Под землей красные белки почти полностью защищены от холода. По крайней мере некоторые их популяции, особенно к западу США, делают большие запасы шишек с семенами, и, вероятно, на этом питании им и удается сохранять активность. Однако урожай шишек от года к году неустойчив, и в иные нередкие зимы я совсем не нахожу в Мэне беличьих припасов, как было и зимой 2001/02 года. Тогда красные белки питаются почками ели и пихты (см. главу 3). Нельзя быть уверенным, что при необходимости они не могут на несколько дней снизить температуру тела и активность, но в основном их стратегия в борьбе с холодом такова: когда возможно, делать запасы; когда нужно, находить альтернативную пищу; стараться прятаться и зимой для теплоизоляции отращивать густую ярко-рыжую меховую шубку.
Периодически скрываясь при отрицательных температурах зимой в норах и гнездах, красная белка отличается по поведению от четырех других местных видов беличьих. Крупная каролинская белка (Sciurus carolinensis) и гораздо более мелкая северная летяга (Glaucomys sabrinus) никогда не уходят под землю. Два других вида, восточноамериканский бурундук (Tamias striatus) и его двоюродный брат, гораздо более крупный лесной сурок (Marmota monax), на целые недели, месяцы и даже на полгода покидают холодный снежный мир, оставляя его наверху. Для большинства наземных беличьих характерна гибернация, в отличие от древесных белок, которые по-прежнему добывают пищу на деревьях. Большие различия в биологии зимовья внутри этой группы родственных видов говорят о том, что спячка служит не столько орудием против холода, сколько способом перенести голод, то есть связана с рационом животных.
Из местных видов меньше всех склонна к гибернации каролинская белка, которая в последнее время часто стала встречаться в пригородах. Она остается активной всю зиму. Когда в птичьих кормушках не слишком много подсолнечных семечек, этот зверек откапывает из-под неглубокого снега запасенные осенью желуди, орешки и кленовые семена. Если урожай его подвел, он будет питаться почками, а иногда – корой деревьев. Благодаря запасам пищи, уютным, покрытым листьями гнездышкам с хорошей теплоизоляцией и крупным размерам каролинская белка располагает достаточно большим источником энергии и способна сохранять тепло в теле, так что спячка ей не нужна.
Бурундукам свойственна «истинная гибернация»
[22]. Как и многие другие наземные беличьи, они проводят всю или почти всю зиму в подземном гнезде, где сворачиваются клубочком, охлаждаются и впадают в оцепенение. Впрочем, они не пребывают в оцепенении всю зиму, иначе им не нужно было бы делать запасы, которые служат топливом для обогрева тела. В оцепенении животные не едят. Судя по большим защечным мешкам бурундука, его эволюция с древних времен была направлена на то, чтобы запасать пищу. Не знаю, сколько семян обычно набивает бурундук в оба мешка, – найдя сбитого зверька на дороге, я без труда просунул в один его мешок через ротик 60 черных семечек подсолнуха. В моей кормушке для птиц бурундуки редко упускают возможность наполнить оба мешка, тогда как каролинские и красные белки не уносят ни семечка. Все, что белки съедят, они съедят на месте.
Гибернация бурундука
Поздней осенью после хорошего урожая клена или если бурундуку удалось найти полную птичью кормушку, тот делает рейс за рейсом, каждый раз нагружаясь до отказа и направляясь в систему тоннелей зимовочной норы, где есть особые камеры-зернохранилища. Запасы очень пригодятся в марте, когда почти везде еще будет лежать глубокий снег. В это время настает сезон спаривания, и самцы бурундука выбираются на поверхность. Новой пищи на снегу пока нет, но по насту легко перемещаться, и те из мелких наземных беличьих, которые осенью сделали больше всего запасов, теперь могут полностью сосредоточиться на своей цели.
