Мир лесных дебрей

Под стать лесу и его обитатели. В других районах планеты не найдешь зверья, носящего так ярко окрашенные меховые манто и накидки. О птицах и бабочках не стоит и говорить. Их пристрастие к ярким одеждам общеизвестно, и они стараются придерживаться этой моды, где бы судьба ни заставила их обосноваться. Но особенно отъявленные франты чаще всего обитают именно в лесу. Вспомните колибри, райских птиц, попугаев. Соседи по лесу от них не отстают. Нигде в другом месте не найдешь таких изумительных жуков, так броско одетых лягушек, так щегольски наряженных змей.

Сейчас настало время продолжить разговор об электромагнитном излучении нашего дневного светила. Его спектр весьма широк: от гамма— и ультрафиолетовых лучей до инфракрасных лучей и радиоволн. Легче всего сквозь земную атмосферу проникают лучи с длинами волн 380–750 нанометров (миллимикрон). Их называют видимым светом. Без электромагнитных волн светового диапазона существование биосферы вряд ли возможно. Они обеспечивают живые организмы необходимой им энергией и раскрашивают мир в различные цвета.

Когда световые волны скопом пробьются сквозь атмосферу Земли и достигнут сетчатки наших глаз, у нас возникает ощущение белого света. Окрашенным внешний мир становится, лишь когда глаза получают только часть стандартного светового потока. Электромагнитные волны длиной 400 нанометров кажутся нам фиолетовыми, от 450 до 500 — синими, от 550 до 600 — желтыми, еще более длинные — оранжевыми, а самые длинные, порядка 700 нанометров, — красными. При смешении волн, имеющих разную длину, возникают новые цвета. Чтобы появилось ощущение желтого цвета, нужно смешать «красные» и «зеленые» лучи, а ощущение зеленого возникает при смешении синего и желтого. Цветовой эффект можно получить и путем вычитания из белого света волн определенного диапазона. Если пропустить солнечный свет через фильтр, способный задержать «синие» лучи, наблюдатель увидит все в желтом цвете, комплектарном синему.

Мир вокруг нас не потому кажется нам красочным, что окружающие предметы испускают световые лучи. Подавляющее большинство естественных и искусственных объектов лишь «зеркала», способные отражать, а не генерировать электромагнитные волны. Идеальные зеркала в природе встречаются редко. Чаще они отражают лишь лучи определенной длины волны, а остальные поглощают. Глаз воспринимает окраску предмета в полном соответствии с тем, какую часть световых волн он отражает.

У живых организмов функцию отражения и поглощения солнечных лучей выполняют особые химические вещества — пигменты. На русский язык это латинское слово можно перевести как «краска». Пигменты живых организмов правильнее назвать биохромами. Они обеспечивают течение физиологических процессов, в том числе перенос и депонирование кислорода и углекислого газа, играют важную роль в тканевом дыхании, в окислительно-восстановительных реакциях, а у растений — в фотосинтезе и участвуют в реализации других функций организма. С помощью биохромов животные приспосабливаются к жизни в различных экологических условиях. Для обитателей леса не последнюю роль играет использование их по прямому назначению в качестве пигментов, с помощью которых обеспечивается окраска верхней «одежды».

Жизнь в лесных дебрях требует особого «обмундирования» и экологически оправданных способов его приобретения, а наличие «спецодежды» диктует ее владельцам экологически обусловленные формы поведения. «Мода» на одежду и способы ее приобретения — обширнейший раздел экологической физиологии. У жителей каждого ландшафтного региона Земли свой стиль.

РАЗОЧАРОВАНИЕ КЛЕМЕНСА ПЕТТЕНКОФЕРА

Мир красок — вотчина живописцев. Они издавна учатся у природы и соревнуются о ней. Среди мастеров кисти выдающийся русский художник Куинджи прославился непревзойденным умением передавать эффекты лунного и солнечного освещения. В своих знаменитых картинах «Ночь на Днепре», «Украинская ночь», «Березовая роща», «После грозы» и других он добивался полной иллюзии освещенности. Кому хоть раз довелось увидеть эти картины, хранящиеся в Русском музее Ленинграда и в Третьяковской галерее в Москве, никогда не забудет производимого ими впечатления.

Трудно поставить кого-нибудь из художников в один ряд с Куинджи. Кажется, что на его картинах луна, лунная дорожка на воде, белые стены украинских хаток, освещенные последними лучами солнечного заката, светятся собственным светом. А он добивался такого впечатления с помощью, в общем-то, самых обыденных красок. В его время еще не были изобретены люминесцентные красители, да он вряд ли захотел бы ими воспользоваться.

А между тем проблема ярких, а то и светящихся красок давно занимала умы людей. Многие ученые и художники трудились над их созданием, и большинство потерпело фиаско. В их числе немецкий химик Клеменс Петтенкофер. Он не был особенно талантливым исследователем, но имел, как говорится, «хорошие руки» и ни с чем не сравнимое упорство. Оно и сыграло с самоотверженным тружеником злую шутку.

Начало исследованиям положил случай. Петтенкофер зарабатывал на жизнь, извлекая из даров тропического леса редкие эфирные масла и другие ценные химические продукты. Сырье для работы он закупал сам, так было дешевле, для чего несколько раз в год приезжал в Гамбург. В один из очередных вояжей он увидел на палубе только что ошвартовавшегося судна ворох вынесенных для просушки шкурок тропических птиц. В те годы в Европе было принято украшать птичьими перьями шляпы и другие предметы дамского туалета. Больше всего его поразило оперение некоторых колибри, переливающееся всеми оттенками синего цвета. У него сразу зародилась мысль извлечь из птичьих перьев пигменты и создать на их основе необыкновенно яркие краски.

Двадцать лет настойчивый ученый сдирал бородки с птичьих перьев, растирал их в ступках, обрабатывал кислотами и щелочами, выдерживал в спиртах и эфирах, кипятил в различных жидкостях, по так и не сумел извлечь из них ни грамма синего пигмента. Теперь мы знаем, что биохромов подобных оттенков животные нашей планеты не имеют и Петтенкофер совершенно зря отдал этому бесперспективному занятию треть своей жизни.

