жизни в лесных дебрях начнем с изложения экологической физиологии питания и пищеварения. И хотя пищевые потребности и привычки чрезвычайно разнообразны, лесных животных объединяет то обстоятельство, что все они, как личинки грибных комариков, живущие в плодовом теле гриба и обычно называемые просто «червями», обитают в толще живого растительного вещества, в древесно-кустарниковых зарослях.
РАЗДОЛЬЕ ДЛЯ ВЕГЕТАРИАНЦЕВ
Лес чрезвычайно богат кормами, особенно растительными. Древесина — главная часть органического вещества любого лесного сообщества. Запасы зеленых частей растений и их качество сильно колеблются для разных типов лесов и разных сезонов года. Лишь в джунглях и отчасти в тайге эти показатели стабильны.
Не только запасы зеленых кормов, но и их характер в разных климатических зонах имеют серьезные различия. Листва дождевого тропического леса в большинстве своем груба и с нашей человеческой точки зрения совсем не годится в пищу, а травы там практически нет. Чуть лучше обстоит дело в засушливых лесах, но трава там в сухой сезон выгорает, превращаясь в сено, почти начисто потерявшее свою пищевую ценность. Не аппетитнее выглядят и дары лесов в зоне умеренного климата. Хвоя таежных деревьев достаточно жесткая и содержит много смолистых веществ.
Лес кажется раем для всего живого, особенно джунгли. Однако детальное знакомство с жизнью наземных растительноядных животных показывает, что на первом лесном этаже очень мало доступных для них кормов. Легко обеспечивают свое пропитание лесные слоны. Их хоботы дотягиваются до нижних ветвей, по запаху, ведь ноздри находятся здесь же, выбирают съедобные побеги, отламывают и отправляют их в рот.
Чрезвычайно подвижные язык и губы и высокий рост позволяют «лесному жирафу» снимать с деревьев зеленую дань. Увальни тапиры только за решеткой зоологического сада кажутся неуклюжими и малоподвижными существами. В отличие от окапи, не умеющих «вставать на цыпочки», тапиры у себя дома не ленятся подниматься на задние ноги и своим мини-хоботом способны дотянуться до высоко растущих листьев.
Среди обитателей верхних ярусов леса многие тоже питаются листвой. Главные едоки — взрослые насекомые и их личинки. Крупных листоядных животных здесь мало. В джунглях тропической Америки это ленивцы. Живут они в кронах деревьев и на землю спускаются только в самых крайних случаях, если объедят в своей резиденции все молодые побеги и почки и не смогут дотянуться до соседних ветвей. У себя на «чердаке» ленивцы едят все подряд: цветы, плоды и листья деревьев. Но главной пищей служат листья.
Как ни странно, довольно крупные листоядные животные вполне обычны для сезонных эвкалиптовых лесов Австралии. Наиболее известны коала. Излюбленная пища этих флегматичных созданий — молодые побеги эвкалиптов. В большинстве мест обитания коала этот вид корма является сезонным. В засушливую часть года зверьки довольствуются листьями. Коала питаются побегами 8–15 видов эвкалиптов, содержащих много эвкалиптового масла и синильной кислоты. Чтобы насытиться, взрослый зверек должен за день сжевать больше килограмма «зелени».
Аналогичной пищей довольствуется поссум, древесный аналог кенгуру. К числу самых крупных относится гигантская сумчатая летяга, которую правильнее называть большим летающим поссумом. Этот зверек ограничивает свое меню цветами и зелеными частями эвкалиптов. Кистехвостые поссумы используют в пищу листья многих растений, которыми исстари питались, но с развитием в Австралии садоводства пристрастились к фруктам и предпочитают эти деликатесы всем остальным дарам австралийской земли. Сходные вкусы обнаруживают близкие родственники поссумов — кускусы, обитающие в Австралии, а также на Соломоновых Островах, в Новой Гвинее и Сулавеси.
