Помоги проекту - поделись книгой:
Фарук продолжил урок.
– Если вы предложите тот же лоток с коровьей кровью недавно пойманному белокрылому вампиру, через пару ночей он умрет.
Вскоре я узнал, что секрет успеха Фарука заключался в том, что каждую ночь он вручную кормил своих пленников, белокрылых вампиров, используя пятиграммовый шприц, наполненный коровьей кровью. Если летучие мыши отказывались есть, он позволял им питаться от живой курицы. В течение нескольких недель даже самые привередливые из его «младенцев» начинали питаться коровьей кровью, которую он наливал в лоток для кубиков льда. Один раз в неделю (и, вероятно, в праздничные дни) он дополнял их рацион сеансами кормления от живых кур.
Тогда я осознал, почему 99 % всего, что когда-либо было написано о летучих мышах – вампирах, имело отношение только к вампирам обыкновенным и почему даже эксперты по рукокрылым были убеждены, что все три вида вампиров будут вести себя одинаково. Desmodus rotundus успешно содержался в неволе в течение почти 60 лет, некоторые особи выживали в продолжение 20 лет. Более того, особей этого вида довольно легко встретить, следовательно, относительно просто поймать (отсюда и название «обыкновенный», я думаю). Кормить их было несильно обременительно, пока был доступ к запасам коровьей крови. Кроме того, изучать их уникальные поведенческие, анатомические и физиологические особенности было чертовски интересно.
Другие виды кровососущих летучих мышей – Diphylla ecaudata (мохноногий вампир) и его родственник Diaemus youngi (белокрылый вампир) – встречались гораздо реже. Их было труднее найти и поймать, а статьи о трудностях содержания их в неволе лишь усугубляли проблему.
В результате большинство учёных просто избегали работать с двумя из трёх видов рукокрылых-гематофагов. Именно поэтому проведено так мало исследований анатомии и поведения этих видов. Однако благодаря Фаруку Мурадали, который любезно решил раскрыть мне свои секреты содержания белокрылого вампира в неволе, у меня появилась возможность осуществления научной работы.
Их необходимо кормить с рук, пока они не начнут пить коровью кровь сами. «Как просто!» – думал я, но тут Фарук позволил мне самостоятельно покормить одну из летучих мышей, которую его команда поймала предыдущей ночью. Недолго думая, я решил продемонстрировать многолетний опыт обращения с животными, схватил шприц и брызнул бедному существу коровью кровь в глаза.
– Это всё перчатки, – пробормотал я.
Фарук взглянул на меня и улыбнулся.
– Да, должно быть всё дело в них.
К счастью, со временем у меня стало получаться гораздо лучше.
…Сотрудник скотобойни Боб, напоминал мне моряка Попая с синдромом Туретта. В общем и целом он был дружелюбным парнем и искренне удивлялся тому, что пара студентов из Корнеллского университета приходила каждую неделю в пять часов утра за свежей порцией коровьей крови. Тем не менее при появлении инспектора здравоохранения речь Боба превращалась в нескончаемый поток ругательств, который заставил бы самого закоренелого строителя краснеть, как десятилетнюю девочку. Более того, разглагольствуя, Боб держал устройство для оглушения скота перед убоем. Инструмент выглядел как нечто среднее между электрической дрелью и магнумом 44-го калибра.
Как правило, мы с Ким стояли в стороне, пока Боб загонял корову в «ошеломляющую коробку» – сверхпрочное стальное ограждение, предназначенное для того, чтобы обречённое животное не имело возможности делать что-то, кроме как просто стоять там. Этот процесс обычно начинался сразу после того, как инспектор понимал, что он должен быть где-то ещё. Подойдя к нижней направляющей коробки, Боб прикладывал рабочий конец инструмента к черепу коровы и не спеша делал один «чистый» выстрел.
По звуку это напоминало стрельбу из малокалиберного пистолета в закрытом помещении. Всё происходило мгновенно. Стальной болт пробивал мозг коровы и животное падало замертво.
Боб наклонялся, проверяя, реагируют ли глаза коровы. Моргание означало бы, что животное всё ещё живо, хотя за три года наших посещений скотобойни мы никогда не видели, чтобы это происходило[30]. Убедившись, что корова не собирается воскреснуть, Боб быстро забирался в ящик и исчезал за его стенками.
