Сначала ученые решили, что у снежных совок какие-то особые мышцы, способные хорошо работать даже охлажденными. Но наблюдения показали, что эти предположения не соответствуют действительности. Если температура воздуха держится на уровне нуля градусов, бабочкам иногда требуется до получаса, а иногда и больше интенсивно трепетать крыльями, прежде чем они смогут подняться в воздух. Для этого каждой из них приходится вырабатывать пятнадцать калорий тепла, на что им требуется не меньше четырех миллиграммов сахара.
Совки-кукулины — совсем небольшие бабочки, весом около 0,1 грамма. Поэтому их способность сохранять активность зимой особенно удивительна, ведь мелкие существа остывают особенно быстро. Оказалось, что эти бабочки не только во время покоя, но даже во время полета теряют гораздо больше тепла, чем могут вырабатывать их летательные мышцы, иными словами, гораздо меньше, чем им требуется, и быстро остывают. Поэтому кукулины, вылезающие из укрытия в холодную погоду, замерзают даже на лету и вынуждены делать во время полета остановки, чтобы, размахивая как следует крыльями, снова согреться. Только когда температура воздуха повысится до +10 градусов, они могут летать целую ночь, не делая остановок для подогрева. А чтобы при нуле градусов поддерживать температуру своего тела на уровне 30 градусов, им приходится вырабатывать 0,42 калории тепла в минуту. Летательные мышцы кукулин столько тепла вырабатывать не могут!
В конце концов приспособления для жизни на снегу у кукулин нашлись. В первую очередь обратила на себя внимание теплая одежда — прекрасная шубка бабочек: щетинка густых волосков, покрывающих ее тело. Эти щетинки — видоизмененные чешуйки, которые на крыльях дневных бабочек создают замысловатые узоры. У кукулин беловатые пушистые чешуйки, очень напоминающие муку крупного помола, как и у других бабочек, остаются на пальцах, если снежную совку взять в руки. Шубка позволяет снежной бабочке терять тепло в два раза медленнее, чем она охлаждалась бы без этой одежонки. При температуре ноль градусов нормальная взрослая бабочка, если она разогрелась до температуры 35 градусов, а затем передумала лететь и осталась сидеть на березе, остывает со скоростью 13 градусов в минуту! Бабочка, с которой сняли шубку, за одну минуту остынет на 26 градусов!
Изучая, как разогреваются и остывают снежные бабочки, ученые обнаружили удивительную вещь: когда грудной отдел тела насекомого, где находятся летательные мышцы, разогреется до 35 градусов, температура брюшка может быть равной нулю и будет лишь на полградуса теплее окружающего воздуха. Оказалось, что таким способом кукулины экономят тепло. Для этого у них имеются два приспособления. Во-первых, это надежная термоизоляция грудного отдела от брюшка. Она осуществляется с помощью воздушных мешков и воздушных прокладок. Во-вторых, есть теплообменники на пути перехода «горячей» крови из грудного отдела в брюшко и холодной из брюшка в грудной отдел тела, где находятся летательные мышцы. Благодаря этим теплообменникам кровь, вытекающая из грудного отдела тела, все свое тепло без остатка отдает крови, возвращающейся назад, нагревая ее, что позволяет все тепло вернуть обратно. Таким образом, потерь тепла, которые могли бы вызвать циркуляцию крови, не происходит. Тепло, вырабатываемое кукулиной, не распределяется на все тело бабочки, а остается там, где находятся органы, обеспечивающие ее полет.
Справляться с зимними холодами снежным бабочкам помогает их рациональное поведение. Пока кукулина сидит на древесном стволе, ожидая наступления сумерек, или ночью, пока сосет сок из поврежденной коры, она не стремится поддерживать свою температуру на оптимальном для полета уровне и не машет крыльями. Иными словами, эти бабочки никогда не производят излишков тепла, а приступают к его усиленной выработке, только когда это становится остро необходимым.
