я 1896 года в поселке Адамс Мишн, Наталь, Южная Африка, завершил свою службу в [тут он оставил пустое место] и вступает в вечную всеобщую игру в переработку. Сим он уведомляет о том, что его имя следует удалить из списков рассылки [репринтов]». Одна из его дочерей позже вписала дату его смерти: 7 декабря 1975 года.
Рэй Коулз, во многом и мой «научный дедушка», провел полвека в пеших и воображаемых экспедициях по пустыням, а потом написал «Пустынный дневник» (Desert Journal), опубликованный посмертно в 1977 году. В нем он вспоминает «бесчисленные бивачные костры, жертвенник, на котором каждый вечер поднимался ароматный дымок от тлеющего дерева». Затем его, «к несчастью, уведомили, что такая роскошь, такое почтение к богам открытого неба теперь недопустимы по соображениям экологии», и сказали, что «отныне добросовестный натуралист и его студенты должны довольствоваться тем, чтобы наслаждаться своим братством и почитать природу, собравшись вокруг шумно шипящей керосинки, до тех пор, пока еще есть запас этой формы бывшей солнечной энергии». Коулз хотел засвидетельствовать «почтение богам» таким же образом, который, как мне недавно напомнил мой калифорнийский друг, даже в мэнских лесах уже невозможен.
О любви Коулза к костру, когда в нем потрескивают и дымятся поленья, и о радости, которую приносила ему жизнь в пустыне, говорится в следующем пассаже из главы «Пустынного дневника» под названием «Вокруг костра»:
И летом, и зимой всегда есть что-то особенное в закате, в наступлении ночи, – так же было и на моих стоянках в пустыне. Дело было и в том, что я заканчивал работу, возвращался в лагерь, в том, как собирал скудные дрова в те менее людные времена. Я часто использовал остовы кактусов, корни и стебли чахлых кустарников. Скоро мой лагерь наполнялся благоуханием. У пищи, которую готовишь на ароматном дыму от собранной в пустыне древесины, на чистом свежем воздухе, появляется привкус, незнакомый людям за пределами этого сурового мира. Задолго до того, как сядет летнее солнце, вылетают летучие мыши, чаще всего мелкие нетопыри Pipistrellus со светло-серебристым телом, с черными крыльями и ушами. Они мелькают в небе у реки Колорадо, устремляясь к воде, чтобы восполнить влагу, которую потеряли за день, хоть и провели его в своем сравнительно прохладном каменистом убежище.
Вскоре после того, как начинает спадать жара, появляются сотни козодоев. Они порхают и планируют к реке, чтобы впервые за день попить. В мае и июне, когда многие из них еще высиживают яйца или парят возле них так, чтобы закрыть их от усиливающегося солнечного жара, они сначала пьют, а потом ищут пищу. Козодои гнездятся, а точнее, просто откладывают яйца на голой земле. Весь день нещадно палит солнце. Температура воздуха и земли может держаться выше 50 °C несколько часов подряд; прямые солнечные лучи делают условия непереносимыми для большинства живых существ. Благодаря оперению козодой изолирован от жары, и каждой птице достается собственный тенистый и уютный уголок. Оперение защищает кожу и кровеносные сосуды от высоких температур так же эффективно, как удерживает тепло в холодную погоду.
Время от времени козодой открывает свой огромный рот, а горловой мешок у птицы трепещет, чтобы испарилось немного скудной телесной влаги и можно было удержать температуру крови и тела ниже опасного уровня. Но воды так мало, а день такой длинный, что, если птица будет охлаждаться таким способом долго, у нее настанет обезвоживание. Тем не менее я не знаю никакого другого животного, включая терпимых к солнцу ящериц без перьевой изоляции, которое могло бы так долго оставаться на прямом солнце. Многие мелкие ящерицы в таких условиях не прожили бы и нескольких минут. Однако козодои, теплокровные птицы, чье тело генерирует тепло, проводят инкубационный период и заботятся о молодняке в условиях жестокой жары, пока птенцы не смогут улететь вместе с родителями.
Только в этих трех абзацах Рэй Коулз предвосхищает тома исследований, которые были написаны после него. Чтобы развить тему, я могу добавить лишь несколько подробностей: птицы преадаптированы к тому, чтобы обходиться меньшим количеством воды, чем млекопитающие, поскольку они выделяют излишек азота в виде белой пасты из мочевой кислоты и не нуждаются в больших объемах воды, чтобы вымывать его; они также экономят воду, которая иначе пошла бы на охлаждение тела за счет испарения, благодаря тому что температура у них на 1–2 °C выше, чем у нас. Египетский бегунок (Pluvianus aegyptianus), чтобы держать яйца в прохладе, пошел на шаг дальше: птица приносит воду и смачивает яйца, чтобы охладить их. Похожим образом у африканской саджи на грудке есть специальные перья, в которые она набирает воду, чтобы донести до гнезда. Птенцы пьют воду с концов перьев, как детеныши млекопитающих сосут материнскую грудь.
Как пишет Коулз, вероятно, наиболее эффективно животные могут защититься от жары и сэкономить драгоценную воду с помощью поведенческих приспособлений. Птицы в пустыне активны в основном ранним утром и вечером, а в середине дня устраивают долгую сиесту, хотя некоторые из более крупных птиц – во́роны, грифы и ястребы – могут парить высоко в воздухе, где температуры ниже, чем у самой земли. Ночью прохладнее, и большинство грызунов, многие рептилии и насекомые, чтобы избежать жары, стали ночными животными и пережидают жаркий день в прохладных норах. Дневные грызуны, такие как суслик, ненадолго нагреваются, когда решаются пробежаться по горячему песку, но, быстро вернувшись в норку, они прижмутся брюшком к прохладной земле и сбросят температуру.
Перейдя на ночной образ жизни, чтобы избежать жары, можно также смягчить нехватку воды. Относительная влажность в норке высокая, поэтому влага не испаряется ни с кожи, ни из легких при дыхании. Смерть в пустыне редко случается от жары как таковой. Она происходит от обезвоживания, когда животное пытается сохранить прохладу. Австралийские аборигены переняли у животных некоторые приемы выживания. При долгих переходах в жаркой местности они стараются двигаться по ночам, а на день зарываются в песок, чтобы не потеть и не умереть от жажды. Элизабет Маршалл Томас упоминает похожую стратегию, которой она научилась в сезон жары и засухи у бушменов Калахари. Бушмены рано утром отправляются собирать многолетние растения, у которых листья отсыхают, чтобы терять меньше воды, а подземные клубни приспособлены, чтобы ее запасать. Клубень можно найти по остаткам засохшего стебля на земле, и тогда его выкапывают, выскребают из него мякоть и выдавливают оттуда питьевую воду. Чтобы пережить жаркий сухой день, люди закапываются в ямы, вырытые в тени. Ямы выстилают очистками клубней, которые вновь наполняют влагой, только из мочи, чтобы вода для испарения поступала не из драгоценных запасов тела. В сумерках, когда температура падает, бушмены снова отправляются на поиски клубней (Thomas, 1958. P. 103).
Мы можем переносить очень высокую температуру воздуха (но не тела), как было показано (Schmidt-Nielsen, 1964. P. 3) больше 225 лет назад, когда доктор Блоджен, тогда секретарь Лондонского королевского общества, провел некоторое время с друзьями, собакой и бифштексом в помещении, нагретом до 138 °C. Они оставались там 45 минут, за это время бифштекс испекся, но люди и собака не пострадали (их ноги не касались пола). Если бы воздух был насыщен водой, то их тела не охлаждались бы за счет испарения, и тогда все участники наверняка испеклись бы вместе с бифштексом.
Проблема не столько в жаре, сколько в недостатке воды. В книге «Охотник или дичь» (The Hunters or the Hunted) Ч. К. Брейн отмечает, что в Юго-Западной Африке все готтентотские деревни в пустыне Намиб разбросаны строго вдоль реки Куйсеб. Здесь люди копают колодцы, из которых берут воду, когда река пересыхает. Птицы «пьют», поедая насекомых, а большинство насекомых получает воду из живых растений. Но есть исключение – группа намибских жуков из семейства Tenebrionidae (чернотелки). Некоторые из них сохраняют в организме водный баланс, хотя едят только сухие растительные остатки, которые носит ветер.
Чернотелка из пустыни Намиб приподнимается выше самого горячего слоя у поверхности почвы
Чернотелка из пустыни Намиб, стоя вниз головой, ловит воду из влажного ветра с Берега Скелетов. Вода конденсируется у нее на спине в капельки, которые затем сливаются и стекают ко рту жука
Это наземные жуки, обычно крупные и черные (меланин поглощает тепло, но он необходим для защиты от ультрафиолетовых лучей). Они живут на песке. У тех, что живут на самых горячих песках, ходулевидные ножки, которые позволяют уменьшить нагрев снизу. Другие получают меньше тепла сверху, от солнца, благодаря светлому восковому налету на черных спинках. Но и тогда нужно найти способ получить достаточно воды, а эти жуки активны, когда нет ни стоячей воды, ни дождя. Днем вокруг очень сухо, но ночью температура в Намибе обычно падает, и ветер с Атлантики может принести воздух с влагой. Тогда жуки становятся на песчаные дюны вниз головой и брюшком кверху. Вода конденсируется на спинке жука и стекает каплями ко рту.
Удивительное поведение этих жуков в эволюции сложилось на основе строения и поведения, у которых ранее были другие функции. На спинах у чернотелок находятся модифицированные надкрылья, а крыльев под ними больше нет – надкрылья физически защищают само тело. У них появилась дополнительная, особенная, новая функция. У всех чернотелок надкрылья имеют различный рельеф. На них есть бугорки, расположенные так, что надкрылья хорошо улавливают молекулы пара, собирая их в мелкие капельки. Благодаря покрытым воском углублениям между бугорками капельки воды сливаются и скатываются в рот жука. Я припомнил, что видел похожих чернотелок в пустыне Мохаве на юго-западе США, где этих жуков иногда насмешливо называют «головозадыми», потому что здесь они тоже стоят кверху задом. Но в данном случае они делают стойку на голове с другой целью: для защиты. При этом становится видна железа на конце брюшка, откуда жук может выпустить вонючую жидкость, которая растекается у него по всей спине и способна отпугнуть большинство хищников. Возможно, поведение намибских жуков, позволяющее им собирать воду, выросло из похожего защитного поведения, которое стало действовать в совокупности с морфологией тела.