Биохромы содержатся в перьях и в волосах, а на незащищенных участках тела или у существ, не пользующихся «одеждой», прямо в коже. Они вырабатываются в специальных пигментных клетках — хроматофорах, находящихся в наружных покровах тела, и отсюда проникают в перья и шерсть, окрашивая их.

Наиболее обычным и распространенным является черный пигмент — меланин и его разновидность феомеланин. Он желтый или оранжево-красный. Пигментные клетки, носители меланина, получили название меланофоров. Они бывают двух типов. Топкие, удлиненные клетки, расположенные в самых верхних слоях кожи, создают постоянную окраску тела и снабжают пигментом волосы и перья. Меланофоры более глубоких слоев кожи — очень крупные клетки размером до 0,5 миллиметра. Они позволяют животным произвольно менять свою окраску.

Следующий тип пигментных клеток — ксантофоры и эритрофоры содержат каротиноиды и птерины соответственно желтого или красного цвета. Вот насколько скудна исходная палитра животных нашей планеты, и тем не менее они рядятся в яркие одежды, используя всю гамму цветов и оттенков. Как они этого добиваются, я расскажу несколько позже, а сейчас придется снова вернуться к физике света.

Для начала обновим в памяти, как возникает радуга и какие пигменты окрашивают наше небо в ясные солнечные дни. Почему черная бездна космоса со дна воздушного океана кажется нам голубой? Безусловно, в небе нашей планеты нет никаких красителей. Радугой небо украшают прозрачные, а значит, и бесцветные капельки воды, обладающие способностью изменять направление солнечных лучей.

Проведем несложный опыт. Воткните в песчаное дно пруда прямой прут и отойдите чуть в сторону. А теперь внимательно приглядитесь к тому, что получилось. Оказывается, что, с какой стороны ни рассматривать прут, непременно создается иллюзия, что он надломлен по линии, разделяющей воду и воздух. Этот оптический обман происходит из-за преломления, иными словами, благодаря изменению направления световых лучей на границе воздух — вода.

Люди — сухопутные существа, и наш мозг в обыденной жизни практически не сталкивается с анализом информации, приносимой световыми лучами, внезапно меняющими свое направление. Поэтому объекты, погруженные в воду, кажутся нам расположенными не там, где они действительно находятся, а в том месте, откуда был должен начать свое движение световой луч, несущий о них информацию.

Крохотные капельки воды тоже обладают преломляющей способностью, причем величина отклонения лучей от первоначального направления зависит от их длины. В результате солнечные лучи, пройдя через множество капелек, не только изменят направление, они будут рассортированы в соответствии с длиной своих волн, и возникнет радуга. Теперь вместо белого света мы увидим всю цветовую гамму составляющих его компонентов.

Сходные явления придают небу голубой цвет. В воздухе всегда много пыли. В верхних слоях больше всего мельчайших частиц, диаметр которых меньше длины волны желтого и тем более красного света. Для этих лучей такие мелкие частички не являются серьезным препятствием, зато синие лучи с самой короткой длиной волны могут и отражать и рассеивать. Частички пыли рассеивают световые лучи таким образом, что свет, идущий вниз к земле, содержит больше коротковолновых фиолетово-синих лучей, чем длинноволновых — желтых и красных. Вот почему небо для нас окрашено в голубой цвет.

Тот же самый эффект лежит в основе голубой окраски кожных покровов, «одежды» и иных образований тела животных и человека. Например, голубые, как мечта, глаза белокурых красавиц не содержат ни грана голубого пигмента. Зато в радужной оболочке много мельчайших белковых частичек белого цвета, которые так малы, что не способны задержать желто-красные лучи, но отражают голубые. Вот нехитрый секрет окраски глаз людей, чей организм вырабатывает мало желтых, и что еще важней, черных пигментов.

Аналогичное происхождение имеет синяя окраска перьев многих птиц, в том числе хороню всем знакомых волнистых попугайчиков, соек, дальневосточных голубых сорок, синиц-лазоревок и других, и кожи на морде у обезьян-дрилов или шеи у шлемоносных казуаров. Более насыщенный синий или темно-синий цвет обусловлен присутствием черного пигмента — меланина, а зелеными перья становятся, когда в них содержится желтый пигмент. Синие лучи, возникшие вследствие рассеивания света белыми или прозрачными частичками, смешиваются с желтыми, отраженными соответствующим пигментом, и придают перьям зеленую окраску.

Таков механизм возникновения «спокойного» голубого и сине-зеленого цвета живых объектов. Происхождение радужной переливчатой окраски сложнее. Оно связано с интерференцией — взаимодействием волн. С этим явлением школьный курс физики знакомит на примере мыльных пузырей, масляных и нефтяных пятен. Как хорошо известно, мутноватая мыльная водица, тонкие пленки желтовато-бурых масел и нефти приобретают разноцветную переливчатую окраску. Ее характер меняется с изменением угла зрения. Секрет цветовой радуги объясняется тем, что, как бы ни была тонка пленка, световые лучи, отразившиеся от ее нижней поверхности, проходят несколько больший путь, чем волны, отразившиеся от верхней поверхности. При их взаимодействии, если они имеют одинаковую фазу, происходит суммирование, и объединенная волна увеличивается, а если фаза не совпадает (одна волна растет, а другая идет на убыль), они частично друг друга гасят.

Иными словами, амплитуда суммарной волны может возрасти или существенно уменьшиться, а если толщина пленки равна половине длины волны, они полностью гасят друг друга. В результате из светового потока выпадают лучи с определенной длиной волны, и тогда он приобретает окраску, комплектарную «выпавшим». Если световые лучи падают на пленку перпендикулярно, расстояние, которое они проходят от ее верхней поверхности до нижней, значительно короче, чем когда им приходится пересекать ее под каким-то другим углом. Вот почему при перемещении наблюдателя характер окраски меняется.

Благодаря интерференции возникает яркая переливчатая окраска перьев птиц, хитиновых покровов жуков, реже крыльев бабочек. У птиц роль интерферирующей пленки играют уплощенные крючочки на бородках пера. Яркость окраски и у птиц и у насекомых может быть значительно усилена, если интерферирующий слой располагается поверх слоя черного пигмента. Благодаря этому панцири жуков и перья птиц приобретают металлический блеск.