– Это самая опасная часть моей работы, – раздался приглушённый голос. – Нервные окончания по-прежнему реагируют.
– Это точно, – произнёс я, наконец-то получив шанс применить анатомические познания, накопленные за долгую университетскую карьеру.
– Один удар может сломать человеку спину.
Менее чем через минуту бесчувственное животное было повешено над большой пластиковой бочкой. Затем единственным уверенным движением ножа Боб разрезал одну из ярёмных артерий коровы и вовремя отступил, чтобы избежать мощного потока крови.
Как только корова была полностью обескровлена (именно в то время, когда Боб уже тянулся к пиле для разделывания туши), мы с Ким оттаскивали переполненную горячей кровью бочку в противоположную сторону комнаты. Облачённые в рыболовные дождевики и перчатки, мы стояли над бочкой и по очереди использовали металлическое ситечко для перемешивания крови. Тем самым мы фактически ускоряли естественный процесс свёртывания крови, который был вызван химической реакцией, как только кровь покинула артерию. Хотя гемостатический (свёртывающий) механизм, который мы в настоящее время стимулировали, не способен остановить поток крови из крупных кровеносных сосудов, он чрезвычайно эффективно предотвращает избыточную потерю крови после незначительных травм. Впрочем, при укусе пиявки или летучей мыши – вампира этот механизм также не поможет. Эволюция предоставила этим существам ряд компонентов в их слюне, которые могут прервать процесс свёртывания крови на несколько часов. В результате чего гематофаг может вдоволь напиться.
Летучие мыши – вампиры поглощают кровь из раны, которую наносят клыками. Для этого они, используя свои язычки, вытягивают кровь. Вопреки распространённому мнению они не сосут кровь у своих жертв. На самом деле физика процесса схожа с забором крови в капиллярную трубку. По сути, кровь втягивается в эти стеклянные трубки, потому что их внутренний диаметр настолько мал, что сила притяжения между кровью и стеклом больше, чем сила гравитации. Таким образом кровь поступает внутрь трубки, заполняя её.
Что же касается летучих мышей, принцип действия следующий: язык выполняет функцию своеобразного поршня и заставляет кровь течь по паре канавок, расположенных на дне языка, в рот летучей мыши. На нижней губе у них есть специальное пространство между нижними резцами для облегчения кровотока. При таком кормлении слюна свободно попадает на рану, что препятствует свёртыванию. Антикоагулянтные соединения предотвращают слипание тромбоцитов в крови и, следовательно, образование тромбов. Более того, они мешают сужению разорванных кровеносных сосудов – процессу, который обычно снижает приток крови к месту ранения. Наконец, фермент, который медицинские исследователи назвали десмокиназой (а позднее десмотеплазой, или DSPA), разрушает белковый каркас, на котором может образоваться остаток тромба.
В первую очередь благодаря своим антигемостатическим свойствам слюна летучих мышей – вампиров привлекла большое внимание медицинского сообщества в качестве потенциального средства для лечения некоторых видов инсультов, а именно тех, у которых сгусток крови препятствует кровотоку в сосудах мозга. В этот момент клетки мозга, находящиеся ниже по течению от тромба, перестают получать кислород и питательные вещества. Если блокада продолжается достаточно долго, клетки погибают и функция, за которую они отвечали, нарушается. Традиционно жертв инсульта лечили соединением, которое называется тканевым активатором плазминогена (t-PA). К сожалению, чтобы оказать необходимый эффект, t-PA должен быть введен в течение трёх часов после инсульта. Позже увеличивается риск мозгового кровотечения и, как следствие, гибели клеток мозга. Поскольку в среднем пациент с инсультом обращается в отделение неотложной помощи спустя примерно 12 часов, t-PA вводится редко и не может считаться эффективным избавлением от третьего по значимости убийцы в стране (после болезней сердца и рака). Как показали исследования, в отличие от t-PA, DSPA, получаемый от летучих мышей – вампиров, очень эффективно разрушает сгустки крови и может назначаться в течение девяти часов после инсульта, не оказывая вредного воздействия на клетки головного мозга.
