Известно, что растения делятся на светолюбивые и теневыносливые. Классический пример, с которым мы знакомимся еще в школе, а потом сталкиваемся очень часто при посещении леса или парка, — ель и береза. После вырубки хвойных пород лесосеки обычно возобновляются лиственными породами, в первую очередь березой и осиной. Их густая поросль быстро скрывает под зеленым покрывалом обезображенную вырубку. Жадно «впитывая» солнечные лучи, молодые деревца стремительно тянутся ввысь. Когда они немного поднимутся, под их пологом появляются ростки ели. Им здесь очень уютно: тени они не боятся, а покровительство берез и осин смягчает резкие перепады температуры, предохраняет от солнечных ожогов; опавшие листья удобряют почву.
Идет время. В густую еловую тень, под полог, уходят и осины, и березы. Но в отличие от елей они светолюбивы и не могут вынести длительного затенения. Судьба лиственных деревьев, оказавшихся среди густых насаждений ели, печальна: постепенно они отмирают. Сохраняются отдельные растения или их куртины — по разрежениям в ельнике, на прогалинах и опушках…
Под теми елями, что стоят у окон лаборатории, нет ни деревьев, ни кустов, только трава. Ближайшие березы находятся на просторе, в десятке метров от хвойных великанов. Все, за исключением одной. Она-то и обратила на себя мое внимание. Когда ее соседка-ель была моложе, проекция еловой кроны на землю занимала меньше места. В это время здесь и появилась береза.
Ель росла, крона ее становилась шире. И вот уже под ее плотную тень попало белоствольное светолюбивое Деревце. Казалось, судьба его решена, оно должно было отмереть. Но велика сила жизни! Береза начала расти… в сторону. Да-да, в сторону! Она «вынырнула» из-под еловой кроны и устремилась вверх. Так и растут они рядом: прямая ель и береза с изогнутым стволом, начинающимся под хвойной кроной…
Растений множество, и классификация их по отношению к свету сложна. Среди обычных наших деревьев, например, на крайнем, «светолюбивом» фланге, кроме березы, находятся сосна, лиственница; к ели примыкают теневыносливые пихта, бук — они могут выдержать еще большее затенение, чем ель, граб, липа. Посредине находятся дуб, ясень, клен. Влияние света на жизнь растений очень многообразно. Вспомним сосну на открытом месте и среди густого древостоя. Какая огромная разница! Как будто два различных вида дерева!
На свету, на просторе деревья растут преимущественно вширь. У них меньше высота, толще ствол, развесистей крона. В окружении собратьев деревья тянутся ввысь. Между ростом дерева в высоту и толщину есть известное соотношение, которое зависит от степени освещения.
Пример с сосуществованием ели и березы привел нас к рассмотрению света как одного из важнейших экологических факторов. Ом относится к числу так называемых абиотических, «неживых», факторов. Есть и факторы биотические, о них рассказывается ниже. Третья группа факторов — антропогенная, вызываемая деятельностью человека. «Антропос» — человек. Помните чеховского Беликова, очень любившего это слово? «О, как звучен, как прекрасен греческий язык! — говорил он со сладким выражением; и, как бы в доказательство своих слов, прищуривал глаз и, подняв палец, произносил: — Антропос!»
Фотосинтез, конечно, главная «заслуга» лучистой энергии. Вспомним о нем еще раз, ведь он является источником жизни. От света зависят также сезонные и суточные биоциклы большинства организмов. Рассвет, утренняя заря — своеобразные рубежи: за ними остается деятельность ночных животных, после них — начало активности дневных. Вы не увидите днем бодрствующими ни сов, ни летучих мышей; усатые сомы проводят светлое время дня обычно в покое, в глубоких ямах. Зато для большинства животных день — пора забот. Они не то что некоторые люди, которые встают сегодня в шесть утра, а назавтра нежатся в постели чуть ли не до обеда. Каждый вид животного действует по строгому расписанию. Особенно хорошо это известно охотникам и рыболовам, часто встречающим рассвет в поле, лесу или на реке.
…Ранняя весна. Снег только что сошел с пашни, но еще лежит под пологом леса. Ноги чуть не по щиколотку погружаются в оттаявшую жидкую грязь на зяби. Совсем темно, поставленный с вечера шалаш охотник находит только по одним ему ведомым приметам. В шалаше свежий лапник, но он плохо защищает от холодной сырой земли. Сверху кладется пустой рюкзак, на него — видавший виды спальник. Сапоги лучше снять. Так, вроде все в порядке. Ружье пристроено к щели в стенке шалаша, запасные патроны под рукой. Можно ждать тетеревов.