Радужная окраска кожи возникает благодаря кожным клеткам, содержащим гуанин — особое пуриновое вещество. Оно находится внутри клеток в виде набора белых или прозрачных бляшек, ориентированных таким образом, чтобы эффективно отражать свет, падающий на кожу животного. Когда отражение достаточно полное, кожа приобретает белый цвет, если некоторая часть солнечных лучей поглощается, возникает серебристый или золотистый блеск. В сочетании с настоящими пигментными клетками иридофоры участвуют в создании радужной окраски и металлического блеска.

Аналогична природа белых одежд. Белоснежная шерсть обязана своей окраской пузырькам воздуха, заключенным в прозрачную оболочку. Перья — множеству бесцветных крючочков на их бородках. Бабочки — прозрачным чешуйкам, покрывающим крылья, молоко — крохотным капелькам жира, взвешенным в жидкости. Снег — прозрачным кристалликам льда, образующим снежинки. Для создания белого цвета отражающие частички не должны быть слишком маленькими, чтобы не происходило избирательного отражения коротких световых волн и не возникала голубая окраска.

Чтобы изменить наряд, птицам и млекопитающим приходится полностью переодеваться. Некоторые из них линяют два или даже три раза в год. Животным с голой кожей в этом отношении легче. Манипулируя пигментными клетками, они способны менять окраску прямо на глазах за доли секунды, за минуты или, во всяком случае, в течение нескольких часов или дней. У наиболее одаренных художников хроматофоры собраны в функциональные единицы и действуют согласованно, создавая на коже окрашенную точку. В таких объединениях соблюдается определенный порядок. Ближе всего к поверхности находятся ксантофоры и эритрофоры. Под ними, иногда в несколько слоев, располагаются иридофоры. В основании объединения лежит меланофор, отростки которого тянутся к поверхности, оплетая сверху слой иридофоров или всего объединения пигментных клеток. Цвет кожи меняется при рассредоточивании пигмента в хроматофорах верхнего слоя. От состояния черного пигмента зависит потемнение окраски; если меланин густо заполнил отростки клетки, остальные хроматофоры как бы прикрываются темным покрывалом, и животное чернеет.

Существуют и другие формы объединений пигментсодержащих клеток. Наиболее распространено сочетание постоянно окрашенного слоя, способного изменять концентрацию пигмента, и слоя меланофоров, отростки которых оплетают выше лежащие пигментные клетки. Обычно в постоянно окрашенном слое присутствуют только желто-коричневые пигменты. Благодаря подобным объединениям животные способны из желтых или желто-коричневых стать темно-коричневыми или черными.

Многие животные пользуются чужими красителями. Лес богаче всего зеленым пигментом — хлорофиллом. Для вегетарианцев — просто грех не воспользоваться даровой краской. Самый простой способ позеленеть — иметь прозрачное тело и всегда набитый до отказа живот, простите, кишечник. Именно так поступают многие гусеницы.

Другой способ приобрести покровительственную окраску — извлечь краситель из пищи и с помощью кровеносной системы разнести его по всему организму. Процесс этот не настолько прост, как может показаться на первый взгляд. Нужно суметь всосать в кровь крупные молекулы хлорофилла, не повредив их при этом, да и в крови уберечь от разрушения. Тем не менее у многих насекомых этот процесс хорошо отлажен.

У бражников — крупных бабочек, о которых уже шла речь, зелеными частями растений питаются только гусеницы, а взрослые насекомые высасывают из цветов нектар, как колибри, зависая над ними в воздухе. Таким образом, запасы хлорофилла, накопленные в детстве, больше не пополняются. В период окукливания он тщательно сохраняется, и бабочка вылупляется из куколки с солидным запасом зеленой краски, но на свои личные нужды ее не тратит. Она им просто не нужна. Например, в окраске глазчатой зубчатки преобладают желто-коричневые тона. Зеленым пигментом самки снабжают откладываемые яйца. Это позволяет уберечь их от взоров хищников.

Да и вылупляющиеся из таких яиц крохотные гусеницы бывают зелеными еще до первого приема пищи.

К помощи растений прибегают даже млекопитающие, хотя делают это редко. Преимущества зеленой окраски неоспоримы, но цвет этот не в почете. Даже представительницы прекрасной половины человечества, много внимания уделяющие цвету своих волос, охотно окрашивающие их в черный цвет и различные оттенки голубого, сиреневого, желтого и даже розового тонов, «озеленяться» избегают. А вот ленивцам такая окраска необходима, и они дают приют одноклеточным зеленым водорослям. Влажная атмосфера дождевого тропического леса, усиливаемая в глубине шубки испарениями собственного тела, создает для этих влаголюбивых растений вполне подходящие оранжерейные условия. В результате одежда зверя окрашивается в буро-зеленые тона. К сожалению, у музейных препаратов зеленый цвет не сохраняется. При сушке шкур из водорослей получается сено со всеми вытекающими отсюда последствиями.

МАСКХАЛАТЫ

Для большинства животных важнее всего быть незаметными. В равной мере в этом заинтересованы и вегетарианцы и хищники. Им выгодно не попадаться на глаза ни врагам, ни жертвам. Для этого в первую очередь необходимо, чтобы одежда не выделялась на фоне окружающей растительности, имела бы, так сказать, покровительственную окраску.

Лес — зеленое море. Этот цвет доминирует в любом лесу. Не удивительно, что многие лесные обитатели, в первую очередь живущие на деревьях, где убегать, спасаясь от преследования, значительно сложнее, чем на земле, особенно заинтересованы в том, чтобы стать незаметными, и потому облачаются в соответствующие одежды.

Зеленая окраска чрезвычайно популярна среди членистоногих. Ею особенно охотно пользуются существа, не имеющие крыльев. Взрослые насекомые, их яйца, гусеницы и куколки часто рядятся в этот цвет. По их пути пошли и пауки, обитающие в кронах деревьев или в траве. Их близкие родичи, предпочитающие жить на древесных стволах, окрашены под цвет коры в коричнево-бурые и оливково-серые тона, а представители североамериканских пауков-бокоходов — в белый или желтый цвет.

Эти пауки сетей не плетут. Они подстерегают добычу, сидя прямо на цветках. Особенно охотно хищники селятся по лесным полянам и в зарослях кустарников да белых цветках высоких зонтичных растений, на ромашках, на собранных в метелки желтых цветках золотарников. В зависимости от окраски цветков поселяющиеся здесь бокоходы белые, желтые и желтовато-зеленые, а обитатели вересковых пустошей Британских островов — розоватые.

