Чанза пленил способ размножения кайр в составе чрезвычайно плотных групп на ненадежных карнизах утесов, да еще и без гнезд. Он стремился исследовать, как кайры справляются с задачей размножения в столь неблагоприятной среде или, точнее, какими приспособлениями, позволяющими им гнездиться таким образом, они обладают.
В конце 1950-х гг. изучение адаптаций начало приобретать все большую актуальность. В таком духе было поставлено исследование приспособлений к гнездованию на утесах у чайки моевки одной из студенток Нико Тинбергена в Оксфорде – Эстер Куллен
{95}. Сам Тинберген, позже удостоенный Нобелевской премии (вместе с Конрадом Лоренцом и Карлом фон Фришем) за вклад в исследование поведения животных, на протяжении нескольких лет проводил исследование визуальных и вокальных демонстраций у чаек. Моевка была одним из многих видов чаек, изученных им и его студентами, но это был единственный их вид, гнездящийся на утесах. Сравнивая поведение моевки с поведением всех других чаек, которые гнездятся на ровных поверхностях, Куллен сумела выявить приспособления, позволяющие моевке успешно освоить гнездование на крошечных выступах вертикальных скал.
Исследования, проводимые Чанзом на кайрах, которые он вел на протяжении нескольких десятилетий, сосредоточились на трех основных темах, две из которых относятся к проблеме, связанной с размножением в очень плотной группе: (1) как узнать собственное яйцо (глава 5); (2) как узнать своего птенца (глава 8); а третья относится к размножению на узких выступах утесов без гнезда – форма яйца. В середине 1960-х Чанз несколько раз ездил в Англию, чтобы встретиться с Тинбергеном, которого впечатлили данные по узнаванию яйца и птенца, полученные Чанзом. По предложению Тинбергена тот даже провел совместные с ним эксперименты на озерных чайках. Как и Тинберген, Чанз использовал для выявления адаптаций сравнительный подход, сопоставляя поведение кайр и некоторых близких им видов, главным образом гагарок, но также тупиков и обыкновенных чистиков. Пусть даже русские ученые провели уже, как мы видели, немало исследований, касающихся формы яйца кайры, Чанз очень хотел провести собственные независимые исследования и заново оценить и расширить некоторые из их идей
{96}.
Первые результаты исследований в отношении формы яйца, проведенных Чанзом совместно с Полом Ингольдом и Хансюргом Ленгахером, опубликованные в 1969 г., дают четкие свидетельства адаптивного значения остроконечной формы яйца. Руководствуясь изменчивостью формы, которая, как указывал еще в 1834 г. Уотертон, изумительно велика, они распределили яйца кайр по трем категориям: слегка остроконечные, умеренно остроконечные и крайне остроконечные. Затем они решили узнать, будут ли яйца каждой из этих категорий скатываться с карниза утеса, если их подтолкнуть. Для сравнения они включили в работу значительно менее остроконечные яйца близкородственной гагарки. Результат этих экспериментов был таков: чем более остроконечно яйцо, тем менее вероятно, что оно скатится с карниза утеса
{97}.
Позже голландский орнитолог Руди Дрент так комментировал эти результаты:
Вопрос о том, насколько эти опыты отвечают происходящему в естественной обстановке, проверяли так: родительским особям кайр и гагарок предлагали насиживать искусственные яйца из гипса на карнизах и наблюдали рост потерь с течением времени. Яйца кайр сохранялись лучше, чем яйца, того типа, который свойственен гагаркам; в самой обширной серии наблюдений значительно лучше (42/50 [84 % для яиц кайры] по сравнению с 35/50 [70 % для яиц гагарки]).
Казалось бы, эти результаты предоставляли окончательное свидетельство в пользу того, что остроконечная форма яйца кайры действительно является приспособлением, уменьшающим вероятность его скатывания с гнездового карниза. Казалось, Дрент, который был чрезвычайно проницательным биологом, почти готов принять выводы Чанза. Между тем различия в потенциальной сохранности искусственных яиц кайр и гагарок не были высокодостоверными статистически – вопреки мнению Дрента, и большинству биологов следовало бы быть чуть более осторожными, соглашаясь с тем, что несходство было биологически убедительным
{98}.
Если бы они проявили осторожность, то оказались бы правы. Фактически Чанз и его коллега Пол Ингольд в дальнейшем были вынуждены признать, что проведенные эксперименты, несмотря на их кажущиеся однозначными результаты, не были столь однозначными, как казалось поначалу. Во-первых, яйцо, сделанное из гипса, ведет себя не так, как настоящее. Такой артефакт весит меньше, а распределение массы внутри его сильно отличается от таковой у натурального яйца. Во-вторых, они осознали, что подложка, на которой лежит яйцо, оказывает значительное влияние на то, как оно покатится. И, в‐третьих, исследователи признали, что птицы-родители должны играть существенную роль в удержании яйца на карнизе.
Ингольд опять начал с нуля, и, если вкратце рассказать историю, описанную в длинной, на сорок семь страниц, статье, то вот что он сделал и обнаружил. Он сравнил траектории движения катящихся настоящих яиц кайр и гагарок на карнизах с различными естественными подложками и выяснил, что яйца первого вида скатываются вниз с не меньшей вероятностью по сравнению с яйцами второго. В ходе экспериментов на искусственной (относительно гладкой) поверхности с разным наклоном яйца кайры из-за своей более остроконечной формы катились по меньшей дуге, чем яйца гагарки. Однако на природной, гораздо более неровной поверхности у этих двух видов не было никаких отличий в движении яйца по дуге. Это было следствием меньшего веса яйца гагарки по сравнению с яйцом кайры. Таким образом – и это критически важный и трудноуловимый момент – из-за того, что яйца кайры крупнее и тяжелее (110 г), чем яйца гагарки (90 г), первые могли бы подвергнуться большему риску падения, если бы они были такой же формы, как яйца гагарки. Иными словами, учитывая то, что кайры изначально вынуждены откладывать яйца определенного размера, остроконечная форма обеспечивает им некоторую защиту от падения со скалы.
Вдобавок, и неизбежно, Ингольд показал, что крутизна наклона и характер поверхности – гладкая или каменистая – оказывает серьезное влияние на предрасположенность яйца скатываться по ней. Он отметил явственные отличия в поведении в ходе насиживания у этих двух видов: кайры насиживали более усердно, с меньшим количеством более коротких перерывов, чем гагарки, что может быть (хотя и не обязательно) приспособлением кайр, позволяющим сохранить яйца в безопасности и с меньшей вероятностью утратить их, когда брачные партнеры меняются ролями в ходе насиживания.
Установленный Ингольдом факт, что вес яйца влияет на его поведение при движении, всегда ставил меня в тупик, поскольку толстоклювые кайры, хотя всегда гнездятся на более узких карнизах и из-за этого их яйца подвергаются еще большему риску падения, откладывают менее остроконечные яйца, чем тонкоклювые кайры. И действительно, многие из яиц толстоклювой кайры напоминают по форме скорее яйца гагарки. Ингольд предположил, что, поскольку толстоклювая кайра – в среднем более мелкая птица, чем тонкоклювая, и потому откладывает яйцо меньшего размера (весящее около 100 г), она может избежать неприятностей, откладывая не столь остроконечное яйцо.
