Крыло действует как «плащ», защищая теплоизолирующий пух
На некоторых ископаемых нелетающих динозаврах можно видеть пучки похожих на перья образований на передних конечностях, причем эти перья расположены близко друг к другу и образуют регулярные плоские структуры. Они крепятся к задней поверхности локтевой кости, а не по всему телу. Однако эти уже видоизмененные перья никак не могли использоваться для полета, потому что их длина составляла всего 5–7 сантиметров. Может быть, животные использовали их иначе, аналогично тому, как однажды на моих глазах современные двуногие пешие туристы применяли банановые листья, во время ходьбы под тропическим дождем закрывая ими спину, чтобы стекала вода? Могли ли такие длинные плоские перья служить защитой от дождя, чтобы сохранялись теплоизоляционные свойства нижнего слоя оперения? Можно ли перья, которые сейчас нужны для полета, в следующий момент использовать, чтобы отводить со спины воду? Могут ли маховые перья работать как тростниковая крыша, чтобы вода стекала по плотно и ровно уложенным бородкам?
Фундаментально задача сводится к тому, чтобы найти несколько вероятных функций пера, которые могли бы связывать исходную и результирующую операции. Отправной точкой такого перехода в эволюции полета у птиц выступают пухообразные теплоизолирующие перья, которые появились у эндотермного похожего на динозавра существа и, утратив часть изолирующих свойств, оказались еще полезнее (поскольку теперь были более длинными и плоскими) задолго до того, как их стало можно использовать для полета. Ученые предлагали ряд идей о возможных функциях жестких, плоских, удлиненных перьев на передних конечностях. В том числе, что такие перья на крыльях могли использоваться как пальцы, чтобы ловить добычу, могли усиливать сигналы в период размножения, повышать скорость или маневренность бега и помогать животному залезать на деревья, скрываясь от хищников.
Под материнским крылом опушенные птенцы прячутся от дождя, холода и солнца
Я не говорю, что еще одна гипотеза (о том, что плоские перья на передних конечностях у птиц образовались в качестве зонтиков, чтобы уберечь систему теплоизоляции организма от влаги) делает картину более ясной. Сложно сказать что-то определенное теперь, по прошествии сотни миллионов лет. Впрочем, пожалуй, совершенно очевидно, что сцепленные в пластинку бородки пера (как у маховых и других контурных перьев) образуют препятствие и для воздуха, и для воды. Если передние конечности с расположенными на них перьями складываются на спине, то перо, развиваясь в указанном направлении, почти неизбежно обеспечит эффект зонтика, который позволит сбрасывать воду с тела и уберечь расположенные ниже теплоизолирующие пуховые перья от сырости. Если пойти по этому пути дальше, в конце концов мало что помешает использовать этот «зонтик» в ряде других перечисленных функций, в том числе собственно для полета. Аналогичным образом плоская аэродинамическая поверхность получается из волосков на пушистом теплоизолирующем хвосте летяги. Я размышлял о том, как корольки сидят где-то на холоде, и дождь стекает по их длинным маховым перьям, а пух внизу остается сухим, и подумал, что пусть теория зонтика не решит давнюю загадку эволюции, но она хотя бы может объяснить, как корольку удается пережить ненастную ночь.
9. Зимнее топливо корольков
Утром в середине января я ищу корольков в роще красных елей и бальзамических пихт на северной стороне ручья Олдер-Стрим. Здесь темно даже летом: густые кроны деревьев не пропускают солнце. Света пробивается так мало, что на упругом коричневом гумусе не растет ничего, кроме мха, который покрывает почву зеленым бархатным ковром. После летних дождей из-под земли выскакивают желтые и сиреневые грибы. Весной здесь поют и строят гнезда еловые, миртовые и магнолиевые лесные певуны.
Сейчас лесных певунов нет, и мир совсем другой. На ветках с потемневшими иголками над моей головой скопился снег, и света стало проходить еще меньше, а в снежном покрове на мшистой земле отпечаталось множество следов. Недавно ручеек пересекали олени, их хоженая тропа идет через этот участок леса туда, где они питаются – в расположенные подальше более открытые лиственные леса. Дикобраз протоптал в снегу похожую на тоннель канавку от своего убежища под кучей камней к одинокой тсуге и объедает ее по ночам. Американские беляки заходят сюда мало, потому что веточки, которыми они питаются, расположены здесь слишком высоко. Кажется, что птиц в лесу почти нет, серое небо обещает еще более тихий день и еще больше снега, а глухой скрип моих шагов перекрывает немногие оставшиеся слабые звуки.
Я присел на ствол упавшей пихты и прислушиваюсь, не раздастся ли легкое, но настойчивое постукивание североамериканского трехпалого дятла (Picoides arcticus). Эти птицы появляются здесь только зимой, и иногда мне удается их услышать. В плане питания они специализируются на личинках жука-короеда, которые можно найти на недавно погибших елях и бальзамических пихтах. Подобно врачу, который простукивает грудь пациента, когда ищет очаг заболевания, трехпалый дятел легонько постукивает по коре в поисках места, где ствол отдается гулким звуком и где может сидеть личинка. Сегодня трехпалых дятлов поблизости нет, но доносится энергичная дробь хохлатого дятла. Вероятно, птица вскрывает глубокую канавку, идущую вертикально к основанию ствола бальзамической пихты, чтобы добраться до муравьев-древоточцев, которые зимуют в оцепенении глубоко в сердцевине дерева. Насекомоядным птицам приходится применять грубую силу и особые таланты, чтобы здесь, в зимнем лесу, добывать себе пропитание. К насекомоядным, как будто лишенным видимых средств к существованию, относится и золотоголовый королек. На поиски корольков я чаще всего прихожу в эту елово-пихтовую рощицу.
Тонкий голосок королька звучит для человека на пределе слышимости, так что увидеть и услышать птицу можно, только хорошенько настроившись. Золотоголовые корольки не едят семена разнообразных деревьев, которыми зимой кормятся вьюрковые, не едят они и многочисленные почки, как делают белки и рябчики. Им не добраться до личинок под корой или в глубине древесины. И все же, очевидно, золотоголовые корольки находят «топливо», чтобы питать свой интенсивный метаболизм и сохранять тепло. Они зависают у кончиков веток, безостановочно скачут в густых кронах елей и клюют невидимую глазу добычу.