Из наземных рептилий к жизни в лесу приспособились ящерицы, хамелеоны и змеи. Все они умеют лазать, отлично себя чувствуют на деревьях или в подлеске и носят зеленые одежды. Среди них особенно много змей. Им особенно важно быть незаметными. В непроходимых джунглях Новой Гвинеи высоко в кронах обитает зеленый питон, чей цвет хорошо гармонирует со светлой окраской древесной листвы. Очень похож на него собакоголовый удав, один из трех представителей древесных удавов, обитающих в тропической Америке.

Многие американские лесные ужи, в том числе темно-зеленая зипо из лесов Бразилии, селятся в густых кустарниках. Она одинаково хорошо и быстро передвигается и среди переплетений ветвей, и по земле, и в воде. Ее родственники переселились в кроны, а на землю стараются не спускаться. Аналогичные привычки у азиатских бронзовых змей и плетевидок, зеленых и серых (в действительности они серо-зеленые) змей Африки.

Большинство лесных ящериц живет на деревьях. Самая крупная из них — зеленая агама достигает в длину 180 сантиметров. Эта растительноядная красавица в юные годы окрашена в ярко-зеленый цвет с темными поперечными полосами. Пока ящерица не постарела и не потемнела, она настолько сливается с зеленым фоном листвы, что, несмотря на гигантский рост, заметить ее трудно.

Древесные виды агам и гекконов тоже пользуются покровительственной окраской, но это не значит, что все они окрашены в зеленый цвет. У тех, кто обитает на древесных стволах, тело покрыто коричневыми, бурыми и серыми пятнами. В подобных одеждах щеголяет восточно-африканская агама. Окраска настолько хорошо ее маскирует, что в случае опасности ящерица не убегает, а, распластавшись на стволе, мгновенно замирает, тотчас становясь невидимой. Ящерица сохраняет неподвижность до самой последней возможности, словно понимая, что заметить ее невозможно.

Плоское широкое тело индо-малайского лопастнохвостого геккона по бокам туловища, лап и пальцев снабжено кожными выростами и испещрено своеобразным рисунком. Оно очень точно имитирует потрескавшуюся кору, покрытую лишайниками или мхами. А обитающие на земле североамериканские жабовидные ящерицы благодаря зеленовато-коричневой или зеленовато-серой окраске совершенно незаметны на фоне покрывающих землю сосновых игл.

Чему только не подражают животные, чтобы стать незаметными: листьям, веточкам, колючкам, древесной коре, лишайникам. Обитающие в кронах деревьев змеи легко становятся похожими на лианы. В лесах Явы живут удивительные пауки. Они на виду у всех часами отдыхают на листьях растений. От хищников их спасает сходство (и формой и расцветкой) с птичьим пометом. Подобным образом маскируются многие бабочки, гусеницы и другие насекомые. Южноазиатские нежно-розовые богомолы держатся среди таких же нежно-розовых цветов. Чтобы не выдать себя ничем, они прижимают к телу и прячут свои конечности. Насекомые, посещающие цветы, становятся легкой добычей хищника.

Многие мелкие существа стараются приобрести сходство с каким-нибудь неодушевленным предметом. Зеленые крылья кузнечика, пронизанные многочисленными жилками, и без того похожи на листья деревьев. Но представители некоторых видов тропических древесных кузнечиков во время отдыха на тоненьких веточках становятся на голову. В такой позе они неотличимы от листочков, сидящих на коротких черешках.

В дождевых тропических лесах много ярко окрашенных животных, но это не помогает хищникам их обнаруживать. Нарядные щеголи теряются в буйстве красок, тем более что животные умеют выбирать нужный фон. Дневных бабочек больше всего привлекают розовые и розовато-лиловые цветы, а колибри обычно предпочитают красные и оранжевые. Подобные тона чаще всего используются и в убранстве этих животных.

Окраска — основа маскировки. Ее эффективность усиливается рисунком одежды. Не слишком густой лес в солнечную погоду представляет собой мозаику пятен света и тени. Недаром среди лесных обитателей в моде пятнистая одежда. Особенно часто к ней прибегают кошки и олени. Желто-оранжевая, иногда почти красная шкура ягуара, испещренная бархатно-черными пятнами, делает его совершенно незаметным в сумраке леса, пронизанного яркими бликами тропического солнца. Так же одеты и его ближайшие американские родственники.

Оцелот — большая кошка желтого или охристо-коричневого с серым оттенком цвета, значительно крупнее рыси. По этой роскошной основе правильными рядами расположены черные пятна неопределенной формы и полосы на длинном хвосте. Аналогичными пятнами украшена шкура маленькой онциллы. В тропической Азии обитают еще две крупные лесные кошки: пантера, больше известная у нас как леопард, и не состоящий с ней в непосредственном родстве обитатель чащоб — дымчатый леопард.

Ареал распространения леопарда чрезвычайно широк— от южных границ нашей страны до южной оконечности

Африки. На этом материке он предпочитает селиться в разреженных листопадных лесах и саваннах с группами одиноко растущих деревьев. Более мелкая африканская кошка — сервал особенно охотно занимает участки в мелколесье и в кустарниковых зарослях по берегам водоемов. Это желтые, желто-оранжевые или оранжево-коричневые звери с черными пятнами на шкурах.

Кошки зоны умеренного климата одеты значительно скромнее: в палево-дымчатые и серые тона с темными пятнами и крапинками на морде, спине и боках. Похожие шубки носят дальневосточный лесной кот, европейская дикая лесная кошка и некогда вездесущая в северных лесах Восточного полушария рысь. Такая расцветка помогает хищникам маскироваться во время охоты. О том, насколько важна для лесных котов пятнистая шкура, свидетельствует окраска их родичей, заселяющих пустыни и степи. Вспомните, как выглядят цари зверей — львы, во что одеты пумы, каркалы, барханные коты… У них однотонный блеклый мех, а пятна если и бывают, то только у котят и задолго до начала самостоятельной жизни полностью исчезают.