Среди птиц тоже немало потребителей грубых зеленых кормов. В наших северных вечнозеленых лесах в чести сосновая и пихтовая хвоя, но черед доходит до нее только зимою, когда прочие массовые виды кормов оказываются недоступны. В смешанных лесах зимой популярен еще один вид зеленых кормов — кора и молодые побеги лиственных деревьев, в первую очередь молодых осин. Осенью в коре начинают откладываться питательные вещества. Это очень кстати, так как травянистые растения к этому времени засыхают, теряя свою питательность, а затем и вовсе исчезают под снегом, а выкапывать их оттуда нерентабельно.
Кажется, что отмершая древесина и зеленые части растений должны быть повсеместно доступным видом корма. Однако в тропических лесах в период засухи они настолько твердеют, что для многих животных их потребление оказывается невозможным. Счастливым исключением из этого правила служат термиты. В зоне умеренного климата продолжительная засуха — редкость, но морозы надолго прекращают деятельность животных-редуцентов.
Самые ценные растительные корма — плоды, семена, цветочные и листовые почки. Лакомки, предпочитающие плоды всем остальным видам пищи, встречаются в любом лесу. Среди них можно назвать бородатых свиней. Дотянуться до зрелых плодов они, конечно, не могут, слишком уж высоко висят дары леса. У умных лакомок, а свиньи обладают высокоразвитым мозгом, выработалась интересная форма иждивенчества. Взрослые свиньи в одиночку или в сопровождении молодняка кочуют по лесу вслед за гиббонами и макаками, подбирая то, что они, не доев, бросают на землю. Обезьяны — существа расточительные. Привереды, больше нарвут, чем съедят.
Среди обитателей леса встречаются и менее разборчивые существа, не придерживающиеся какого-то одного типа кормов. Наиболее яркий пример — вездесущие свиньи. Они охотно роются в лесной подстилке, извлекая проросшие орехи и другие ростки, съедобные корневища, слизней, крупных насекомых, червей, мелких грызунов и насекомоядных обитателей леса. Сходные наклонности подмечены у многих растительноядных животных. Маленькие африканские лесные антилопы и крохотные олени с удовольствием съедят полевку, выпавшего из гнезда птенца, жирную гусеницу какой-нибудь бабочки. Такое необычное поведение травоядных копытных объясняется не только общим недостатком зеленых кормов, но и нехваткой в них белков.
СЛАСТЕНЫ
Леса богаты кормами. Однако только в тропиках они способны снабдить всех своих обитателей сладкими лакомствами. Нельзя сказать, что природа Севера совсем их не производит. Цветочный нектар встречается везде, даже далеко за Полярным кругом. Однако здесь нектароносных растений немного. На Севере они могут накормить досыта лишь совсем маленьких сластен.
Нектар — это раствор Сахаров (сахарозы, глюкозы, фруктозы) с небольшой примесью спиртов, аминокислот и других азотистых соединений, ароматических продуктов, веществ, подавляющих размножение микроорганизмов, а у некоторых растений и ядов. Он выделяется особыми частями цветка — нектарниками. В некоторых цветках капельки нектара лежат у основания лепестков, и здесь ими пользуются все кому не лень: мухи, жуки и другие насекомые. Чаще сладкие выделения находятся в глубине узких трубочек венчика. Сюда добираются только наиболее квалифицированные сборщики: пчелы; шмели, бабочки, колибри, птицы-нектарницы и нектароядные летучие мыши.
Сладкоежкам необходим продукт самого высокого качества. Птица слишком жидким нектаром сыта не будет. Приготовление меда из нектара, в котором концентрация сахара ниже 20 процентов, нерентабельно, и пчелы его не заготовляют. Желающих собирать загустевший нектар тоже нет, такое занятие слишком хлопотно. А трубчатый венчик предохраняет свое сладкое сокровище от разбавлений водой во время дождя и от испарения из него влаги в жару, гарантируя получение продуктов самого высокого качества.