Проходит десяток-другой минут, и непроглядная до этого мгла начинает рассеиваться. Чуть-чуть, еле заметно посветлел краешек неба на востоке. Чуткое зрение чибисов уловило этот сигнал, подсказало им: пришло время, надо начинать день. С характерными, знакомыми всем криками стайка этих птиц пролетела где-то у края болота. Голоса чибисов взбудоражили уток. Затем жалобно застонали большие кроншнепы. Послышалось хорканье вальдшнепа, протянувшего над просекой в недалеком лесу. Хотя еще почти темно, птичий хор разрастается с каждой минутой. Но вот наконец и тетерева решили, что наступило их время. На некоторые токовища эти птицы заявляются в полной мгле, за один-два часа до рассвета, на другие же появляются позже. Два косача опустились метрах: в сорока от шалаша, слились темным оперением с черным фоном пашни и замерли на минутку, осматриваясь и прислушиваясь перед началом брачных игр.
Любители природы знают очередность пробуждения диких животных, могут рассказать, приходится ли оно на самое начало утренней зари или на более позднюю пору, предшествующую восходу солнца. Ученые-экологи изучили этот вопрос с инструментами: роль количественного, инструментального метода в экологии очень велика.
— Считать, что считается, сделать считаемым то, что не считается, — любит повторять академик К. Петрусевич слова Декарта, говоря о задачах науки.
Надо вооружиться фотометром или люксометром, измеряющим интенсивность освещенности, и наблюдать за деятельностью животных в их естественной обстановке. Б конечном итоге можно сказать, что чибис пробуждается при освещенности во столько-то люксов, жаворонок — при такой-то освещенности и т. д. Без меры, без точности кет науки, поэтому ученые ценят ее так высоко.
Помнится, кто-то из студентов на лекции по промысловой биологии спросил профессора П. Мантейфеля об его отношении к творчеству М. Пришвина. Профессор усмехнулся.
— Вот такой вопрос задал мне как-то сам Пришвин. Подошел в перерыве одного научного совещания и спросил, нравится ли мне как натуралисту то, что он пишет о природе. Я ему и говорю: вот в таком-то произведении у вас жаворонок начинает петь раньше кроншнепа. А ведь на самом деле кроншнепы просыпаются раньше жаворонков. И еще есть такие же неточности.
— Ну и?..
— Ничего не ответил. Рассердился, вздернул бородку и отошел. Больше не пришлось с ним разговаривать.
…Свет оказывает влияние на химические и физические процессы, происходящие в организмах, на весь ход обмена веществ в них. Деятельность некоторых внутренних органов особенно тесно связана с освещенностью. К их числу относятся половые железы многих животных. У скворцов, ворон и других птиц, содержавшихся при различных световых режимах, менялся и вес семенников и яичников. Удлиняя искусственный световой день в лаборатории в середине зимы, ученые добились увеличения веса половых желез птиц. Он стал таким же, как весной. Неудивительно, что самцы начинали петь, ухаживать за самками. Поэтому вполне резонно связали с освещенностью такой важный момент биологии этих животных, как сезонные перелеты. Да ведь далеко за примерами и ходить не надо. Кому не известна так называемая весенняя песня большой синицы? Она раздается впервые обычно в феврале. Быстро возрастающая длина светового дня подсказывает синице: не верь холодам, все равно весна близко.
М. Пришвин, быть может, и допускал какие-то неточности в своих произведениях. Однако он, несомненно, был одним из самых «экологичных» отечественных беллетристов.
«У нас, фенологов, — писал он, — наблюдающих смену явлений природы изо дня в день, весна начинается прибавкой света, когда в народе говорят, что будто бы медведь переваливается в берлоге с боку на бок; тогда солнце перевертывается на лето, и хотя зима на мороз, все-таки цыган тулуп продает».
Мы говорили о светолюбии и теневыносливости отдельных видов растений. От этого их свойства зависит и так называемая ярусность растительности в лесах. Вспомните любой знакомый вам бор. Наверху, в первом ярусе, — сосны, во втором, гораздо ниже, — различные лиственные деревья. Третий ярус состоит преимущественно из подлеска — кустарников, некоторых деревьев и подроста — молодых деревьев основных лесообразующих пород. Наконец внизу, под нашими ногами, травянистый ярус. Наверху — самые светолюбивые, внизу — теневыносливые. Это и неудивительно. Ученые измерили освещенность в лесу на разной высоте. Если считать, что над сосновыми кронами она равна 100 процентам, то под ними — уже 60. Чем ниже, тем темнее. Поверхности почвы в густых насаждениях достигает только 4–5 процентов солнечного света. Отсюда и ярусность, и набор растений на разных «этажах» леса.
Но ведь с растительностью тесно связано и животное население леса. Звери, птицы, амфибии, рептилии, насекомые селятся не где попало, а в строго определенных условиях. Это лишь крот, упомянутый в «Прогулках по Риму» Стендаля, мог выступить с нелепым упреком по адресу соловья, который не жил, как он, в темном подземелье, а легкомысленно порхал по деревьям.
«Жили-были когда-то крот и соловей, — пишет Стендаль. — Крот высунулся из своей норы и, обращаясь к соловью, распевавшему на ветке цветущей акации, сказал ему: „Вы, наверное, с ума сошли, если проводите вашу жизнь в таком неприятном положении, сидя на ветке, колеблемой ветром, и ослепляя себя ужасным светом, от которого у меня болит голова“. Птичка прервала свое пение. Ей было очень трудно представить себе всю нелепость речей крота; потом она рассмеялась от всего сердца и ответила своему черному другу довольно резко. Кто из них был не прав? Оба».