Пятнистость и полосатость малолетних детей у одетых более строго родителей — явление достаточно обыденное. Ее утрата с возрастом в порядке вещей, а вот случаи появления пятен на одноцветной шкуре у растущих и мужающих детенышей зоологам неизвестны.

Трудно сказать, имеет ли рисунок на шкурах диких котят и диких поросят какое-нибудь значение. Оленятам он действительно позволяет неплохо маскироваться. У большинства видов оленей самка на время отела отделяется от стада и, уединившись в малодоступном человеку и крупным хищникам месте, рожает одного, реже двух детенышей. Первые дни мать и ее теленок коротают порознь. Оленуха кормится в лесу, восстанавливая силы, а ее чадо лежит в густой траве где-нибудь па лесной полянке, и белые пятнышки па его шубке сливаются с бликами солнечных лучей, пробившихся сквозь листву окружающих деревьев. Только раз в день приходит оленуха к своему теленку, чтобы покормить. У оставленного на произвол судьбы младенца единственная защита — способность затаиваться, становясь незаметным.

В пятнистых шкурах щеголяют взрослые лани, японские и пятнистые олени, африканские лесные антилопы. Светлые пятна помогают им оставаться незаметными. Однако этот вид маскировки хорош лишь для вечнозеленых лесов. В зоне умеренного климата, где деревья к зиме сбрасывают листву, пятнистая шкурка с наступлением холодов теряет свое защитное значение. Оленям-северянам приходится дважды в год переодеваться. И лани, и японские олени к зиме избавляются от ставших ненужными пятен, которые теперь делают их заметными.

КАМУФЛЯЖ

В конце 1941 года фашистские полчища, используя значительное превосходство сил и эффект внезапности, несмотря на героическое сопротивление частей Красной Армии, оказались у стен Ленинграда. Могло показаться, что жизнь многомиллионного города, попавшего в кольцо блокады, лишенного пищи, топлива, электроэнергии, угасала. Бедствия усугубляла необычайно холодная зима. Город, заваленный сугробами никем не убираемого снега, замерзал. Суровые морозы сковали реки и каналы.

Корабли Балтийского флота, которые еще до наступления холодов вошли в Неву, намертво вмерзли в лед. Их палубы, палубные надстройки, такелаж покрылись белыми шапками снега. В этот трагический момент, когда жизнь города чуть теплилась, готовая в любое мгновение прерваться, в центре Ленинграда на бывшей Английской набережной, где выстроились в ряд дворцы петербургской знати и иностранных посольств, появились люльки маляров, и стены домов стали покрывать свежей краской.

Возможно, эта короткая историческая справка вызовет у читателей недоумение. Действительно, кому в столь трагический момент жизни города, когда па его улицах ежедневно рвались сотни вражеских снарядов, пришла в голову нелепая мысль заняться ремонтом?

Фасады зданий, обращенных к Неве, споро преображались. Но это не было обычным ремонтом. Стены домов окрашивались в два цвета какими-то странными косыми блоками, и никого не заботило, что при этом под кистью маляров исчезал великолепный лепной декор стен.

Возможно, читатель уже догадался, что смысл этих малярных работ — камуфляж. Чтобы зрительно узнать предмет, необходимо проследить его контуры. Если окраска отвлекает внимание, мешает увидеть очертания предмета, узнать его трудно. На этом основано одно из средств маскировки — расчленяющая окраска, или камуфляж. Он одинаково применим и к зданиям, и к живым существам. В простейшем случае расчленяющий эффект достигается тем, что тело делится на две-три части с помощью резко контрастирующей окраски. Яркий пример — жители южноазиатских лесов чепрачные тапиры. Их голова, шея, плечи, грудь, и все четыре конечности окрашены в черный цвет, а вся остальная, большая часть тела серовато-белая. Издалека черная и белая части тела кажутся самостоятельными предметами необычной формы. Благодаря этому в пронизанном солнечными лучами лесу тапира заметить трудно.

Более сложный тип расчленяющей окраски — яркая полоса, разделяющая тело на две части и резко контрастирующая с основным фоном. К этому способу часто прибегают лягушки и квакши. Желтая, оранжевая или черная полоса, если она проходит по боковой поверхности тела, особенно заметна, когда на сидящее животное смотрят сбоку. Обычно она начинается на морде, обязательно захватывает глаз, делая его незаметным, что очень важно, и заканчивается над бедром или проходит по нему. Полоса делит лягушку на верхнюю и нижнюю части. Каждая из них ни на что не похожа. У других лягушек расчленяющая полоса проходит вдоль хребта, деля животное на две симметричные половины, плохо идентифицируемые по отдельности.

У некоторых животных разделяющие полосы делят туловище поперек. На шею ошейникового пекари, однотонно окрашенного в коричневый или темно-коричневый цвет, «надет» свободный, сдвинутый к плечам ошейник — черная вертикальная полоса, отделяющая голову, шею и грудь зверя от остальной части тела. Широкая, но неполная черная полоса отделяет у газели Томпсона — обитателя кустарниковых африканских саванн передние ноги и брюхо от остальных частей тела. Всего лишь короткий мазок черной краски, к тому же такой заметный на теле газели, если любоваться ею в зоопарке, делает ее незаметной, когда она стоит неподвижно на фоне желтых пожухлых акаций.

Поперечное деление тела особенно необходимо змеям. Тело американской родственницы наших медянок — молочной змеи окрашено в красный цвет, перемежающийся желтыми и черными полосами. Королевские змеи, живущие на Тихоокеанском побережье США, окрашены в коричнево-черный цвет с редкими ярко-желтыми кольцами. У уленбуронга, или древесной мангровой змеи, действительно обитающей в болотистых джунглях и настоящих манграх Южной Азии и островов Индийского океана, черно-синяя и синяя спина, зеленоватое брюхо, а туловище разделено на сегменты желтыми разорванными на спине кольцами. Яркие полосы, расчленяя контуры тела этой крайне агрессивной змеи, делают ее невидимой, что дорого обходится людям. Обыкновенный коралловый аспид своей раскраской напоминает молочную змею, только длинные красные сегменты тела разделены у него не тремя, а пятью черными и зеленовато-желтыми кольцами.

