ред теми, кто остался на жаре в местах, где пищи мало, и исчерпал запасы энергии. Просеивая выживших, эволюция определила, где популяции проводить зиму. В соответствующих обстоятельствах такое обобщение должно быть применимо и к другим животным, в том числе богонгским бабочкам Agrotis infusa и летучим мышам.
В Австралии Agrotis infusa тоже мигрируют в прохладные горные области, где собираются большими группами (и где когда-то они служили важным источником пищи австралийским аборигенам). Эти бабочки мигрируют по тому же принципу, что и данаиды монархи: они сохраняют запасы жира на время долгой неподвижности, но при этом улетают не от холода, а от жары.
Летучие мыши – замечательный пример животных, которые избегают и низкой, и высокой температуры. Как и данаиды, и гоминиды, это тропические животные. Те из них, что живут на севере, – «белые вороны» (как Danaus plexippus в семействе данаид и Homo sapiens среди гоминид). Подобно людям, летучие мыши научились жить в северных широтах не потому, что толерантны к замерзанию, а потому, что умеют его избегать. Многие из них мигрируют, как данаида монарх, но при этом у рукокрылых гораздо больше свободы в выборе места назначения.
Обычно с миграцией ассоциируется движение с севера на юг, но она может протекать в любом направлении. Так, славки-черноголовки из Центральной Европы традиционно мигрировали зимой на юг, в Африку. Но за несколько десятилетий часть популяции птиц в результате естественного отбора стала летать с востока на запад и зимовать в Великобритании, где климат мягче и появились кормушки. Похожим образом северные летучие мыши многих видов тоже мигрируют туда, где можно поддерживать энергетический баланс. Но они достигают этого баланса без пищи. Как и данаиды монархи, они перемещаются в условия «охлаждаемого хранилища», где можно и сохранить запасы жира, и не бояться замерзнуть. Для многих рукокрылых таким местом оказались пещеры.
Если пищи не будет несколько месяцев, подойдет не любая пещера. Температура в ней должна быть не ниже 0 °C, иначе летучие мыши рискуют замерзнуть насмерть или растратить всю энергию на дрожание, пытаясь этого избежать. В то же время, если снаружи нечего есть, температура не должна быть высокой, потому что иначе даже в состоянии покоя метаболизм в конце концов исчерпает запасы жира. В целом каждые 10 °C, на которые повышается температура тела, удваивают скорость метаболизма (то есть скорость расходования энергии) в состоянии покоя.
На юге некоторые популяции летучих мышей мигрируют на север, где температура в пещерах (и самая низкая возможная температура тела) будет достаточно низкой, чтобы продолжительное время оставаться в оцепенении (McNab, 1974). Мало кто из рукокрылых может впасть в спячку при температуре в пещере выше 14 °C. Исключение составляют очень мелкие летучие мыши, которые не собираются в группки и таким образом повышают свою способность охлаждаться.
Летучая мышь летом отдыхает на листе
Впервые залетая в пещеру, летучая мышь не знает заранее, будет ли температура здесь подходящей, чтобы сохранить хоть сколько-то энергии до конца зимы, как и данаида монарх не может активно выбрать конкретное место в горах, где ее энергия к весне окажется правильным образом сбалансирована. Однако, если в конце концов животное выживет, значит, условия все же были подходящими – энергетический баланс оказался удачным, – и успешно перезимовавшие летучие мыши, скорее всего, вернутся на это же место следующей зимой. Они всегда так делают. Зимовка летучих мышей связана не только с действием естественного отбора – также проходят отбор пещеры, которые могут стать их постоянным пристанищем. Популяции летучих мышей никогда не образуются в пещерах, которые не подходят для зимовки. И наоборот, образовавшаяся популяция редеет, если условия портятся.
Летучие мыши живут долго и учатся на опыте, год за годом возвращаясь в пещеры, которые оказались надежными, возможно, на протяжении веков. Мало что могло изменить устойчивые условия в традиционно используемых ими укрытиях, пока не пришел человек. Неудивительно, что, когда люди стали тревожить летучих мышей в пещерах, это существенным образом повлияло на снижение численности некоторых видов. Мерлин Таттл из Публичного музея Милуоки исследовал связь между уменьшением популяции и проникновением людей в пещеры на примере вида Myotis grisescens, который находится под угрозой вымирания.
Как и другие рукокрылые, Myotis grisescens пользуются ограниченным набором пещер. Они собираются в группы плотностью более 1800 особей на квадратный метр, а размер популяции в пещере можно оценить, измерив покрытую мышами площадь потолка. Колонии этого вида встречаются менее чем в 5 % всех пещер, а люди сюда заходят в основном в целях спелеологии и вандализма, в том числе спровоцированного органами здравоохранения, которым случалось поджигать полную летучих мышей пещеру, потому что поступило ложное сообщение о бешенстве. В двух пещерах в Алабаме и Теннесси, куда люди вторгались больше всего, исчезло 90 % летучих мышей, а в пяти редко посещаемых пещерах популяция осталась стабильной.
Чтобы остановить иногда катастрофическое снижение популяции, стали перестраивать входы в пещеры, желая ограничить проникновение туда людей или сделать его невозможным. Но по иронии судьбы эти действия, совершенные с добрыми намерениями, принесли неоднозначный результат: некоторые популяции восстановились, но в других случаях – из-за того, что вход в пещеру оборудовали неправильно, – гибла целая колония. Возможные причины описаны на примере находящихся под угрозой исчезновения индианских ночниц (Myotis sodalist). Самка индианской ночницы живет почти 15 лет, самец чуть меньше (Humphrey, Cope, 1977). Размножаются они медленно. Самка приносит первого детеныша в возрасте двух лет и после этого рождает по одному детенышу в год.
Летом летучие мыши этого вида расселяются по большей части восточных штатов, но около 85 % популяции зимует всего в семи пещерах, а половина популяции занимает лишь две из них. С тех пор как в 1973 году этот вид стал охраняться законом, популяция индианской ночницы к 1980–1981 годам снизилась примерно на 28 % и еще на 36 % за следующие десять лет. Четверо ученых из четырех разных музеев провели исследование (Richter et al., 1993), которое показало, что загадочное сокращение числа летучих мышей вызвано перестройкой входов в пещеры. Например, с начала 1960-х, когда переоборудовали входы, до начала 1990-х популяция летучих мышей в пещере Хандрид-Доум в Кентукки упала от 100 000 до 50 особей. После постройки каменной стены, которая ограничила вход в Виандотскую пещеру в Индиане, популяция здесь сократилась от 15 000 до 1400 особей к 1957 году, за 25 лет. От 1000 до 2000 летучих мышей по-прежнему зимовали в этой пещере до 1977 года, когда стену убрали. Популяция тут же стала восстанавливаться, пока через 15 лет не достигла почти исходной численности. В конце концов ученые пришли к выводу, что перестройка входа в первую очередь ограничила воздушный поток и в пещере стало теплее. В Хандрид-Доум, где численность ночниц упала особенно резко, температура повысилась от 4–6 до 11 °C. В результате летучие мыши, которые обычно проводят спячку при 4–8 °C, недостаточно охлаждались.
У этого вида температура тела в спячке практически равна температуре воздуха, от –3 до 30 °C (Henshaw, Folk, 1966). При самой низкой температуре в этом диапазоне животные выходят из спячки и немного дрожат, чтобы разогреться до температуры чуть выше температуры воздуха (особи близкородственной им малой бурой ночницы, Myotis lucifugus, не могут выйти из спячки при такой низкой температуре и примерно при –5 °C замерзают насмерть). Но главную опасность для индианской ночницы в традиционно используемых ею пещерах составляет не быстрое замерзание, а медленная смерть от голода при температуре выше 10 °C, когда из-за повышенного метаболизма в состоянии покоя к концу зимы летучие мыши уже исчерпывают запасы жира.
Чтобы проверить последнюю гипотезу, биолог Андреас Рихтер из Колледжа Эрлхэм в Индиане с тремя коллегами сравнили потерю веса у летучих мышей в двух пещерах с разной температурой. Летучие мыши, висевшие при более высокой температуре, теряли массу на 42 % быстрее, и мертвые животные были истощены. На самом деле изменение условий в перестроенной Виандотской пещере повлекло такую смертность животных с 1953 по 1978 год, что вся популяция здесь должна была исчезнуть. Но летучие мыши притягивают друг друга, так что видимая стабилизация популяции на уровне 1000–3000 особей скорее была плохой новостью, чем хорошей. Она произошла из-за притока животных откуда-то еще. Пещера работала как воронка, смертельная ловушка. Губительное действие температуры, повысившейся всего на 5 °C, вышло далеко за ее пределы. Судьба летучих мышей и бабочек всецело зависит от условий, к которым они приспособились в зимнем мире.
18. Зимние сборища
Зимой всевозможные создания образуют тесные сообщества, даже те, кто не совершает набегов на уютные домики и не ищет тепла. Как-то ноябрьским днем, несколько лет назад, я присел на корточки на недавно опавшей, но уже свалявшейся в подстилку листве в лесу. Через несколько секунд я почуял запах, который ни с чем нельзя перепутать, – запах мраморного клопа. Покопавшись в листве, я нашел скопление из нескольких десятков клопов, которые, вероятно, устроились зимовать. Я потревожил их бивуак, и они выпустили вонючий защитный секрет. Мне не пришлось пробовать их на вкус: я уже знал, что они не лучше данаиды монарха (но в этом рейтинге деликатесов им далеко до кучки зимующих паучьих яиц!).
Противным запахом и вкусом обладает не только мраморный клоп. Это наверняка можно сказать почти о любом ярком насекомом (кроме некоторых, которые им подражают). Если чересчур потревожить божьих коровок, которые тысячами собираются осенью у меня дома и в Мэне, и в Вермонте в надежде остаться на зиму, они испускают чудовищный запах паленой резины. Некоторые виды этих жуков семейства Coccinellidae образуют миллионные скопления, и в Калифорнии и других местах на западе США, где они располагаются под камнями или у подножия деревьев в горах, их собирают ведрами и продают садовникам для борьбы с тлей. И мраморные клопы, и божьи коровки, скорее всего, образуют группы, чтобы усилить действие ужасного запаха. Таким образом, если вы хотите снискать репутацию вонючки, нужно самому плохо пахнуть, выглядеть как вонючка, а еще лучше держаться вместе с теми, кто пахнет так же, как и вы.