Нектар в некоторых цветках богат сахарами. Их концентрация может достигать 40 и даже 70 процентов. Когда рабочая пчела находит цветущее растение с большими запасами особенно сладкого нектара, она мобилизует сборщиц, и добросовестные труженицы гурьбой летят за взятком.
Изготовление меда — трудоемкий процесс. Чтобы заполнить зобик нектаром, пчела должна посетить от 250 до 1500 цветков, в каждый сунуть хоботок, в каждом пососать! И сборщицы работают споро, не тратя времени даром. Вылетая на клевера, пчела за каждый рейс обрабатывает до 1000 цветков! Вот по каким крохам идет сбор, и все-таки большая дружная семья в хороший день заготавливает до килограмма меда! При такой интенсивной деятельности пчелы вкупе с другими потребителями нектара и пыльцы способны опылить большое количество цветов.
Нектаром питается огромное количество, почти пятая часть всех существующих сейчас на Земле птиц. У колибри тонкие длинные или очень длинные клювы самой различной формы, соответствующей конфигурации цветков, на которых они кормятся. У мечеклювого колибри огромный для такой крохи прямой клюв длиной до 12 сантиметров, что существенно больше всего остального тела птицы, а у серпоклюва он дугообразно загнут вниз примерно на 90 градусов. Засунув его в венчик цветка, колибри сосут нектар свернутым в трубочку языком. Кормятся эти птицы на лету, не присаживаясь на ветви. Такой способ требует большого расхода энергии, зато экономит много времени.
Там же, в тропической и субтропической части Нового Света, от прерий на севере Мексики до пампасов на юге Аргентины и на островах Карибского моря, живут цветочницы. У них сходная с колибри конструкция клювов, а язык расщеплен, как у змей, или имеет на кончике кисточку. Кормятся они насекомыми, мелкими плодами и нектаром. Добывают его разными способами. Багамская цветочница попросту проделывает своим коротким и толстым клювом отверстие у основания венчика и получает доступ к его содержимому, в том числе к мелким насекомым, если они туда забрались.
В Африке и Южной Азии обитают почти такие же крохотные и тоже ярко окрашенные нектарницы. Недаром их называют колибри Старого Света. Правда, в ярких одеждах, как и у колибри, щеголяют лишь самцы. У нектарниц изогнутые клювы и длинный узкий язык с желобком по центру и кисточкой на конце, характерный для всех сладкоежек. Кисточка, как губка, впитывает нектар, но, чтобы сделать очередной глоток, ее приходится отжимать. Им нелегко добывать корм, ведь доступны далеко не все цветки: некоторые так нежны, что на них не присядешь, а сосать на лету нектарницы практически не умеют. Они едят и насекомых — без белковой пищи обойтись трудно.
Там же, на юге Азии, живут цветососы, тоже мелкие ярко окрашенные птицы. Их клювы не так длинны, как у нектарниц, зато на конце имеют зазубринки. Цветососы охотно едят насекомых, но с «гарниром», то есть вместе с мелкими цветами, на которых они сидят. Вот, оказывается, для чего на клювах цветососов зазубринки: с их помощью легче удерживать во рту удивительный сандвич.
В Австралии, Новой Зеландии и на ближайших островах леса населяют медососы. У них большие, прямые или слегка изогнутые клювы, с клапанами, прикрывающими ноздри. На «лице», у основания клюва, а иногда и на горле имеются места, лишенные перьев. Эти приспособления предохраняют птиц от попадания в легкие пыльцы и загрязнения перьев. Медососы охотно поедают пыльцу, насекомых, ягоды. Они прекрасные певцы и имитаторы. Любители птиц утверждают, что их пение превосходит наших прославленных соловьев. Оказавшись в клетке, они легко усваивают десяток-полтора слов человеческого лексикона. Родственные им сахарные птицы со сходным поведением обитают на Юге Африки.