Известно, что перед укусом кровососущие рукокрылые часто облизывают участок кожи для поражения. Зачем? Учёные предполагают, что их слюна может содержать либо обезболивающее средство, которое не позволяет их жертве ощущать укус, либо фермент, который помогает смягчать кожу в месте укуса. Хотя даже без болеутоляющего или смягчающего кожу энзима, острые, как бритва, зубы вампира, вероятно, не вызывают болевых ощущений у их жертв.
Один из современных методов для борьбы с летучими мышами – гематофагами включает использование антикоагулянтного варфарина – вещества, выделенного из клевера, выпускаемоего с 1950-х годов под названием «Кумадин».
Кровососущих рукокрылых отлавливают, наносят на их тельца смесь из вазелина и варфарина и выпускают, чтобы они могли улететь обратно в свои жилища. В связи с тем, что эти животные проводят значительное количество времени, ухаживая друг за другом, ядовитая паста быстро распространяется среди членов стаи, что приводит к смертельным последствиям. Варфарин вызывает массивное внутреннее кровотечение, и мыши погибают, истекая кровью.
Некоторые могут счесть смерть летучий мыши от потери крови романтичной и справедливой, другие – бессмысленной тратой потенциально интересного ресурса. В любом случае варфариновая паста, безусловно, более гуманный вариант, чем динамит, ядовитый газ и огнемёты. Так или иначе, пока персонал, контролирующий рукокрылых, наносит пасту на правильных особей, этот метод действительно истребляет только мышей-вампиров. Недостатком является то, что он успешен лишь в тех местах, где люди обучаются ловить именно нужных летучих мышей, аккуратно извлекать их из сетей и наносить ядовитую пасту (как в Тринидаде).
Есть и другой метод, который используют для контроля популяции летучих мышей. Он включает прививку домашнего скота низкими дозами антикоагулянтов. Вампиры, питающиеся привитой кровью от домашнего скота, подвержены той же судьбе, что и их собратья, которые съедают варфариновую пасту. Данный метод исключает необходимость отлова и идентификации кровососущих рукокрылых, но требует прививания всего стада.
Так или иначе, оба метода эффективны из-за низкой репродуктивной способности у летучих мышей – вампиров. Как и подавляющее большинство летучих мышей, вампиры рожают только одного детёныша в год, в отличие от других млекопитающих-вредителей, таких как, например, грызуны.
На скотобойне мы с Ким использовали также дуршлаг, чтобы отделить сгустки свернувшейся крови, образовавшейся в бочке. Прежде чем выбросить их в ведро с отходами, мы выдавливали из них кровь. Спустя примерно 15 минут такого веселья дефибрированная кровь, которая осталась в бочке (т. е. кровь без факторов свёртывания и белков, образующих сгустки), была аккуратно разлита, ещё теплая, в двухгаллонные пластиковые контейнеры, которые мы принесли с собой. Мы стимулировали образование сгустков крови и удаляли их, чтобы быть уверенными, что наша дефибрированная кровь останется в жидком состоянии во время хранения и кормления летучих мышей.
Тогда мы этого не знали, но в период с 1820-х по 1920-е годы применялся аналогичный метод подготовки крови донора перед переливанием. В то время еще не было антикоагулянтов и донорскую кровь собирали в чашу, взбивали и фильтровали перед переливанием реципиенту.
Некоторые исследователи используют альтернативный способ для облегчения хранения крови (для еды летучих мышей – вампиров и других целей). Техника включает в себя цитрирование крови путём добавления в неё цитрата натрия, что также препятствует образованию сгустков. И хотя мы никогда не прибегали к такому методу, оглядываясь назад, нужно заметить, что это могло бы обеспечить нашим пленным вампирам немного более питательную еду. Всё потому, что, в отличие от нашего метода взбивания и фильтрации, в цитрированной крови остаются белки.
В нашей лаборатории в университете мы с Ким переливали кровь в бутылки из-под «Снэпла», которые собирали в кафетерии (и да, мы их предварительно мыли). Мы замораживали наполненные кровью бутылки, размораживая их каждое утро, чтобы к вечеру жидкость достигла комнатной температуры. Таким образом мы кормили нашу колонию летучих мышей – вампиров, наливая кровь в лоток для замораживания льда. Как и Фарук в Тринидаде, раз в неделю (и в праздничные дни) мы устраивали вампирам роскошный ужин, принося живую курицу. Как я узнал три года спустя, это было жизненно необходимо для поддержания нашей колонии гематофагов.