Каждому свое, говорит экология. И доказывает это.
Небольшая экологическая экскурсия
— Стендаль «столкнул» обитателя сырых и прохладных подземелий — крота и птицу, живущую среди света и воздуха. Контраст слишком велик.
— Любой организм реагирует на факторы среды индивидуально. Это совершенно ясно. Однако у каждого вида отклонения укладываются в какие-то определенные, свойственные ему пределы.
Эколог увидит в этом отрывке из стихотворения И. Бунина очень точное описание двух факторов среды в действии. Всю ночь бушевала метель, а под утро снег перестал, небо прояснилось, ударил мороз. И снегирь после ночного разгула стихий нахохлился на ветке — голодный, замерзший. Снег и температура… Наш. разговор — о первом факторе.
Шесть-семь месяцев в году в центральных областях России хозяйничает зима. Мы привыкли к снегу, и замечаем его в основном во время… бесснежья: «Вновь гнилая погода!», «Да что же это такое сделалось с климатом?!», «Опять этой зимой не придется походить на лыжах!» Конечно же, роль снега не только создание условий для лыжных прогулок. Она велика и разнообразна. В этом нетрудно убедиться собственными глазами, был бы… снег.
Совершим небольшую экологическую вылазку в лес. Вооружимся снегомерной рейкой и термометром. Неплохо прихватить еще любознательность и наблюдательность, без них не обойтись.
Лыжня начинается на окраине поселка. Прежде чем добраться до леса, который темнеет в двух километрах от нас, надо пересечь поле. Но это и хорошо, появляется возможность для сравнения! Снег, как и везде на открытых местах, под воздействием ветра уплотнился. Лыжи скользят легко, не проваливаясь. Пройдя примерно половину расстояния до леса, останавливаемся и пускаем в ход снегомерную рейку. Двадцать пять сантиметров плотного снега — для первой трети зимы это совсем неплохо.
В метрах сорока темнеет бугорок. Подъехав к нему, видим: это кормовая покопка зайца-русака. Здесь он добывал себе пропитание предыдущей ночью. На дне ямки, окруженной невысоким валом из перемешанного с землей снега, — стебельки озими. Они зеленые, хорошо развитые — словом, в нормальном состоянии. Ведь в конце ноября морозы достигали минус двадцати пяти! Ну что ж, вот и первое важнейшее свойство снежного покрова — «утеплять» поверхность почвы со всеми имеющимися на ней растениями и животными. Природе, да и человеку очень нужно такое «одеяло». Хорошо известно, что происходит, когда после длительных оттепелей, согнавших снег с полей, вдруг начинаются сильные холода. Озимь вымокает и вымерзает, весной приходится пересевать поля. Да и животный мир терпит немалый урон. Лишенная снежного покрова, почва при первом же крепком морозе глубоко промораживается. Гибнут полевки, кроты, почвенные беспозвоночные…
Но вот и опушка. Обстановка резко меняется. Слабо накатанная лыжня становится ненадежной. Снег в лесу совсем иной, чем в поле, белый, неслежавшийся. Погружаем в него рейку: в приопушечных кустарниках сорок-пятьдесят сантиметров! Интересно, а что нам расскажет термометр? На поверхности — минус 15, глубине 20 сантиметров — около 12 градусов; внизу у земли, совсем тепло — 6 градусов мороза.
Очень важно для всего живого, что при большой мощности снежного покрова температурные колебания в его толще и особенно у поверхности почвы сильно сглажены. Вот результат серии микроклиматических наблюдении, проведенных в Печоро-Илычском заповеднике. В тайге минус 17 градусов, а в снегу, на глубине 60 сантиметров, — минус 6. Упала наружная температура до минус 40 — внизу же уменьшилась только на один-два градуса. Неудивительно, что под снегом так хорошо себя чувствуют и мышевидные грызуны, и мелкие хищники-снеголюбы — ласка и горностай, и тетеревиные птицы.
Пока мы вспоминали о теплоизолирующих свойствах снежного покрова, лыжня привела нас к лункам тетеревов на лесной поляне, неподалеку от группы больших берез. Кормившиеся вчера на березах, они с наступлением сумерек как по команде нырнули в мягкий снег и провели в нем всю ночь.
Все тетеревиные птицы ночуют в снегу: и глухарь, и тетерев, и рябчик. Многоснежная зима для них очень благоприятна. В бесснежье, при сильных морозах, оставаясь на ночь на деревьях, эти птицы могут погибнуть от холода. Но страшнее для них прочные насты. Заберутся с вечера во время оттепели в снег, а ночью — мороз. И все, из-под ледяной корки не выбраться…
Наш путь идет дальше, в глубь леса. Совсем вроде бы простой инструмент — снегомерная рейка, а какую хорошую службу служит. На опушке, помните, снег был глубоким и рыхлым. В старом чернолесье померили — тоже немало, 40 сантиметров. Попали в густой еловый лес — совсем иное дело. Простым глазом видно, что снег здесь мельче. И плотнее, лыжи перестали проваливаться. Да, рейка подтверждает: 20–25 сантиметров.
