Искусные адаптации. Крот-звездонос, электрический угорь и другие чудеса эволюции - Кеннет Катания

на что указывает скорость фуражирования, то есть поиска и добычи пищи, в рамках общей картины биологии животного мира? Существовало целое направление исследований, посвященных анализу и моделированию принятия решений хищником с учетом различных переменных, и я случайно нашел главную книгу по этой теме. В точности как это было с книгой «Электрорецепция» много лет назад. Я читал и понимал, что звездоносы с их странными повадками снова уводят меня в самое сердце новой для меня научной области.

Основная переменная для моделирования решения хищника – «рентабельность» добычи, то есть ее калорийность, поделенная на «время обработки» (то есть время, затраченное хищником на охоту и поедание добычи). Представьте, что вы очень-очень голодны. В этой ситуации разумнее съесть гамбургер, а не добывать мясо краба из клешней с помощью молоточка. Даже при равной калорийности гамбургер выгоднее – не зря же «Макдоналдс» зовется рестораном быстрого питания. В современном мире людям редко приходится всерьез раздумывать над такими решениями, но для диких животных, живущих в условиях конкуренции, а также недостатка пищевых ресурсов и времени, рентабельность добычи очень важна.

Рентабельность стремится к бесконечности, если затрачиваемое на охоту и поедание добычи время стремится к нулю. Но такой вариант, кажется, никто никогда не рассматривал: «нормальным» считается время, затрачиваемое белкой на разгрызание желудя, чайкой – на вскрытие раковины моллюска, пчелой – на выбор цветка. В этих случаях время обработки исчисляется в секундах или минутах. А для звездоноса оно исчисляется в миллисекундах, и это дает кроту огромное преимущество. Если он потратит на охоту и поедание всего секунду, мелкая добыча «не окупится». Но звездонос тратит гораздо меньше времени, и в результате даже самая мелкая добыча оказывается для него рентабельной.

2.9. Слева: передние зубы необычной формы, образующие «пинцет» для извлечения мелкой добычи из земли. Справа: сертификат «Книги мировых рекордов Гиннесса»

Разумеется, чтобы питаться мелкой добычей, нужно уметь находить ее в больших количествах. Иными словами, нужен очень хороший сенсор… Например, звезда, покрытая 25 тысячами органов Эймера. Тот факт, что звездонос предпочитает очень мелкую пищу, объясняет и странную форму его передних зубов (см. фото), которые образуют пинцет, позволяющий мгновенно схватить крошечную добычу. Сзади на челюстях звездоноса имеются крупные зубы, которыми при случае можно пережевать и дождевого червя. Но при недостатке червей звезда и зубы-пинцеты дают преимущество в поиске более мелких беспозвоночных, которыми так богаты болота и обнаружить которых не способен никто из лишенных звезды конкурентов.

После публикации исследования13 меня атаковали репортеры и блогеры: все хотели написать об удивительном скоростном кроте-звездоносе. Один из звонивших, по-видимому, обладал особыми полномочиями, поскольку через пару недель я обнаружил в почтовом ящике бандероль, в которой оказался сертификат «Книги мировых рекордов Гиннесса». Это было официальное признание звездоноса самым быстрым собирателем пищи среди млекопитающих.

Очень странные дела

На этом наши отношения со звездоносом не закончились. Его следующий трюк я раскрыл совсем случайно. Как вы помните, эти кроты обитают во влажной почве. Это полуводные животные, которые часто плавают и охотятся в воде. Пищу они добывают на мелководье вдоль берегов прудов и ручьев или в затопленных норах. Учитывая феноменальную эффективность их охоты на суше, я задумался, насколько хорошо они находят добычу под водой.

Я без труда заснял их охоту в аквариуме, но так и не замерил ее скорость. Меня отвлекло кое-что совсем другое. Ныряя в поисках червей и насекомых, звездоносы использовали звезду так же, как и на суше, только в процессе постоянно выпускали пузырьки воздуха. Этому пусканию пузырей мы удивлялись еще много лет назад в зоопарке. Это было очаровательно, и тогда мы гадали, не попадает ли кроту в нос вода, когда он плывет, и не выбрасывает ли он ее с пузырьками воздуха. Конечно, это был антропоморфизм: вряд ли полуводное животное могло быть так плохо приспособлено к подводному дыханию. Теперь же я смотрел в замедленном режиме, как звездонос ищет под водой еду, и картина понемногу начала проясняться.

Крот не просто выдыхал пузырьки. Он выдыхал и вдыхал большинство из них обратно – примерно 10–12 пузырьков в секунду, – и в этих действиях была явная закономерность: звездонос выдыхал и вдыхал пузырьки воздуха, когда касался разных объектов. Не такая уж явная, если мыслить как человек, поскольку человек нюхает не так, как мыши, крысы, собаки и кроты. Чтобы почувствовать запах, мы вдыхаем несколько раз подряд, не выдыхая. Однако большинство млекопитающих выдыхает сразу после вдоха, и так много раз. Приложите руку к груди собаки (если у вас под рукой есть собака) – и вы почувствуете, как грудь вибрирует, когда собака что-то обнюхивает. Это диафрагма быстро втягивает воздух в легкие и выталкивает его обратно во время «припадка обнюхивания». Но даже если собаки у вас нет и вы не можете почувствовать движения ее диафрагмы, вы всегда поймете, когда собака что-то нюхает: она останавливается и фокусирует все свое «нюхательное внимание» на определенном объекте, например на каком-нибудь столбе.

Под водой звездонос останавливается, подобно собаке, чтобы изучить тот или иной объект. При этом из его ноздрей выходят пузырьки воздуха, которые окутывают этот объект, но не отплывают от носа, и крот снова их вдыхает. Чем дольше я изучал видео, тем больше убеждался, что во время плавания звездоносы принюхиваются и чувствуют запахи. Так что я провел эксперимент, такой же, какой провел бы для испытания охотничьей собаки: оставил запаховый след, ведущий к вознаграждению – еде14. И действительно, кроты уверенно обнаруживали этот след под водой и, принюхиваясь по пути, доплывали до добычи.

Считалось, что у млекопитающих обоняние под водой отсутствует, поскольку для него нужен воздух. Гениальное решение звездоноса заключается в том, что он использует воздух из своих легких. Подводное обоняние звездоноса, как и развитие его звезды задом наперед, оказалось поистине революционной находкой (по крайней мере, на мой взгляд).

Я понимал, что это открытие произведет фурор среди исследователей обоняния, но подозревал, что большая часть пазла все еще не собрана. Необычное животное необычным образом обнюхивает объекты под водой. Участвует ли в этом звезда? Я так не думал. Это казалось трюком, который может использовать любое мелкое млекопитающее, добывающее пищу под водой. И у меня на примете был идеальный подопытный – водяная бурозубка. Я уже упоминал, что это удивительное млекопитающее обитает в болотах Пенсильвании и часто пользуется теми же ходами, что и звездоносы. Для большинства лабораторий заполучить водяную бурозубку было бы непосильной задачей, но в наши