Вскоре после передачи летучих мышей другому выпускнику Корнеллского университета, мне позвонила взволнованная Ким. Как оказалось, новый исследователь не только освободил мою подругу от ее обязанностей по уходу за летучими мышами, но и решил приостановить трапезы с живой курицей (чтобы сэкономить несколько долларов в неделю и избежать незначительных хлопот). В течение десяти дней летучие мыши – вампиры начали скоропостижно умирать. После «разговора» с выпускником и возвращения еженедельного ужина всё пришло в норму.
В течение трёх лет мы содержали наши колонии обыкновенных и белокрылых вампиров, за это время мы часто наблюдали очень необычное поведение при кормлении и интересное социальное взаимодействие между нашими пленниками. Как мы узнали позднее, Фаруку и его команде уже было известно это, хотя их нежелание публиковать полученные материалы стало для нас сюрпризом.
Тем не менее мы были благодарны, что эти эксперты по летучим мышам решили сотрудничать с нами и быть соавторами. Часто бывало, что мы созванивались и по потрескивающей междугородной телефонной линии обменивались такими диалогами:
– Да? – тринидадский акцент Фарука заставлял это звучать больше как «да-а-а».
– Фарук?
– Да.
– Вы не поверите тому, что мы только что видели.
Тишина.
– Я думаю, что белокрылый вампир подражает птенцам. Они, как птенцы, прижимаются, успокаивая кур, и затем кусают их в грудь. Это невероятно!
Тишина.
– Фарук?
– Да.
– Вы когда-нибудь видели это раньше?
– Да.
– Невероятно! Хорошо, до связи!
– Да.
Положили трубку.
Я всегда считал своего друга Фарука Мурадали одним из самых щедрых и заботливых людей, которых я когда-либо встречал. Но сказать, что он человек немногословный… Ну вы и сами всё поняли.
Вместе с моими коллегами мы выяснили, что Артур Гринхолл был прав насчёт существенных различий между видами летучих мышей – вампиров (в нашем случае между Desmodus rotundus и Diaemus youngi), и большая часть различий была связана с вкусовыми предпочтениями летучих мышей. Вампир обыкновенный любил кровь млекопитающих, а белокрылый вампир – кровь птиц.
– Белокрылые вампиры не прыгают, – сказал Фарук. Согласились мы с этим утверждением лишь спустя более 100 с лишним испытаний на нашей платформе. Но почему?
Сначала мы протестировали нашу систему с вампиром обыкновенным, подтвердив, что эти летучие мыши могут подпрыгивать в любом направлении. Отталкиваясь от земли, они задействуют мощные грудные мышцы и удлинённые большие пальцы, задавая направление прыжка. Прыжок может достигать трёх футов в высоту.
Способности подпрыгивать и бегать со скоростью до двух метров в секунду стали результатом адаптации для наземной охоты. Они позволили вампиру обыкновенному убегать от хищников, не быть раздавленным своей относительно огромной добычей и плюс взлетать с места после кровавой трапезы. Способность кормиться от крупных четвероногих – вероятно, основная причина того, что Desmodus rotundus – самый многочисленный вид мышей-вампиров, хотя, скорее всего, такой скачок популяции произошёл сравнительно недавно.
Около 500 лет назад Desmodus rotundus, возможно, не был так распространён. Популяция была ограничена не только климатом, но и числом крупных млекопитающих. Предположительно вампиры были вынуждены (как это иногда бывает сегодня) питаться мелкими млекопитающими, а также птицами и другими позвоночными животными, такими как змеи и ящерицы.
Однако в начале 1500-х годов из-за притока европейцев с домашним скотом в Неотропику ситуация изменилась. Внезапно в местах, где раньше было довольно трудно найти пищу, появились огромные четвероногие кормовые станции. Кроме того, их было очень легко найти, и время приёма пищи стало намного более предсказуемым, чем когда-либо раньше. Чем больше появлялось коров, свиней и лошадей, тем больше становилась популяция летучих мышей – вампиров. Впрочем, вампиры были не прочь полакомиться и человеческой кровью, пока не появились экраны и защитные сетки на окнах, удерживающие их снаружи.