И это обстоятельство немаловажно для лесных растений и животных. Например, стойбы лосей и оленей, логова кабанов часто располагаются в спелых насаждениях хвойных пород. Здесь легче передвигаться. А за кормом все равно приходится выходить в лиственное мелколесье, на ближайшую зарастающую вырубку или тальниковое болото. Хорошо, если малоснежные участки и запасы веточного корма находятся по соседству.
Идем в надежде встретить следы копытных. И верно: близ окраины ельника пересекаем свежую лосиную тропу. Она ведет от лежки, оставшейся где-то за нашими спинами, к кормовому участку зверей.
«Что за чарующая сила скрыта в снежных следах! — восклицал американский натуралист, писатель и художник Э. Сетон-Томпсон. — Сколько чудесных рассказов можно прочесть по этим говорящим отпечаткам! Есть что-то волшебное в мысли, что там, на другом конце этой вереницы точек, находится зверь, который оставил их здесь… Запись каждого движения так безупречна, что останавливаешься в изумлении».
Для эколога следы диких животных не только повод для изумления, но и объект изучения. Положим в рюкзак термометр, он ничем не сможет помочь теперь нам. Познакомимся с тем, что уже знает наука о передвижении млекопитающих по снегу.
Глубина погружения того или иного зверя в снег зависит прежде всего от его веса. Нелепо ведь сравнивать в этом случае какую-нибудь шестиграммовую землеройку и полутонного лося. Но вес — это не все. Как вышел из положения человек, когда ему пришлось создавать машины высокой проходимости? Увеличил площадь их опоры — поставил на лыжи, подвел под них специальные гусеницы и очень широкие колеса. Примерно по тому же пути пошла и природа. Она снабдила зверей и птиц, живущих в условиях глубокоснежья, опорами с большой поверхностью. Вот два зайца — русак и беляк. Первый предпочитает открытые угодья с менее глубоким и более плотным снежным покровом, наподобие того, который мы видим в поле. Второй водится обычно в лесах с рыхлым снегом. У беляка задние лапы шире, «разлапистей», чем у русака. Но ведь беляк и легче. Нужна какая-то основа для сравнения, устраняющая влияние абсолютного веса животного. Ученые нашли ее; это весовая нагрузка, выраженная в граммах на один квадратный сантиметр поверхности следа. Оказалось, что у беляка она равна в среднем 19, у русака — 23. Это морфологическое — связанное со строением тела — приспособление к жизни при глубоком снеге.
А у других млекопитающих? Вот еще несколько показателей. Лось — 500, косуля — 320, волк — 190, рысь — 42, лисица — 28, лесная куница и соболь —12, горностай — 8—10. Этот внешне сухой ряд цифр для эколога — настоящая поэма! Возьмем, например, волка. Нагрузка — 190 граммов на один квадратный сантиметр поверхности лап. Немало! В четыре с лишним раза больше, чем у рыси. В этом одна из причин того, что серый разбойник не может жить в глубине сплошных лесных массивов, в то время как рысь чувствует себя там превосходно. Но это и почти в три раза ниже показателя лося. Такая разница — залог успешной охоты волков на лосей во время настов. Хищники бегут по снежной корже легко, будто скользя, а лоси проваливаются на каждом шагу, режут ноги и в конце концов, обессиленные, останавливаются.
Не стоит, пожалуй, больше углубляться в эти цифры, как бы ни привлекательна была их «научная поэзия». Еще только один взгляд на них. Следовая нагрузка у диких копытных зверей гораздо выше, чем у пушных. Однако это не означает, что они хуже приспособлены к снегу. Чтобы понять, почему это так, надо вспомнить о другом показателе — длине конечностей животных. У копытных он гораздо выше. Проваливаются при ходьбе? Ну и что же, при таких ногах не страшно. Правда, при одном условии — если глубина снега не превысила определенных пределов. У каждого вида копытных есть критическая высота снега: у лося — 70 сантиметров, европейского оленя — 40, кабана — примерно столько же, у косули — 30 сантиметров.
В этом можно убедиться не только при наблюдениях за животными в полевых условиях. Наложив на специальную карту границы ареалов — областей распространения отдельных видов копытных, зоологи увидели, что, например, европейский олень и кабан не живут в естественных условиях там, где средняя глубина снежного покрова превышает 40 сантиметров, и т. д.
Но ведь, помимо средних, бывают и крайние, а опасны именно они. В одном году со снегом пусто, в другом — куда как густо. После гнилой зимы иногда выпадает такая, что снег лося, кажется, с головой завалит. Какой уж тут «критический предел»!
Да, бывают катастрофы. Они вызывают массовую гибель диких животных, ареал их сокращается. Но при возвращении прежних условий он, как правило, восстанавливается. Происходит как бы «пульсация» ареала, изменение его «кружева» — распределения животных внутри области распространения. Вот тут-то при многолетних наблюдениях и выявляется влияние средних величин.
В годы с необычно высокими снегами часть копытных зверей выживает благодаря имеющимся у них экологическим и поведенческим адаптациям — приспособлениям. К ним относится табунение, объединение животных на зиму в стада. Вы не забыли — экологическая экскурсия вывела нас на лосиную тропу. Уже около получаса мы идем по ней. Присмотревшись, можно различить следы по крайней мере 7–8 лосей. Летом и осенью они бродили в одиночку и небольшими группами. Тогда это было целесообразно. Зимой — нет. Невыгодно! Энергетическое расточительство! Объединение в табуны — страховка на случай глубокоснежья. Ведь в таких условиях след в след животным передвигаться намного легче. Поэтому в начале зимы копытные собираются на постоянных стойбах в табуны, которые, конечно же, не могут быть слишком крупными — не хватит веточных кормов. В них насчитывается до 10–11 животных. От стойб к кормовым участкам проложена система утоптанных «магистралей». Выпадут рано снега, не успеют стабуниться животные — многоснежье становится более опасным, а иногда и губительным.
…Это было в январе 1967 года под Воронежем. Зима для этих мест выдалась необычная, глубина снега в лесах приблизилась к метру. Дороги превратились в настоящие каньоны. Снег лежал рассыпчатый, ослепительно белый. В очень трудное положение попали кабаны и олени. Они вязли чуть ли не с головой в снегу, не могли добраться до кормов. А тут еще морозы, достигшие 42 градусов.
Звери были обессилены голодовкой; чтобы выжить, им пришлось изменять свое поведение. Олени ходили по дорогам, ища упавшее сено, забредали в населенные пункты. Большой табун их, обосновавшийся у— южной опушки лесного массива, кормился на… железной дороге. Олени дежурили у полотна и подбирали упавшую с платформ сахарную свеклу. Обычно осторожные и даже трусливые кабаны набрасывались на ослабевших оленей…
Я возвращался из леса к центральной усадьбе заповедника. Вдруг метрах в сорока, за изгибом дороги, показались какие-то лохматые звери. Последний поднял голову — это был кабан. Голодные животные посредине дня вышли на дорогу и собирали рассыпанные на ней остатки свекольного жома. Огромная самка заметила меня и бросилась на узкую звериную тропу, ведущую в лес. За ней последовали два поросенка, третий растерялся и побежал по дороге. Не желая расстраивать кабанью семью, я остановился, давая зверю возможность возвратиться к самке. Но он убегал все дальше. Высокие валы снега по краям дороги не позволяли ему свернуть в сторону. Пришлось последовать за ним. Показались дома. Увидев их, кабаненок повернул и с хрюканьем бросился на меня. Уступить дорогу? Позволить ему прорваться обратно? Но найдет ли он семью? А если и найдет, то почти наверняка не выживет. У меня в руках был прут, и я слегка ударил им зверя. Поросенок смирился и побрел к поселку. Так и пригнал я его хворостинкой к помещению, в которое свозили ослабевших и пойманных кабанов и оленей. Егерь Митрофан Иванович, правивший там, был очень доволен и спасением зверя, и непредвиденным заработком: за каждого отловленного кабана платили по 25 рублей. Жив ли теперь этот кабан, волею случая попавший из голодной жизни в теплое помещение на «даровые» корма? 13 каких лесах он бродит?..
Зима 1967 года погубила много зверей в воронежских лесах. Виной всему было раннее глубокоснежье, которое не дало возможности оленям и кабанам вовремя собраться в табуны. Правда, сыграла свою роль и их слишком высокая численность, явно не соответствовавшая кормовым ресурсам леса.
Снег приносит животным беды не только в лесах. В горных районах снежные лавины нередко погребают разных зверей и птиц. В степях и полупустынях дикие и домашние животные иногда становятся жертвой оттепелей. Стада здесь всю зиму находятся на пастбищах. Животные раскапывают снег в поисках корма, они привычны к такому образу жизни, не боятся холода и ветра. Трагедия приходит, когда после оттепелей наступает похолодание. Степь покрывается ледяной коркой, корм становится недоступным. Такие зимы надолго остаются в памяти местных жителей…
Лосиная тропа привела нас к осиновому мелколесью. Время близилось к вечеру, и звери уже приступили к ужину. Да, восемь лосей, как мы и определили по следам. Хороший табун. Горбоносые животные неторопливо скусывают тонкие побеги ив, наслаждаясь акомым кормом. Один из них наконец заметил людей и метнулся в мелколесье. За ним последовали остальные и вот уже все лоси на крупных махах уходят в сторону виднеющегося за низиной бора. Бег зверей легок они без труда передвигаются по снегу. К счастью, эта' зима будет, по-видимому, для них благоприятной.
Снег, свет…
— Снег, свет… Перечень, по-видимому, можно продолжить?
— Рельеф, субстрат, температура, влажность, газовый состав среды, ветер, течение, давление, гравитация, радиация…
— Ну что ж, направляемся в очередную экскурсию.
— Зачем? Пусть на этот раз путешествие совершит хорошо всем известный зверек — ондатра.
Родина ондатры — Северная Америка. Этот сравнительно крупный грызун весом около килограмма, обладающий неплохой шкуркой, был завезен к нам в конце двадцатых годов. Опасаясь, «как бы чего не вышло», ондатру вначале поселили на Соловецких островах в Белом море и Карагинском острове у берегов Камчатки, а затем уже приступили к ее акклиматизации в материковых водоемах. Сейчас она обычна на большей части территории Советского Союза.
…Рой Мак-Нейр, главный герой книги Джеймса Олдриджа «Охотник», был опытным промысловиком, с успехом добывавшим и бобра и ондатру. Он хорошо знал повадки этих животных, любимые места их обитания.
«Рой плыл по мускусной заводи, которая вела к главному озеру и главной из его хижин и была одни из основных участков его охоты. Это был… водоем, извилистый и заросший, образованный старой бобровой запрудой, которая так надежно перегородила ручей, что получилось озерко с крутыми, густо заросшими лесом берегами. Идеальное обиталище для мускусной крысы ондатры. Не слишком глубоко, дно и берега густо покрыты осокой, рогозом, стрелолистом и тростником… На серо-коричневой поверхности воды повсюду виднелись травянистые, слепленные из грязи и веток островки. На тех, что побольше, были жилища ондатры, на тех, что поменьше, крысы спокойно кормились, недостижимые для хищных врагов».
Перенесемся теперь на юг нашей страны. Здесь, в дельте реки Или, возник крупнейший в стране очаг ондатроводства. Много лет его изучал С. Мараков, биолог-охотовед, один из лучших знатоков полуводных млекопитающих нашей фауны. Откроем его книгу «В джунглях Прибалхашья».
Где тихие лесные озера и заводи, где пойменные заболачивающиеся старицы, так любимые ондатрой ее родине? Их нет. Грызун живет здесь в протоках, которым быстро несется насыщенная илом вода, в мелководных тростниковых и рогозовых россыпях илийсксой дельты, по побережью и на островах самого Балхаш. Обычные места обитания ондатры и межбарханные озера, оазисы жизни, возникающие при появлении вод посреди высоких песчаных гряд. Небольшое числ зверьков обосновалось на участке прибалхашской пустыни Сары-Ишик-Отрау, в группе солоноватых озер, заросших тростником.
Как будто бы ничего похожего на родные канадские места. Климат континентальный, летом — иссушающий зной, зимой нередки сильные морозы, ураганные ветры. Разница между минимальными и максимальными температурами года достигает 90 градусов. Нет постоянного глубокого снежного покрова, утепляющего землю и жилища зверьков.
Как же смог обитатель водоемов умеренного пояса выдержать столь резкую перемену условий? Наверное, некоторых будет неожиданным утверждение, что перемены не столь велики, как это может показаться на первый взгляд. Ондатра в тростниковом Прибалхашье живет почти в тех же условиях температуры и влажности, что и в лесных водоемах Канады и США. Они остались для нее оптимальными или близкими к ним.
Ондатра не человек, у нее не опросишь, жарко ей или холодно при определенной температуре, какую она предпочитает влажность воздуха и т. д. Ответы на эти вопросы можно получить, наблюдая за ондатрой или проводя специальные опыты.
Светлое время суток зверек проводит в жилищах — норах и хатках, в сумерки и ночью он плавает и ныряет в поисках корма, а на берегу питается, отдыхает, приводит в порядок меховой покров. Несомненно, у жилищ, водной среды, прибрежья свой режим температуры и влажности, или, как говорят экологи, свой микроклимат.
Изучить микроклиматические условия в населяемых ондатрой водоемах довольно просто. Надо периодически, несколько раз в сутки (лучше — в так называемые метеорологические часы, когда снимают показания приборов на всех метеостанциях страны) измерять влажность воздуха и температуру воды, поверхности грунта и приземного слоя воздуха в прибрежном поясе зоны жизнедеятельности зверька. Для этого требуются различные термометры и гидрометры, в том числе дистанционные. Можно воспользоваться метеорологическими самопишущими термографами и гигрографами; они регистрируют на движущейся ленте изменения температуры и влажности воздуха за сутки или за неделю…
Около 20 лет назад охотники, промышлявшие ондатр на севере штата Миннесота в США, стали сообщать о частых случаях гибели этих зверьков. Почти в каждом домике они находили по нескольку трупов. Пробы на туляремию, наиболее опасное инфекционное заболевание ондатры, дали отрицательные результаты. В чем же дело? Кто-то из зоологов предположил: быть может, животные гибнут из-за высокого содержания углекислого газа в их жилищах? Мощный снежный покров, наледи и насты, обычные в ту зиму, могли препятствовать нормальной аэрации — обогащению свежим воздухом — хаток и нор зверьков.
Быстро снарядили экологическую экспедицию. Она была оснащена дистанционными газоанализаторами, позволявшими брать пробы воздуха из гнездовых камер ондатровых жилищ. Определяли содержание углекислого газа, кислорода, метана, сероводорода. Исследовали более 150 домиков. Метана и сероводорода в хатках не было, зато содержание углекислого газа достигало в феврале 5–7 процентов. Это в 17–23 раза больше, чем в атмосферном воздухе. Опасно для животных? Можно было бы так и подумать, но, во-первых, некоторые жилища с такой концентрацией углекислого газа были заселены ондатрами, и, судя по всему, чувствовали они себя неплохо. Во-вторых, ученые знали о результатах предшествующих лабораторных экспериментов. Крупный американский специалист по физиологии водных млекопитающих Ирвинг установил, что бобру, равно как и ондатре, десятипроцентное содержание этого газа во вдыхаемом воздухе не причиняет существенных неудобств. Не то что подопытным кошкам, которые чувствовали себя в такой атмосфере очень плохо. Причины гибели ондатр ученые в этот раз так и не выяснили. Зато наблюдения помогли лучше узнать особенности микроклимата жилищ этих грызунов…
Итак, ондатра устойчива к высокому содержанию углекислого газа в жилищах; нет никаких оснований считать, что в Казахстане он скапливается в жилищах зверьков в бо́льших концентрациях, чем в Канаде. Не привыкать ондатре и к сырости. Проведенные наблюдения показали, что относительная влажность воздуха в ее домиках и норах близка к стопроцентной, то ест насыщение воздуха водяными парами предельно при данных температурах.
Остается температура. Это очень важный и изменчивый фактор среды, хотя, вообще-то говоря, трудно сказать, какой фактор для животных важнее. Попытаемся исследовать температурный режим ондатрового жилища. Осторожно подходим к домику, стараясь не потревожить его жителей. Металлическим щупом проделываем несколько узких отверстий в его куполе и погружаем в них датчики дистанционного термометра.
Оказывается, что температура воздуха в гнездовых камерах ондатровых жилищ меняется в зависимости от температуры наружного воздуха, но колебания ее значительно меньше; они как бы сглажены и сильно отстают во времени. Это объясняется термической инертностью грунта и воды и теплоизолирующими свойствами материалов, из которых состоит жилище ондатр. Зимой хатки утепляет снеговой покров, изнутри их подогревают сами зверьки. Если в приземном и подводном слое на водоемах температура воздуха за год изменяется на 70–80 градусов — меньше, чем на стандартной для метеонаблюдений высоте, — то в ондатровых хатках эта амплитуда составляет всего 25–30 градусов. Летом при жаре 40–45 градусов в жилище зверьков прохладно, 20 с лишним градусов. Тридцатиградусный мороз также не страшен грызунам, собравшимся на зимовку в большой семейной хатке, укрытой к тому же слоем снега. Правда, здесь бывают и отрицательные температуры, но сбившимся в кучку животным тепло. Разгуливая по берегу, ондатра может попасть и под горячие солнечные лучи, и под сильный ветер с морозцем. Но в ее воле, если только она слишком не удалилась от родного места обитания, избавиться от неблагоприятных условий; нырнуть в воду или забраться в убежище. Температура воды колеблется, как известно, в сравнительно небольших пределах. Обладая высокой теплоемкостью, она может летом быстро «охладить» животное (резкое повышение теплоотдачи!), а зимой немного «подогреть» его. Впрочем, в холодную пору года куда надежнее нора или домик, так как длительные ванны не сулят зверькам ничего хорошего.
Сказанное, в сущности, уже позволяет ответить на один из поставленных вопросов. Путешествие ондатры из Канады в Казахстан оказалось возможным потому, что, помимо приспособлений, связанных со строением тела (например, густой плотный шерстный покров) и с особенностями физиологии, у нее имеется целый ряд так называемых поведенческих приспособлений к изменениям условий внешней среди. Это животное, как и многие другие, живет не в каком-то абстрактном климате, а в особом микроклимате. И что особенно важно; сооружая норы и хатки, ондатра сама участвует в его создании. Температура среды колеблется для казахстанской ондатры не на 90 с лишним градусов, а на 30–35. Благодаря этому, между прочим, ареал ондатры имеет большую широтную протяженность. И в Северной Америке она, встречаясь за Полярным кругом, заходит в то же время довольно далеко на юг. И у нас этот грызун, обосновавшийся в Среднеазиатских республиках, в лесной и лесостепной зонах, пришелся ко;, двору и в Якутии, в которой, как известно, находится полюс холода.
А получили ли мы ответ на второй вопрос — о благоприятных для ондатры физических факторах среды? Нет, мы только выяснили, при каких условиях она вынуждена жить. Быть может, какие-то из них отрицательно сказываются на весе, размножении, жизнестойкости зверька, не угрожая, однако, ему гибелью. Следовательно, нужны дополнительные специальные эксперименты.
Мы не будем погружаться в детали того научного направления, которое лежит на стыке физиологии и экологии и называется эколого-физиологическим. Упомянем только, что имеются специальные приборы и методы, позволяющие ученым точно установить золотую середину для каждого организма по отношению к тому или иному фактору среды, в том числе и к температуре.
Для ондатры оптимальная температура зимой колеблется примерно около 15, а летом — около 20 градусов тепла. При таких условиях у этого зверя отмечен минимальный уровень обмена веществ.