Несколько иной подход к сбору нектара у лорикетов — попугаев, проживающих в Австралии и на многих крупных островах Тихого и Индийского океанов. У них массивный крючковатый клюв, который не засунешь в нектарник, но язык обычный для нектароядных птиц с кисточкой на конце. Слизывать нектар они могут лишь с цветов с открытым плоским венчиком. Имея дело с цветами эвкалиптов, эти попугаи действуют клювом, как соковыжималкой — давят цветки и высасывают их сладкое содержимое. Любят лорикеты лакомиться древесным соком, повреждая клювом кору. Поедают пыльцу, насекомых. Сочные плоды пропускают через «соковыжималку», а отжатую мякоть выплевывают.
Среди тропических летучих мышей, особенно относящихся к семейству листоносых, тоже сколько угодно нектароядных лакомок. Диву даешься, насколько легко могут хищники пристраститься к сладкому. Характерной чертой листоносов являются удлиненные мордочки и длинные, снабженные щеткой, языки. Для питания выбирают большие прочные цветки с венчиками в виде колокольчиков. На такие смело садятся, цепляясь лапками и крыльями, засовывают в венчик голову и лижут нектар. Некоторые виды умеют собирать сладкую дань прямо на лету, не присаживаясь на ветви деревьев. Им доступны самые мелкие и нежные цветки.
Процесс переваривания жидкой пищи происходит молниеносно, полностью заканчиваясь за 15–20 минут. Подобные темпы объясняются требованиями аэродинамики. Жидкая пища содержит слишком много балласта, и летучие мыши спешат побыстрее освободиться от излишка воды.
Как уже упоминалось, для мелких австралийских сумчатых (поссума-медоеда, сумчатых летяг и сонь) нектар — основная часть рациона. У них узкие мордочки и характерные для нектароядных существ языки. Животным, лишенным этого приспособления, приходится жевать и сосать цветки, забрав их целиком в рот. Нектар — калорийная пища, но без «мясной» добавки на нем существовать невозможно. Насекомые — непременный компонент меню всех нектароядных животных.
Цветки способны снабдить животных и белковой пищей. Пожалуй, именно здесь удобнее всего рассказать о ее любителях — пыльцеядных существах. Пыльца вырабатывается в пыльниках, расположенных на верхних концах тычинок. Она выглядит как пыль (за что и получила свое название) желтого, белого или красноватого цвета. В некоторых цветках ее довольно много. Этот питательный корм содержит от 7 до 30 процентов белков со всеми необходимыми аминокислотами. В состав пыльцы входят все важнейшие для насекомых витамины и другие необходимые им вещества, вроде холестерина, и вкусовые добавки.
Самые массовые сборщики цветочных даров — насекомые, особенно общественные. Некоторые осы и жуки собирают пыльцу ртом. Их деятельность практически не отражается на запасах корма. Даже набив полный рот, много пыльцы не унесешь. Самые квалифицированные сборщики — рабочие пчелы.
Отправляясь на работу, сборщица набирает в зобик немножко меда. Добравшись до заданного района и найдя подходящий цветок, пчела приземляется прямо на тычинки и начинает лапками и челюстями соскребать с них пыльцу и смачивать ее медом, пока основательно не перепачкается. Благодаря многочисленным волоскам, покрывающим тело пчелы, пыльца надежно держится на сборщице.
Теперь нужно эту пыльцу собрать и упаковать для транспортировки. Для этого природа наделила насекомое специальным оборудованием. Во-первых, это щеточки на внутренней поверхности первых члеников лапок обеих задних ножек. Ими пчела сметает пыльцу со всего тела и с остальных ножек. Второе приспособление — гребни на голенях задних ножек. Ими сборщица очищает щеточки: гребнем правой голени чистится левая щеточка, а гребнем левой — правая. Последние два приспособления — шпора на лапке и корзиночка на наружной поверхности голени — расположены все на тех же задних ножках. С помощью шпоры комочек пыльцы, повисший на гребне голени, проталкивается на ее наружную поверхность и вдавливается в корзиночку.