Из древесных змей, обитающих на территории нашей страны, расчленяющую окраску имеет амурский полоз. У него темно-бурая или черная спина и желтое брюхо. Тело поделено желтыми косыми раздваивающимися внизу полосами. Такая окраска отлично маскирует полоза, что позволяет ему в хорошо освещенном верхнем ярусе леса, на десятиметровой высоте открыто, не маскируясь, подкарауливать зорких птиц и успешно на них охотиться.

Не меньший расчленяющий эффект дает пестрый рисунок — узор из пятен и полос различной формы и размера. Здесь могут использоваться любые цвета, и чем ярче, тем лучше. Когда животное находится на неоднородно окрашенном фоне, а лес создает для своих обитателей именно такое обрамление, яркие краски хотя и привлекут внимание любого наблюдателя, но франта не выдадут. Необходимо соблюдение лишь одного правила: соседние цвета рисунка должны быть резко контрастны. Если при этом хотя бы один цвет совпадает с преобладающей окраской окружающей среды и сливается с фоном, животное «исчезает». Остаются видны лишь пятна, полосы и узоры контрастирующих с ним цветов. Но они мало что могут сказать об их обладателе. Каждый элемент воспринимается глазом как отдельный предмет.

В темном лесу хорош белый или желтый рисунок на темном или черном фоне, а в светлом — зеленый или буро-коричневый фон и яркие краски рисунка. В качестве примера лучше всего опять сослаться на древесных лягушек. Многие из них необычайно красивы: по нежно-зеленому фону разбросаны фиолетовые, желтые или красные полосы и пятна. Одежда броская, можно сказать, вызывающая, но попробуйте увидеть подобную красавицу, когда она сидит на древесном листе. Легче отыскать иголку в стоге сена.

Рисунок, выполненный контрастными цветами, может вызвать иллюзию рельефности. Она возникает, когда пятна рисунка, резко контрастные по отношению к фону или соседним пятнам, не однородны, а имеют градации тонов. Контрастность усиливается благодаря тому, что по мере приближения к разграничительной линии светлые тона еще больше светлеют, а темные становятся совсем темными. Часто здесь появляется белая или черная каемка.

С этим видом камуфляжа может познакомить крупная, до двух метров в длину, толстая и флегматичная габонская гадюка. Ярче окраску трудно придумать. По хребту вдоль тела красавицы тянется цепочка белых или желтых вытянутых продольно прямоугольников, соединенных между собой черными парными треугольниками. Вдоль боков проходит светлый волнистый зигзаг с темной оторочкой по нижнему краю. Углубления зигзага заполнены пурпурными ромбами со светло-серыми пятнами посередине. Когда змея, свернувшись кольцами, лежит где-нибудь в тени куста или располагается на его ветвях, изгибы ее тела нарушают правильный линейный характер орнамента. Отдельные его элементы как бы топорщатся, кажутся лежащими в разной плоскости и потому особенно полно сливаются с мусором лесной подстилки и листвой окружающих ветвей.

Африканская гадюка-носорог названа так из-за двух шиповидных чешуек, слегка загнутых назад (они есть и у габонской родственницы), которые располагаются на кончике морды между широко зияющими ноздрями. Голова франтихи украшена желтыми и голубыми полосами, а вдоль спины тянется цепочка двойных голубых трапеций, окаймленных желтой полоской и соединенных между собою черными ромбами. Вдоль каждого бока лежат черные треугольники вперемежку с зелеными ромбами с узкой красной каймой.

Гадюка-носорог тяготеет к влажным лесам с яркой растительностью, создающей прекрасный фон, в котором «растворяется» рельефный орнамент красотки. Сходным образом разрисована шкура медноголового щитомордника, ромбического гремучника, плоскохвостого геккона и других рептилий.

Млекопитающие тоже используют эффект рельефности. У серого трехпалого ленивца на спине большое оранжево-рыжее пятно, обрамленное черной полоской. Когда зверь висит на ветке в своей обычной позе спиною вниз, пятно кажется удивительным плодом. Если учесть, что с первого этажа увидеть ленивца практически невозможно, тем более целиком, не заслоненного хотя бы частично листвой, этого нехитрого приспособления может оказаться достаточно, чтобы не бросаться в глаза хищнику.

Дикие животные с целью маскировки широко пользуются эффектом противотеней. При обычном освещении, когда свет падает сверху, верхняя часть тела животных освещена более ярко и кажется светлее нижней. Игра света и тени позволяет нам видеть предмет выпуклым, объемным. Умело манипулируя светлыми и темными тонами, художник на плоском холсте создает иллюзию объемного изображения. Природа, в отличие от живописца, нарушая с помощью окраски привычное расположение освещенных и находящихся в тени участков тела животных, добивается прямо противоположного эффекта, превращая их в плоские изображения. Так происходит потому, что обычно более ярко освещенные участки тела окрашиваются в темные тона, а плохо освещенные — в светлые. Если на шкуре имеются пятна или полосы, контуры тела животного расплываются, и заметить его становится трудно.

Между прочим, и пятна и полосы тоже годятся для создания противотени. Если черные пятна на спине сгущаются, а полосы становятся шире, создается впечатление, что она темнее боков. В свою очередь, если размер черных пятен, разбросанных по брюху, уменьшается и сокращается, их число или поперечные темные полосы внизу становятся уже, создается иллюзия светлой окраски. Эффект противотени используется животными, обитающими в разреженных, пронизанных солнцем лесах. В густом полумраке под пологом дождевого тропического леса, где разница и освещенности различных участков тела невелика, он не даст необходимого аффекта.

У лесных животных известны случаи, так сказать, противоестественной окраски, когда спина или, точнее, верхняя часть тела окрашена в светлые тона, а брюхо, нижняя часть тела — в темные. Как ни странно, и это помогает маскироваться, только приходится прилагать дополнительные усилия. Пауки с черным брюхом подвешиваются к своей паутине снизу, вместо того чтобы просто разгуливать по ней, как это делают черноспинные родственники. Так же ведут себя взрослые насекомые, гусеницы лесных бабочек и их куколки. Подвешиваются головой вниз летучие мыши и висячие попугаи.

Не все части тела животного одинаково хорошо заметны. В первую очередь обращают на себя внимание конечности и голова, а на ней самая заметная деталь — глаза. Именно их приходится особенно тщательно прятать. Принципы маскировки те же. Чтобы голова меньше обращала на себя внимание, птицы носят белые, черные или цветные «шапочки», которые искажают ее привычную форму. Или голова отделяется от туловища «надетой» на шею и грудь манишкой. Этому же служит раскраска головы, призванная расчленить ее контур.