Но, пожалуй, эколог прежде всего должен знать температуры, критические для каждого вида животных и растений, ибо они вызывают их гибель и ограничивают географическое распространение.
Та же ондатра гибнет при температуре 30–35 градусов, если она воздействует на зверька в течение 2–3 часов. Нижний предел для этого грызуна при такой же длительности воздействия (экспозиции) равен минус 10–15 градусов.
Большое значение имеет при этом влажность воздуха. Мы по своему опыту знаем, насколько легче переносятся «сухой мороз» или «сухая жара». Экология принимает во внимание не изолированное, а совместное влияние на организм отдельных факторов среды, это важнейшее обстоятельство. О нем никогда не следует забывать. Не случайно же в Прибалхашье, по наблюдениям С. Маракова, ондатры весной, в пору расселения, оказываются иногда за добрый десяток километров от своих водоемов. В жару и зной бродят зверьки по саксаульной пустыне в поисках воды. Сухость воздуха позволяет им переносить довольно высокие температуры. Но в конце концов большая часть расселяющихся ондатр гибнет от жары, жажды и хищников.
Критические температуры для различных растений и животных варьируют чрезвычайно широко. Большинство морских беспозвоночных гибнет при температуре евшие 30–32 градусов, в то время как приспособившиеся к сухому и жаркому климату рептилии без вреда для себя выдерживают 45-градусную жару. В Калифорнии, в горячих источниках живет рыбка, которую не убивает температура даже в 52 градуса тепла. Тут уместно вспомнить, что воду в ванне, температура которой превосходит температуру нашего тела, мы воспринимаем уже как горячую. Мы наверняка не смогли бы принимать ванны вместе с этой калифорнийской рыбкой.
Холодостойкость наших обычных бабочек, капустницы, крапивницы и некоторых других, во взрослом состоянии колеблется от минус 8 до минус 20 градусов. Лишь после падения температуры тела ниже этих величин у них наступает переохлаждение, вызывающее необратимые изменения в организме. Коловратки же при высыхании способны выдерживать охлаждение до 60 градусов мороза и при нормальной температуре — «вернуться к жизни».
У животных имеются два основных типа теплообмена: пойкилотермность и гомотермия. Температура тела животных, относящихся к первому типу — а их преобладающее большинство, — зависит от температуры окружающей среды и ненамного отличается от нее. У гомотермных, теплокровных, животных совершенные механизмы регулирования температуры обеспечивают относительно постоянные уровень обмена веществ и температуры тела. У нашего с вами героя — ондатры, температура внутренней среды за— сутки меняется не больше чем на два — два с половиной градуса, в то время как снаружи она может за это время перемениться градусов на 30. Гомотермия свойственна большинству птиц и млекопитающих. Лишь у детенышей температура тела менее устойчива.
И наконец, промежуточная группа — гетеротермные звери и птицы. Косолапый мишка, например, с весны до осени относится к теплокровным, а заснет на зиму—. температура тела у него становится неустойчивой. Очень сильно она снижается у видов, впадающих в настоящую спячку, сусликов, сурков, сонь, ежей и других.
Необычайно сложны и многообразны нити, связывающие живой организм с окружающей средой.
Сколько требуется питательных веществ организмам
— А ведь если хорошенько не поешь, то и при небольшом морозце замерзнуть недолго. Мы пока все как-то приглядываемся к животным «снаружи», не обращая внимания на их состояние.
— Действительно, устойчивость голодного животного по отношению к неблагоприятным условиям среды гораздо ниже, чем у сытого. Пища для животных такой же внешний фактор, как температура или влажность воздуха. Но она относится к «живым», биотическим факторам и заслуживает самого пристального внимания.
Трудно сказать, подметил ли кто-нибудь из биологов одно из противоречий библейской легенды о сотворении мира, которое носит экологический характер. Продовольственную проблему господь бог решил на шестой день своих трудов по сотворению Земли. Он выделил для питания людям и животным только растительную пищу — «всякую траву, сеющую семя… и всякое дерево, у которого плод древесный».
Под запрет попали почему-то только яблоки. Из-за них, как известно, и свершилось грехопадение, и человек был изгнан из рая. Разгневанный творец предсказал потомкам ослушников всяческие несчастья, в том числе и продолжение скудной вегетарианской диеты.
Уже за пределами рая у Адама и Евы появились сыновья. Каин стал земледельцем. Авель — «пастырем овец». Первый пахарь расправился с первым скотоводом, по факт остается фактом, вопреки первоначальному проекту творца уже тогда люди были не прочь полакомиться бараниной. Думается, что и клыки тигров, львов, волков и других хищников, созданных богом в вегетарианский период, были не очень приспособлены для поедания «плодов древесных». Наверняка они потихонечку потаскивали овец Авеля… На заре возникновения на нашей планете жизни трудновато было прокормиться зеленой травкой, потому что… ее не было. Впрочем, если бы имелась, ее некому было есть, травоядные животные тоже отсутствовали. Но это уже экскурс в область палеонтологии и эволюционного учения. Наша тема скромнее — питание. И освещать ее придется без помощи священного писания.