Сборщицы пыльцы обнаруживают высокий профессионализм. У них рассчитано каждое движение. Чтобы обеспечить семью кормом, нельзя терять ни секунды, вот почему, хотя в это трудно поверить, очистку тела и упаковку в корзиночки пыльцы пчелы производят главным образом на лету. А летать приходится много. Чтобы набить корзиночки до отказа, необходимо посетить от 7 до 120 цветков. Только заполнив обе емкости, можно возвращаться в улей. Там сборщица стряхивает свою ношу в одну из ячеек сот, и к ее окончательной обработке тотчас приступает юная пчела, занимающаяся работами по дому.
ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ ЦЕХ
Лес — величайшее скопление органического вещества. В принципе здесь все годится в пищу. Огромные деревья, не говоря уже о кустарниках или маленькой травке, от кончиков корней и до вершин, до самой макушки съедобны. И тем не менее даже лесные вегетарианцы, питающиеся, казалось бы, самой доступной пищей, нередко оказываются в таком состоянии, когда «хоть видит око, да зуб неймет». Важно подчеркнуть, что оно характерно не только для таких ситуаций, как описанная Крыловым в басне «Лисица и виноград». Иногда «зуб неймет» в самом прямом смысле. Подавляющее большинство животных, прежде чем «сесть обедать», обрабатывают пищу, расчленяя ее на порции, чтобы она не застревала в глотке. Для этого лесным обитателям нужны острые «зубы» и достаточно сильные челюсти, что в равной мере относится и к растительноядным существам и к хищникам.
Безусловно, и среди лесных обитателей немало животных, глотающих свой обед целиком, в том числе питающихся детритом, остатками разложившихся растений и животных вместе с находящимися здесь же микроскопическими грибами и бактериями. Термин происходит от латинского слова detritus — истертый. В англоязычных странах этим словом называют и скапливающийся на дне водоемов ил и гумус, органическое вещество почвы, или, попросту говоря, перегной.
Большинству животных пищу приходится измельчать, прибегая к специальным приспособлениям. Это не обязательно зубы, вот почему это слово выше было взято в кавычки. Настоящими зубами наделены главным образом позвоночные животные, а остальные вынуждены использовать различные аналоги. У растительноядных существ они предназначены, чтобы грызть, отделяя малые порции от целого «пирога», измельчать отхваченные куски или соскабливать с «ватрушки» сладкую начинку. Хищники зубами удерживают добычу, разрывают ее на части, разгрызают кости или раздавливают панцири черепах, твердую хитиновую оболочку насекомых. Вот почему зубы, не воспринимаемые людьми как жизненно важные органы тела, на самом деле однозначно определяют продолжительность жизни четвероногих. От их состояния зависит судьба большинства животных.
Жизнь слонов лимитируется состоянием их зубов, так как на воле они питаются растительным, подчас довольно жестким кормом, который, чтобы был какой-нибудь прок, перед тем как проглотить, тщательно перетирается мощными коренными зубами. У слона всего две пары действующих зубов: одна в верхней, другая — в нижней челюсти. Кроме того, в каждой челюсти есть по пять пар зубных зачатков. Когда наличные зубы снашиваются, они выпадают, а на смену вырастают новые, пока не износится шестая, последняя пара зубов. Тогда питание слона начинает постепенно ухудшаться, что и приводит его к гибели.
Млекопитающие оснащены тремя типами зубов. Каждый выполняет специфические функции. Если у животных строго специализированный тип питания, это в первую очередь проявляется в характере его зубов. В самой передней части обеих челюстей находятся резцы. Они особенно важны для растительноядных животных. Именно ими откусывают, отрезают или отгрызают куски пищи. Наибольшим совершенством этот аппарат обладает у грызунов. У бобров, относительно небольших животных, меньшая, видимая часть верхних резцов достигает 2–2,5, а нижних 3,5–4 сантиметров. Остальное скрыто десной.
Резцы грызунов состоят почти из одного дентина — особой разновидности костной ткани и только спереди покрыты слоем эмали. Дентин — вещество более податливое, чем эмаль, и поэтому стирается значительно быстрее. Несмотря на значительную нагрузку или, точнее, благодаря ей, зубы от работы не тупятся, а, наоборот, затачиваются. В результате устойчивости эмали и быстрого снашивания находящегося сзади дентина они приобретают форму остро заточенного долота.
Резцы растут всю жизнь примерно с такой же скоростью, как и стачиваются. У серой крысы за месяц резцы вырастают на 3 сантиметра, поэтому стачивание для них совершенно необходимо, иначе может произойти трагедия. Увеличиваясь с такой скоростью, зубы к концу жизни могли бы достичь метровой длины. Чтобы этого не произошло, они подравниваются, правятся, а если нужно, стачиваются, когда трутся друг о друга. Обычно это происходит во сне.
Клыков у грызунов и у большинства жвачных нет, зато коренные зубы развиты отлично. Они имеют широкую жевательную поверхность, покрытую рядами тупых бугорков. Резцами грызуны откусывают порции пищи, а коренными измельчают ее до необходимой величины. Старательно работая своими четырьмя долотами, снимая ими характерную толстую стружку, бобр всего за пять минут валит осинку толщиной 10–12 сантиметров. Между резцами и коренными у грызунов большой беззубый промежуток, как бы разделяющий полость рта на два отдела, что создает большие удобства для работы передних зубов, которым ничто не мешает.
Клыки, а часто и резцы типично травоядным животным, в непосредственном значении этого слова, при потреблении пищи не нужны. У некоторых оленей клыки нижней челюсти приобрели вид резцов и помогают им щипать траву. Зато в верхней челюсти нет ни тех, ни других. Их заменяет роговой нарост. Частокол зубов нижней челюсти прижимает к нему захваченную траву или молодые древесные побеги иотрывает их. Еще лучше вооружены быки. У них в нижней челюсти целый «забор» из восьми резцеобразных зубов. Нет резцов в верхней челюсти бегемотов, а в нижней их всего два, зато гигантского размера. У этих животных, как и у других млекопитающих, большая нагрузка ложится на коренные зубы, и они всегда в наличии, хотя по сравнению с резцами и клыками могут показаться мелкими.
Хищники обычно пользуются всеми зубами. У волка их 42, из них 12 резцов, 4 клыка и 26 коренных. Самые главные — клыки. Они помогают схватить, удержать и убить добычу. У крупных хищников потеря одного клыка делает охоту неэффективной. Хищники пищу не пережевывают, а коренные зубы используют для перекусывания и расчленения (раздирания) добычи. У насекомоядных зубы дифференцированы слабо, так как их основная добыча — беспозвоночные — имеет нежные ткани, а твердую хитиновую оболочку, если она есть, нетрудно раздавить.
У некоторых животных с зубами настолько плохо, что это нашло отражение в их названии. Я имею в виду отряд неполнозубых, к которым относятся муравьеды, ленивцы и броненосцы. Это, несомненно, связано с особенностями их рациона. У муравьедов зубов нет вообще. Поедая мелких насекомых, они легко обходятся без них. У ленивцев нет ни резцов, ни клыков. Листья они срывают жесткими, покрытыми ороговевшей кожей губами, а разжевывают коренными зубами.
У броненосцев, питающихся муравьями и термитами, тоже нет ни резцов, ни клыков, так что они явно неполнозубы, хотя общее число зубов — внушительно. Оно колеблется для разных видов от 28 до 100 — рекорд для млекопитающих. Зубы этих животных имеют примитивное строение и выглядят более или менее одинаково. На них нет эмали, только один непрочный дентин, зато они растут всю жизнь.
Полностью отсутствуют зубы у панголинов, или ящеров, тоже живущих за счет термитов и муравьев. Нет резцов и клыков у трубкозубых, придерживающихся аналогичного меню, только коренные, да и те имеют вид трубочек из дентина и растут всю жизнь. Нет клыков у слонов, а резцов только два и оба в верхней челюсти. Мы их называем бивнями. Они используются для обороны, для выкапывания из земли луковиц и клубней. А передняя беззубая половина рта создает возможность для уникального способа общения. Слонята и молодые слоны засовывают хобот в рот своим старшим родственникам, чтобы приласкаться к ним, выразить свое почтение, а заодно выяснить, чем они отобедали.
У насекомых ротовой аппарат образован тремя парами придатков. Он построен из того же материала, что и кутикула — твердая оболочка тела. Верхние челюсти, или жвалы, представляют собою монолитные пластинки. У грызущих насекомых широкая поверхность их вершин зазубрена. Ею хорошо грызть, отделять кусочки от твердых частей растений. Основание жвал тоже широкое и покрыто твердыми бугорками. Этот отдел служит для измельчения, перетирания пищи. Таким образом, имеется полная аналогия с резцами и коренными зубами млекопитающих. У хищных жвалы серповидно изогнуты и заканчиваются остриями. Они заменяют насекомым клыки.
Нижние челюсти грызущих насекомых состоят из нескольких члеников. Сходно устроена нижняя губа, сросшаяся из двух половинок. У некоторых хищных насекомых она выполняет хватательную функцию. Иногда это устройство дополнено верхней губой. В соответствии с характером потребляемой пищи ротовой аппарат может быть преобразован в приспособление для перекачки жидкости, например, нектара. Насосом оснащены бабочки. Если пищей являются соки растений и животных, шланг дополнен «консервным ножом», спрятанными в специальный футляр и способными выдвигаться острыми щетинками, позволяющими «вскрывать» наружные оболочки и добираться до тканевых жидкостей и крови.
На дне глотки моллюсков, которую правильнее было бы назвать ротовой полостью, находится особый выступ с хрящевым скелетом внутри. Этот орган, названный радулой, усеян рядами мелких зубчиков. С помощью специальной мускулатуры радула перемещается вперед или назад, действуя как терка. При необходимости она может немного выдвигаться из ротовой полости. Это позволяет терке превращать сочные плоды или зеленые части растения в кашицу, которая затем легко усваивается в кишечнике.
Птицы — единственный, полностью отказавшийся от зубов класс позвоночных. Их отчасти заменяет клюв. Он дает возможность хищникам расчленять добычу, а растительноядным вышелушивать семена из шишек и колосьев, освобождать орехи от скорлупы, а семена от различных оболочек и дробить зерна.
Отсутствие зубов вынуждает птиц проглатывать насекомых вместе с их хитиновыми панцирями, а мясо прямо с костями, перьями и мехом. Большое количество балластных материалов могло бы постоянно угрожать кишечной непроходимостью и затруднять переваривание пищи. Пернатые от неудобоваримых веществ освобождаются двумя путями. Крупные они выбрасывают через рот в виде погадок — коротких колбасок слегка спрессованных пищевых отбросов, а от остального избавляются обычным путем.
Иногда зубы расположены совсем не там, где мы привыкли их видеть. У африканских яичных змей роль зубов выполняют поперечные отростки шейных позвонков, направленные вперед. Их острые кончики выглядывают в просвет широкой части пищевода и просто распиливают яйцо. Содержимое яйца поступает в следующий суженный отдел пищевода и оттуда в желудок, а опустевшая скорлупа, собранная в комок и отжатая сильными сокращениями мускулатуры, чтобы не засорять желудок, выплевывается. Аналогичным устройством снабжен пищевод живущего на юге Дальнего Востока амурского полоза.