Там, где живут кукулины, случаются и сильные, хотя обычно кратковременные, заморозки. Снежные бабочки не имеют никаких приспособлений, которые могли бы помочь им пережить значительное снижение температуры собственного тела. В отличие от них, подавляющее большинство зимующих у нас насекомых, их личинки или яички, которые способны без вреда для себя переносить зимние холода, с наступлением прохладной погоды вырабатывают в своем теле вещества, препятствующие образованию льда. Те насекомые, которые не умеют их синтезировать, случайно оказавшись при температуре ниже -1 градуса, гибнут, так как в их теле, мышцах, сосудах, мозге, кишечнике, в каждой клеточке их тела образуются микроскопические кристаллики льда и своими острыми гранями наносят вред всем клеткам организма. Кукулины таких веществ вырабатывать не умеют и, если температура их тела упадет ниже -1,-2 градусов, гибнут, как и любые тропические насекомые, случайно попавшие в холод.
Догадаться, что в теле бабочки начал образовываться лед, нетрудно. Когда вода замерзает, она выделяет тепло, поэтому при образовании в теле кукулин кристалликов льда их температура ненадолго повышается. С помощью специальных приборов легко проследить за малейшим изменением температуры тела бабочек и можно точно определить, при какой температуре тела они погибают.
В природе снежные бабочки не допускают, чтобы температура их тела резко опустилась, и заранее прячутся в места, где теплее. Чаще всего они забираются в опавшие листья. Под ними даже в тридцатиградусные морозы температура никогда не опускается ниже -2 градусов, а если листья покрыты снегом, то температура не опускается ниже нуля или +1 градуса. Как только потеплеет, кукулины выбираются из своих убежищ, разогреваются и отправляются по своим делам. Если бы в их теле были вещества, мешающие образованию льда (их называют антифризами), бабочки не смогли бы так быстро включаться в активную деятельность, так как антифризы очень ядовиты, и, прежде чем приступить к активной деятельности, их необходимо уничтожить, а на это требуется немало времени. Может случиться, что короткая оттепель быстро сменилась морозной погодой, а антифризы еще не разрушены, и по причине нового похолодания их нужно синтезировать заново. Уничтожать и снова воссоздавать антифризы — дорогое удовольствие, и эта необходимость не позволила бы бабочкам пользоваться короткими оттепелями. Антифризы, видимо, годятся лишь для консервации организма на длительный срок.
В поведении кукулин интересно еще и то, что в морозы они вовсе не стремятся спрятаться в такое убежище, где по-настоящему тепло. Это для снежных бабочек не только невыгодно, но даже опасно. Иногда морозная погода может затянуться, и бабочки не смогут вылетать на поиски корма, а его запасов в желудке может не хватить, и они погибнут от истощения, не дождавшись очередной оттепели. Чем теплее, тем процессы жизнедеятельности в организме бабочек будут протекать интенсивнее и тем больше им потребуется корма. Маленькой кукулине, съевшей всего шесть миллиграммов сахара, при температуре воздуха -2 градуса этого запаса пищи хватит, чтобы прожить три с половиной месяца. Если же в ее убежище станет чуть теплее и температура поднимется до нуля градусов, те же запасы пищи обеспечат затворниц всего на 24 дня, а при температуре +10 градусов — только на 11 дней.
Что же заставило снежных бабочек вести такой необычный образ жизни? Мы обсудили эту проблему с Иваном Николаевичем Митрофановым. Видимо, расстаться с комфортом и примириться с зимними холодами их заставила забота о собственной безопасности. С наступлением холодов большинство насекомоядных птиц, в том числе козодои, которые в сумерках ловят насекомых на лету, откочевывают на юг. Нет зимой и летучих мышей — главных ночных врагов летающих насекомых. Остаются лишь наземные хищники вроде землероек, но они не летают. Так что стоит померзнуть, если ты уверен, что тебе никто не помешает отыскать самку и поухаживать за ней.
Оказалось, что Ивану Николаевичу ни разу не посчастливилось поймать снежную бабочку. Он приезжал зимой на берега Оредежи, чтобы фотографировать диких животных, и для этого строил в лесу укромные засидки, а чтобы привлечь к ним зверье, разбрасывал вокруг аппетитно пахнущие приманки. Той же ночью, захватив фотоаппарат, мы с ним отправились в лес на поиски ночных красавиц. По дороге профессор признался, что подсмотрел, как мы украшали елку, и, чтобы сделать сюрприз своим студентам, подложил под елку мешок с сувенирами.
К сожалению, бабочек найти нам не удалось. К ночи ударил мороз, и даже в бочажке вода покрылась толстой коркой льда. Мне больше ни разу не удалось подержать в руках живую сибирскую пяденицу, хотя эти вредители леса не являются у нас редкостью. Впрочем, в дубовой роще под Сестрорецком я встречал зимними вечерами каких-то бабочек, но, может быть, это были снежные совки, любительницы лакомиться дубовыми почками?
ОНА НЕ ПРОВОРОНИТ
Великий русский баснописец И. А. Крылов в своей знаменитой басне «Ворона и Лисица» явно погрешил против истины, изобразив Ворону настоящей растяпой. Это воронам не свойственно. Они умнейшие птицы, и скорее ворона одурачит лисицу, чем это удастся рыжей кумушке.
Вороны не только умные, но и чрезвычайно осторожные птицы. Они исстари живут бок о бок с человеком, но никогда не путаются у нас под ногами, как это делают голуби и воробьи, а держатся на почтительном расстоянии, всегда сохраняя безопасную дистанцию, и прекрасно знают, когда мы для них не опасны. Понаблюдайте за тем, как спокойно расхаживают эти птицы по обочине оживленного шоссе всего в полуметре от проносящихся мимо машин, совершенно игнорируя находящихся в них людей.
Вороны — постоянные обитатели больших городов, но особенно много их собирается здесь зимой. В городе зимней порой воронам живется значительно сытнее, чем в лесу. Люди неряшливы: пищевые отходы разбрасываем где попало. Мало того что выносим их на помойку и бросаем в уличные урны, но можем швырнуть на газон недоеденный пирожок. А воронам сверху видно все. Они легко находят объедки и в траве, и в снегу и, наловчившись, извлекают их из урн.
Горожанам не часто приходится бывать на природе и встречаться там с дикими животными. Любителям братьев наших меньших поневоле приходится ограничиваться наблюдениями за животными, обитающими в городе, а среди них ворона, несомненно, самое интересное существо.
Наблюдать за этими птицами настолько интересно, что однажды одна вороватая ворона заставила меня согрешить. Я шел от железнодорожной станции на свой участок и уже подходил в садоводству, когда высоко над лесом пролетела ворона, держа в клюве что-то белое, похожее на куриное яйцо. Мне не верилось, что такой большой предмет можно удержать в птичьем клюве, но через несколько минут ворона с добычей опять пролетела надо мною. Теперь расстояние до нее было небольшим, и я отчетливо разглядел, что птица несла яйцо.
По пути мне нужно было заглянуть к соседям, но еще издалека я заметил на дверях висячий замок — свидетельство, что хозяев нет дома, — и тарелку с четырьмя яйцами на открытой веранде — подтверждение, что владельцы участка отлучились ненадолго. При виде тарелки у меня невольно возникло подозрение: встретившаяся мне по дороге ворона воровала яйца отсюда. Не успел я об этом подумать, как на тарелку села воровка. Миг — и она, показав мне хвост, скрылась за большой яблоней. Что делала она на веранде, я разглядеть не успел, но теперь на тарелке осталось лишь три яйца.
Как порядочному человеку мне следовало бы соседское добро убрать подальше от воровки, но уж больно интересно было узнать, чем все это закончится. Ворона не заставила себя долго ждать. Через некоторое время она вернулась за вторым, а потом за третьим и четвертым яйцом. Только тогда я сумел разглядеть, как птице удается удерживать в клюве крупный круглый предмет. Оказывается, ворона вовсе не разевала широко клюв, чтобы ухватить яйцо. Она использовала отличный прием: сильным ударом клюва делала дырку в яйце, затем раскрывала клюв, засовывала в дырку верхнюю его половину, а снизу подхватывала нижней и спокойно улетала восвояси. Мне было очень интересно узнать, запомнила ли птица, что унесла последнее яйцо? Не вернется ли по ошибке снова? Я прождал полчаса: нет, не вернулась!
Впрочем, это меня не удивило. У ворон хорошая память, а кроме того, они умеют считать. Охотники, которым вороны ужасно досаждают, давно это заметили. Завидя людей с ружьями, птицы способны поднять такой крик, что распугают всю дичь, — хоть прячь ружье в чехол и отправляйся домой. Бесполезно хорониться от них в укрытие, в сарай или в стог сена. Стараясь обмануть птиц, охотники могут потом по-одиночке выходить из сарая, но эта хитрость им не поможет. Воронья стая разделится на столько групп, сколько в сарае спряталось охотников, и каждого человека с ружьем, покинувшего укрытие, будет сопровождать хотя бы одна птица, оповещая лесных обитателей о грозящей им опасности, и хотя бы одна птица дождется выхода последнего охотника, чтобы и ему испортить охоту.
Хорошо еще, что вороны умеют считать только до пяти-шести и лишь наиболее способные — до семи. В этом убедились ученые, изучавшие их математические способности. Они проделали такой опыт: воронам показывали карточку, на которой было нарисовано несколько одинаковых фигур ромбиков, квадратиков, треугольников, цветочков или бабочек и жуков. Птица должна была сосчитать и запомнить, сколько на карточке предметов. На это вороне давалось 20 секунд, а затем ее запускали в клетку, где находились коробочки с кружочками на крышках. Ворона должна была найти коробочку с числом кружочков, соответствующим тому количеству предметов, которое было на показанной ей карточке. Если она угадывала — а умные вороны ошибаются редко, — сняв крышку, она находила там вкусное угощение. Ну, а если ошибалась, коробочка была пустой.
Недюжинную смекалку проявляют вороны в поисках пищи. На берегу моря всегда можно найти выброшенных на пляж моллюсков. Умные птицы не тратят сил на то, чтобы расклевать раковину, об нее ведь и клюв сломать нетрудно, а, подхватив добычу, летят к ближайшему шоссе и бросают ее на асфальт до тех пор, пока раковина не раскроется.
Точно такой же способ используют вороны Ташкента, чтобы разломать скорлупу грецких орехов. Осенью, когда орехи созревают, в ташкентском аэропорту полно шелухи. Ореховые деревья повсюду, но асфальтовым шоссе воспользоваться не удается — сплошной поток машин. Вот и приходится воронам швырять орехи на бетонированное летное поле.
Питерские вороны тоже не лыком шиты. Они научились размораживать пищу. У меня под окнами большой сад. Зимой через него тянется зеленая полоса — участки газонов, свободные от снега. Там в земле проходит теплотрасса, и снег от тепла тает. Если вороне утром попадется комок смерзшейся каши или обрезки замороженного мяса, она их не расклевывает. Это трудно, да и неприятно отправлять в желудок ледышки. Со своей находкой птица спешит к теплотрассе и там прячет ее, а вечером летит к этому месту ужинать. За день добыча успеет оттаять и становится съедобной.
Немалую изобретательность проявляют вороны, спасаясь от врагов. У моих знакомых дома два злющих «зверя»: маленькая своенравная такса и выкормленный из птенчика агрессивный вороненок. Звери живут дружно, помогают друг другу и сообща охраняют хозяев и их общий дом. Когда в квартире появляются гости, добровольные стражи из кожи лезут вон, чтобы выгнать их. Таксу еще удается утихомирить, но вороненок долго не может успокоиться, налетает сверху и норовит долбануть посетителя в темечко. Затем сторожа меняют тактику. Такса ложится в прихожей и без разрешения хозяина никого из квартиры не выпускает: а вдруг гость стянул что-нибудь ценное? Собаки не очень хорошо видят, и песик не способен проследить за поведением посетителей. По-другому ведет себя вороненок. Он все время неотлучно находится среди гостей и, усевшись повыше, внимательно следит, чтобы никто ничего не положил в свой карман. У птиц отличное зрение, и, если вороненок заметит что-нибудь подозрительное, атака последует незамедлительно.
Зима — самое подходящее время для знакомства с вороной. В эту пору вся ее жизнь на виду, кроме ночевки. В отличие от галок, голубей и воробьев, вороны никогда не устраиваются на ночлег на чердаках, балконах или на звонницах церковных колоколен. Зимой ночевать в городе им страшновато. В крайнем случае они выбирают для ночлега такое укромное место, куда с наступлением темноты люди, как правило, не заглядывают. В Ленинграде в одну из зим большая стая ворон ночевала на Большеохтинском кладбище. Ночью оно не освещается, да и людям в это время там делать нечего.