Людям же, только перебравшимся на новое место, должно быть, казалось, что на них обрушилась чума: таинственные ночные нападения и заболевания, самым страшным из которых было бешенство. Довольно быстро истории о рукокрылых-гематофагах, их кровавых атаках и ужасных болезнях, которые они причиняли, стали распространяться по всей Европе, а оттуда и по всему миру. Границы между фактами и вымыслом были размыты, и было не понятно, чему можно верить.
В отличие от вампира обыкновенного, белокрылый вампир (похожий на крылатого плюшевого мишку) оказал небольшое влияние на «вампирский фольклор». Возможно, когда-то они и были быстрыми и агрессивными, но теперь их движения стали более осознанными. Во время экспериментов с нашей платформой белокрылые вампиры, положим, и совершали прыжок или два, но затем уходили на поиски тёмного угла, в котором можно спрятаться.
Наблюдая за тем, как белокрылые вампиры охотятся с деревьев, мы поняли, почему им совершенно не нужна способность катапультироваться в воздух. Приближаясь к петуху из-под ветви, они двигались медленно и незаметно, осторожно приближаясь к добыче. Белокрылый вампир выбирал место потенциального укуса, обычно это был большой палец птицы, обращённый назад. Далее, обезболив слюной место укуса, вампир начинал кормиться от своей совершенно ничего не замечающей добычи, а через пять минут он уже мочился, вытянув одну заднюю конечность вбок и вниз. Кормление занимало от 15 до 20 минут, после чего летучая мышь исчезала во мраке.
Много раз мы наблюдали, как белокрылый вампир охотится на земле. Прижавшись к полу (в отличие от вертикальной стойки вампира обыкновенного), он подпрыгивал вокруг пернатой кормушки в поисках лучшего места для нападения. В дикой природе такое поведение не наблюдалось, поэтому мы и предположили, что белокрылый вампир недавно снова начал охотиться на деревьях. Это позволило ему избежать конкуренции со своим собратом Desmodus.
Во время этих наземных кормлений мы время от времени отмечали, что белокрылые вампиры начинали подражать своим жертвам. Летучая мышь запрыгивала на спину курице, и вонзала клыки в гребень птицы. Интересно, что с петухами этот номер не срабатывал, они начинали стряхивать непрошеного гостя. Куры же вели себя иначе: вместо того чтобы показывать раздражение, самки присаживались и ждали, пока мышь-вампир не закончит трапезу. Немного изучив поведение птицы, мы узнали, что такую же позу курица принимает во время спаривания.
Также Diaemus отличается от своих сородичей Desmodus и Diphylla наличием желёз, расположенных в задней части рта. В стрессовой ситуации белокрылый вампир открывает пасть, издавая странные шипящие звуки и выделяя тонкую струйку мускусной жидкости. Несмотря на то что детальное исследование ещё предстоит выполнить, ротовые железы белокрылого вампира, по-видимому, функционируют в целях самообороны (подобно запаховым железам скунсов), а также как средство передачи информации себе подобным.
Помимо способности питаться кровью, возможно, самая захватывающая из всех адаптаций летучих мышей – гематофагов – это та, которую мы наблюдали только один раз в нашей колонии белокрылых вампиров.
В 1984 году зоолог Джерри Уилкинсон сообщил, что кровососущие рукокрылые в дикой природе обычно питаются путём регургитации крови. Уилкинсон, наблюдавший за Desmodus rotundus, отметил, что этот вид вампиров не только вскармливает своё потомство, но и обменивается кровью с другими членами стаи.
Результаты Джерри показали, что вместе с кровью самки передают своим детёнышам необходимые бактерии. Например, на теле и в организме человека живёт около 200 различных бактерий (по слухам, в некоторых студенческих общежитиях это число может достигать пяти миллионов). В любом случае эти жизненно важные микробы (наша бактериальная флора) являются важными компонентами многих физиологических процессов, и прежде всего пищеварения.
Так, в тонком и толстом кишечнике млекопитающих обитают миллиарды бактерий, которые развили взаимовыгодные отношения со своими теплокровными хозяевами.