Обычно зимой бурундуки мне не встречаются. Они остаются под землей и впадают во временное оцепенение. Но, как показала зима 2000/01 года, когда на всей территории Мэна и Вермонта осенью случился исключительно обильный урожай желудей буковых и семян клена, оцепенение – это лишь один из вариантов поведения, а не что-то обязательное и непреложное. В тот год сахарные клены, красные дубы и буки разом дали небывалое количество семян, притом что до этого много лет вообще не давали урожая. В то же время снег был чрезвычайно глубокий. И все же, несмотря на частые бури, бурундуки всю зиму посещали нашу кормушку.
Остается ли бурундук совершенно активен или впадает в полное оцепенение, зависит от запасов пищи (Panuska, 1959). Но для оцепенения также нужен холодовой раздражитель. Гибернация у бурундука неглубокая, и, если взять животное в руки, оно обязательно проснется (Newman, 1967). При этом интенсивность метаболизма у него за час вырастет в целых 50 раз. В отличие от случаев, когда оцепенение вызвано голодом, например когда животное, для которого спячка нехарактерна, близко к смерти, охлаждение тела у бурундука при гибернации протекает не как пассивный процесс. При температуре воздуха 0 °C бурундуки регулируют температуру тела, но поддерживают ее около 6 °C, а не 37 °C, при которых животное активно. А когда воздух прогревается выше 15 °C, температура тела спящего зверька больше не регулируется, бурундук пассивно согревается и пробуждается (Newman, 1967).
Как мы говорили ранее, северные летяги к зиме не набирают жир, в отличие от бурундуков, и не одеваются в густой теплоизолирующий мех, как красные белки. Также они не делают запасов пищи. Вместо всего этого, чтобы решить энергетическую проблему, они собираются группками и жмутся друг к другу в уютных гнездах. Даже при –5 °C снаружи температура внутри гнезда остается достаточно высокой, чтобы зверькам не нужно было согреваться дрожью.
В отличие от восточноамериканского бурундука, у некоторых видов наземных беличьих в горах и пустынях на западе Америки оцепенение наступает не в ответ на холод. Эти животные впадают в спячку в самое жаркое и сухое время года и остаются в оцепенении всю зиму (Cade, 1963). Это происходит независимо от температуры и наличия или отсутствия пищи и воды. Один из таких видов, золотистый суслик (Citellus lateralis), прославился благодаря открытиям, которые, изучая его режим спячки, совершил Кеннет Фишер со своим студентом Эриком Пенгелли. В отличие от восточноамериканского бурундука, подопытное животное Фишера и Пенгелли не делает запасов, а накапливает перед спячкой жир в теле. Съесть нужно так много, времени так мало. Откуда животное знает, когда начинать? Как выяснилось, оно ориентируется по внутреннему календарю.
Фишер и Пенгелли заподозрили, что их суслики живут по внутреннему календарю, когда животные, которых в лаборатории Университета Торонто содержали при постоянных световых и температурных условиях, в октябре прекратили есть и пить и впали в спячку одновременно с теми, кто находился на воле, в естественной среде. В ходе единого эксперимента, длившегося четыре года подряд, у золотистых сусликов в отсутствие каких-либо внешних сигналов продолжал действовать цикл питания, накопления жира и оцепенения. Цикл составлял чуть меньше года, от 324 до 329 дней вместо 365. Цикличность поведения и физиологических процессов сохранялась у животных, которых круглый год содержали в лаборатории как при постоянной температуре 0 °C, так и при 22 °C. При постоянных 30 °C они переставали впадать в спячку, хотя продолжали питаться и накапливать жир согласно годичному циклу, который обычно с ней связан. Эти поразительные результаты подтвердили, что суслики живут по внутренним часам, и по аналогии с уже известным циркадным, или суточным, ритмом, чтобы обозначать годичный цикл, Пенгелли и Фишер придумали термин «цирканный ритм» (от лат. circa – «приблизительно», annum – «год»). Ученые показали, что такие же годичные циклы регулируют миграцию птиц и спячку других видов подземных грызунов. Этот механизм действует не только при подготовке к глубокой спячке, но и при пробуждении. Самый известный пример тому – сурок.