Не забыт и клюв. У жителей тропиков — туканов, близких родственников дятлов, непомерно большой, массивный, ярко окрашенный клюв. У перцеяда токо он оранжево-красный и отделен от верхней части белоснежной шеи широкой черной полоской, а манишка, обычный аксессуар одежды туканов, отграничивается от черного туловища красной полоской. Кроме того, на конце клюва располагается крупное каплеобразное черное пятно, полностью искажающее его внешний вид.

Полоски черного, желтого, белого или красного цвета отделяют клювы и других туканов. Сами клювы разрисованы в два-четыре цвета продольными или поперечными полосами. У зеленокрылого арасари верхняя часть клюва желто-оранжевая, средняя — красная, а нижняя — черная. Основание клюва черного тукана сверху желтое, внизу красное, а передние две трети — черные. У желтогорлого тукана, напротив, конец клюва красный, а основная часть — голубовато-зеленая с большими красными пятнами неправильной формы.

Если клюв длинный, удобнее всего перечеркнуть голову и глаз темной полоской, хорошо маскирующей зрачок, начав ее от кончика клюва. Маскирующая полоска целиком захватывает глаз, как у лесных сонь, барсуков, поползней, вальдшнепов и дятлов, или закрывает его верхнюю или нижнюю часть, что можно наблюдать у лягушек и змей. Нередко контуры глаз маскируют пятна. Они встречаются на голове самых различных животных: у королевских змей, щеглов, птиц-носорогов, личинкоедов, у обитателей саванн и кустарниковых зарослей — газелей Гранта.

Аналогичным образом маскируются головы у многих змей. Поперечно-полосатая морда ньясской гадюки делает ее малозаметной в зарослях травы. У габонской гадюки, которая здесь уже упоминалась, по светло-серой голове от глаза тянутся назад и вниз две темные полоски, образующие треугольник, который, как и у ньясской гадюки, пересекает обе челюсти. Иногда пятна создают на лицевой стороне головы своего рода маску, делающую «лицо» неузнаваемым. Весьма своеобразны маски у черно-белых гверец, красивых африканских обезьян, одетых в шубки из длинного шелковистого меха. У абиссинских гверец черная маска, закрывающая большую часть лица, обрамлена белоснежной рамкой, включающей надбровную полоску, бакенбарды и бороду. У другого подвида черная «шапка» узкая черная полумаска, скрывающая глаза, широкая черная полоска под носом, а все остальное лицо белое. Замаскированные масками глаза не видны, особенно когда обезьяны прячутся в густой листве.

У хамелеона большие выпуклые глаза полностью закрыты кольчатыми веками, в центре которых находится маленькая дырочка, располагающаяся напротив зрачка. По цвету веко чаще всего не отличается от остальных частей головы, и, если она покрыта какими-нибудь пятнышками и крапинками, они имеются и на глазных бугорках. Разрисованы веки у бородавчатого хамелеона, хамелеона Оуэна и некоторых их родичей.

Крохотная красноглазая древесная лягушка окрашена в ярко-зеленый цвет и умеет так распластаться на листе, что становится совершенно невидимой. Ее выдают лишь глаза, слишком большие для такого миниатюрного создания и в полном соответствии с названием своей хозяйки окрашенные в малиновый цвет. Поэтому лягушка прикрывает глаза тонкими полупрозрачными веками. Так же поступают козодои, оперение которых прекрасно сливается с лесной подстилкой. Если появляется хищник, птицы закрывают глаза, но остаются сидеть, взлетая лишь в самую последнюю минуту.

Оригинальным способом маскировки головы пользуются венценосные голуби. Эти левиафаны среди голубиных имеют в длину три четверти метра. Живут они в дождевых лесах Новой Гвинеи и большую часть дня проводят на земле, в поисках опавших плодов. Кроме размеров, от прочих голубей их отличает великолепный веерообразный хохол. Он отлично прикрывает сверху голову, да и самого голубя делает мало похожим на живое существо. Ну а для тех хищников, которые имеют возможность взглянуть на голубя сбоку, глаз замаскирован темной полосой, идущей от клюва назад и вверх. Видимо, грандиозный хохол настолько удачно маскирует птицу, что его владельцы охотно мирятся с неудобствами, которые доставляет это «украшение».

Труднее всего маскировать ноги. При движении животных это вообще неосуществимо. Другое дело, когда они отдыхают. Здесь используются все мыслимые способы маскировки. Прежде всего ноги убирают под себя. Однако не всегда удается их полностью спрятать. Тогда применяют расчленяющую окраску. У древесных лягушек она особенно совершенна. У одних бросающиеся в глаза светлые полоски, которые обрамляют спину, продолжаются по выступающим участкам задних лапок, образуя на верхней части тела неопределенной формы прямоугольник или замысловатый ромб. Этот яркий рисунок на спине притаившейся квакши, даже если и будет замечен хищником, невольно отвлечет внимание от других частей тела животного и так исказит его внешний вид, что узнать лягушку будет трудно.

У других бесхвостых амфибий те части конечностей, которые не удается спрятать, снабжены пятнами и поперечными полосами. Они расположены так, что когда конечности сложены «гармошкой», пятна на кисти, предплечье и плече и, что особенно важно, на более крупных стопе, голени и бедре образуют единые полосы, которые нередко соединяются с полосами на спине и «пояснице». Зебровидная раскраска расчленяет тело, скрадывает его контуры и позволяет лягушке не привлекать внимания хищников. Даже крупные животные имеют на ногах поперечные расчленяющие полосы. У окапи буровато-красное тело и белые ноги с темными поперечными полосами на бедрах и плечевых частях передних конечностей.

Малоприметная наружность еще не дает гарантии, что тебя никто не заметит. Вспомним известный роман Г. Уэлса «Человек-невидимка». Если бы герой этого произведения, став невидимым, продолжал отбрасывать тень, его было бы легко обнаружить. Среди животных есть существа, так хорошо овладевшие искусством камуфляжа, что сами заметны гораздо меньше, чем их тень. Чтобы стать невидимым, ее необходимо замаскировать. От этих забот избавлены лишь обитатели непроходимых дебрей. В густом полумраке предметы перестают отбрасывать тень.

Как избавиться от тени? Главное правило — не быть высоким. Чем выше животное, тем длиннее его тень. Вот почему обитатели леса, которые большую часть дня проводят на древесных стволах и листьях и не имеют привычки забиваться в щели и дупла, умеют так распластаться, что почти не отбрасывают тени. Такими талантами наделены насекомые, древесные лягушки и ящерицы. У многих из них тело такое плоское, будто лягушка отутюжена. Точно так же выглядят ночные бабочки, которые проводят день на стволе дерева, прижав к нему свои крылышки.

Не отстают от лягушек и полупалые лесные гекконы. Чемпион по борьбе с тенью, несомненно, лопастнохвостый геккон, обитающий на многих островах Индийского океана и в лесах Малайского полуострова. Кроме рисунка на верхней поверхности тела, очень похоже имитирующего потрескавшуюся кору, у него по краям головы, туловища, хвоста, лап и между пальцами есть кожная оторочка. Прижимаясь кожной бахромой к коре, эти плоские существа совершенно не отбрасывают тени. Так же как и листохвостые гекконы с плоским хвостом, действительно напоминающим древесный лист, и мелкозубчатой каймой по бокам туловища и конечностей.

Увы, не многим животным посчастливилось стать плоскими. Птицы, которые высиживают яйца прямо на лесных полянах, в светлое время суток умеют не только прижаться к земле, но и принимают такую позу, чтобы отбрасываемая ими тень стала незаметной. Этим особенно отличаются козодои. Утром птица сидит на гнезде, обратившись «лицом» к востоку, но по мере того как солнце смещается к югу, за ним покорно следует клюв птицы, и так до самого вечера. Бабочки во время отдыха складывают крылья за спиной и садятся головой к солнцу. Как мы помним, такая поза спасает бабочку от перегревания и максимально уменьшает отбрасываемую ею тень, превращая ее в коротенькую узкую полосочку.

Если избавиться от тени или значительно уменьшить ее не удается, можно попробовать «спрятать» тень так, чтобы она не обращала на себя внимания. Если бабочка мерзнет, она вынуждена повернуться к солнцу боком и подставить его лучам сложенные крылья. Но чтобы тень от них стала менее заметна, наклоняет их в противоположную сторону, прикрывая отбрасываемую ими тень. Некоторые животные обзавелись специальными устройствами для маскировки тени. У большинства гусениц цилиндрическое тело. Если солнце светит сверху или сбоку, то в выемке между телом гусеницы и веточкой, за которую она держится, будет густая тень. Чтобы ее скрыть, с боков некоторых гусениц свешиваются светлые выросты или волоски. Не обязательно иметь «подол» из густой бахромы, но важно, чтобы он был светлый, тогда тень будет надежно замаскирована.

Очень многие животные имеют настолько совершенную покровительственную окраску и так умело избавляются от своей тени, что при опасности им выгоднее не удирать, а затаиться. Так поступают птенцы тетеревов, рябчиков, куропаток, вальдшнепов и другие существа. Среди них ориби — самая крупная из карликовых африканских антилоп и пятнистый канчил — маленький оленек из Южной Азии. Когда животных преследуют, они затаиваются, прижимаясь к земле всем телом, шеей и подбородком, причем выбирают такую позицию, чтобы, не меняя положения, следить за преследователем. И этот прием нередко спасает их. Вот что такое надежный камуфляж.

СОННОЕ ЦАРСТВО

Покровительственная окраска, как бы ни была она совершенна, не способна замаскировать животное, когда оно движется. Чтобы стать незаметным, нужно сохранять полную неподвижность. Впрочем, все на свете относительно. Кто видел, как растет трава? А ведь это тоже движение, и размах его значителен. Ростки бамбука за сутки вытягиваются более чем на два метра, прибавляя почти полтора миллиметра в минуту!

Следовательно, не всякое движение можно увидеть. Если скорость не достигает определенного минимума, то движение остается незаметным. Этим научились пользоваться некоторые лесные животные. В лесных дебрях обитает большинство наземных животных, избравших медлительность в качестве своеобразного способа защиты от врагов.

Когда в тропики проникли европейцы, их, наряду с другими местными диковинами, поразили и тихоходы — животные-медляки. Поведение этих существ было настолько необычным, что к рассказам вернувшихся домой путешественников чаще всего относились, как к обычным охотничьим байкам. Между тем тихоходы — реальность. Их можно встретить в тропических лесах любого континента. Среди них представители всех классов позвоночных, кроме, пожалуй, птиц. Правда, обнаружить таких животных нелегко. Они ведут скрытный образ жизни и на глаза попадаются редко.

Самые известные медляки — ленивцы. Обитают они в сельве, в дождевых лесах Центральной и Южной Америки от Никарагуа и Панамы до севера Бразилии. В настоящее время известно пять видов: два двупалых, у них на передних лапах всего два пальца, и три — трехпалых. Ошейниковый ленивец даже включен в Международную Красную книгу. Дело в том, что они чрезвычайно прихотливы к еде и способны питаться лишь дарами церконии — одного из видов тропических деревьев. Площадь тропических лесов быстро сокращается, лесорубы не щадят и кормовые деревья ленивцев, а звери не в состоянии откочевать в еще сохранившиеся участки леса.

Движения ленивцев столь медленны, что, наблюдая за ними, просто трудно поверить в их целенаправленность. К тому же спят звери по 15 часов в сутки, а детеныши даже по 22 часа. Малыши совершенно не умеют резвиться, хотя рождаются достаточно развитыми существами, во всяком случае в двигательном отношении. Ведь на помощь матери рассчитывать не приходится. Она только кормит младенца, но не нянчит. Самка не может о нем позаботиться, ее лапы для этого не годятся. Малыш должен сам держаться на ее теле, а она в лучшем случае способна лишь подлизать его, если это, конечно, потребуется.

Поводов для прогулок, даже непродолжительных, у ленивцев немного. Пищи им обычно хватает и на родном дереве. Когда в непосредственной близости нет спелых плодов или только что распустившихся цветов, они довольствуются листьями и молодыми побегами. Поэтому объедают на дереве все подряд, все, что кажется им съедобным, и даже во время еды не делают лишних движений.