Эти бактерии, часто называемые эндосимбионтами, обретают пищу и тёплую влажную среду для жизни. А млекопитающие получают витамины B12 и K, которые выделяются микроорганизмами в ходе их повседневного функционирования[31]. Кроме того, благодаря бактериальной флоре подавляются или уничтожаются неинфекционные бактерии. Иногда флора также способствует лечению инфекций, стимулируя иммунную систему к выработке антител. У копытных млекопитающих, а также у некоторых насекомых, таких как термиты, присутствие определённых эндосимбиотических бактерий позволяет их пищеварительным трактам переваривать целлюлозу – структурный белок, который формирует клеточную стенку растения. Благодаря этим бактериям травоядные способны питаться листьями, стеблями и древесиной, хотя они не рождаются с такой бактериальной флорой, а получают её от матерей при помощи регургитации или путём потребления их кала (копрофагии).
Другие исследования, например проведённые генетиком Университета Лонг-Айленда Тедом Браммелем, показали, что симбиотические бактерии увеличивают продолжительность жизни плодовых мух, даже если первые не участвуют в переваривании растительности.
Обмен кровью между родственными и неродственными летучими мышами – вампирами может создавать взаимовыгодные отношения; т. е. животные, которые экспериментально голодали в течение одной ночи перед получением крови от другой неродственной мыши, с большей охотой делились с ней кровью, когда голодала она. Такое поведение почти наверняка связано с тем фактом, что летучие мыши должны пить кровь каждую ночь (иначе они умрут от голода через два или три дня). Таким образом, в течение их долгой жизни (до 20 лет) они осознанно помогают друг другу насыщаться. Интересно, что вампиры обыкновенные помнят своих доноров и могут распознать тех сородичей, которые мошенничают и жадничают. Более того, взрослые самцы угощают кровью только самок или молодых летучих мышей, что вполне логично. Зачем одалживать еду сопернику?
Существуют доказательства того, что Diphylla ecaudata и Diaemus youngi также делятся кровью (как я уже упоминал, мы наблюдали такое поведение с нашими подопытными белокрылыми вампирами). Однако, в отличие от подробного исследования Уилкинсона, социальные повадки белокрылых и мохноногих вампиров ещё предстоит открыть.
Я часто советую студентам, которые подыскивают тему для научных проектов, обратить внимание на уже проведённые изыскания, а затем подумать, как применить эти методы к другим, ещё не изученным организмам.
Вот и настало время поговорить немного о Diphylla ecaudata – мохноногом вампире. Считается, что, получивший своё название из-за шерсти на задней поверхности лап, он обладает наиболее примитивными анатомическими характеристиками[32]. Другими словами, ученые полагают, что мохноногий вампир претерпел наименьшее количество изменений в ходе эволюции.
Одной из таких примитивных характеристик является то, что большинство летучих мышей (включая белокрылого вампира) имеют чрезвычайно хрупкие кости (бедренную, большеберцовую и малоберцовую) в задних конечностях. Учёные считают, что это эволюционный компромисс, связанный с полётом. Благодаря более тонким и лёгким конечностям рукокрылые уменьшают свой вес, а это важный фактор для любого лётчика. Обратная сторона компромисса становится очевидной, если хоть раз увидеть, как летучая мышь передвигается по земле: большинство видов этих животных довольно неуклюжи. Специально разработанные инженерные модели показали, что задние конечности рукокрылых не способны выдерживать сжимающие нагрузки, связанные с ходьбой. Если вы хотите понять, как это работает, возьмите спагетти длиной в пару дюймов и зажмите между большим и указательным пальцами. Затем сведите пальцы вместе. Вы только что приложили сжимающую нагрузку к модели кости задней конечности летучей мыши. Неплохо, а? А теперь подберите быстрее кусочки спагетти, пока кто-нибудь не наступил на них.
Тем не менее, как мы уже выяснили, у обыкновенного и белокрылого вампиров не возникает проблем с хождением по земле. Эти кровопийцы очень изобретательны, и при желании они могут ходить, бегать и прыгать по земле.
Если же посмотреть на задние конечности трёх видов вампиров, то у обыкновенного вампира будут самые крепкие конечности, а у мохноногого, наоборот, самые хрупкие. Предположительно, у первого в ходе эволюции развились более крепкие кости, поскольку они стали применять иные стратегии для охоты, а именно охотиться на крупных четвероногих, таких как свиньи и коровы. Что же касается белокрылых вампиров, то их задние конечности несколько крепче, чем у мохноногих вампиров. Это, вероятно, объясняется тем, что какое-то время назад они также охотились на земле.
Поделиться книгой: