Птицы, как теперь уже известно, произошли от динозавров. Глядя на колибри, в это особенно трудно поверить: даже гиганты среди них не больше 20 сантиметров, но средний их размер – 7–10, а самых маленьких – всего 5 сантиметров. И эти маленькие весят около 2 граммов! Вот до чего измельчали былые тираннозавры! Еще немного – и совсем бы в насекомых превратились.
Тем не менее и от этой крылатой мелочи есть своя польза. Подобно насекомым, колибри питаются нектаром цветов и в результате их опыляют. А нектаром они питаются, потому что их организм устроен так, что быстро перерабатывает имеющиеся в нектаре сахара. И хотя они питаются исключительно сахаром, но, в отличие от людей, не толстеют. Ученых, которые ищут пути борьбы с ожирением человечества, эта особенность колибриного метаболизма живо интересует, и они ее настойчиво изучают – а вдруг найдется новое средство!
Ну, прежде всего, ученые выяснили, как это колибри ухитряется висеть в воздухе рядом с цветком и даже пятиться от цветка, когда кончает питаться. Тут, как оказалось, все дело в старании. Колибри сильно и часто бьет своими крылышками – примерно 80, а когда нужно и все 200 раз в секунду. При этом их крылышки описывают в воздухе примерно ту же траекторию, что роторы вертолетов. И вот как раз в зависимости от угла подъема этих крыльев и способа их вращения птичка способна зависать на месте, лететь задом и даже вверх тормашками, развивая при этом огромную (тем более для ее размеров) среднюю скорость – больше 50 километров в час. Это означает, что стометровку она пролетела бы чуть не вдвое быстрее нашего чемпиона мира. А что касается затрат энергии, то в этом плане, как показали специальные аэродинамические исследования, колибри в 10 раз эффективнее наших вертолетов.
Разумеется, за все приходится платить, поэтому крохотное сердечко этой малютки бьется с частотой до 1000–1200 раз в минуту, а вдыхает-выдыхает она 250 раз в минуту, даже в состоянии покоя. Это обеспечивает ей большое поступление кислорода, а оно – самый высокий метаболизм во всем животном мире.
Но зачем он им? Ясно для чего – чтобы подлетать к очередному цветку, зависать, брать нектар, пятиться и затем с той же головокружительной скоростью лететь к следующему цветку. Для выживания колибри должна за каждые 30–45 минут залить в себя столько нектара, сколько весит сама. Иначе она не сможет летать и питаться – энергии не хватит. Такой вот замкнутый круг: чтобы питаться, нужно мчаться, а чтобы мчаться, нужно питаться. (Кстати, из-за этого сумасшедшего темпа жизни в мире колибри имеет место высокая «детская смертность » – они порой не успевают кормить себя и птенцов одновременно).
Разумеется, виновником этой порочной круговерти является ее величество эволюция. Это она создала птичку колибри такой, что ее организм может питаться только цветочным нектаром. А нектар – весьма низкоэнергетическая пища. Поэтому ее нужно много. А чтобы набрать много, нужно… смотри выше. И вот эволюция, словно осознав вину, принялась изощряться, спасая свое неудачное изобретение. И для такого спасения наградила колибри целым рядом изощренных особенностей.
Во-первых, резко уменьшила ее вес и размеры. Во-вторых, изменила молекулу гемоглобина в эритроцитах колибри так, что эта молекула стала присоединять к себе больше кислорода, чем у других птиц и животных. В‑третьих, удлинила и заострила их клюв так, что он обрел способность глубоко проникать в чашечку самого маленького цветка, а раздвоенный язык стал способен черпать оттуда нектар до 20 раз в секунду! В-четвертых, перестроила их рецептор вкуса так, что он стал различать самые тонкие изменения сладости нектара (ученые пробовали кормить колибри подслащенной водой и кока-колой, и птичка через три глотка выплевывала эту «подделку»). Подавай ей настоящий цветочный сахар. А почему? Потому что вдобавок ко всему эволюция, в-пятых, наградила колибри необычайно эффективным механизмом переработки этого сахара. Ведь затраты энергии у колибри такие, что «запас жизни» у них, без еды, не больше, чем на пару часов.
И действительно, в отличие от других животных, у которых излишки сахаров перерабатываются в жировые запасы (которые потом потребляются при нужде), у колибри весь сахар проглоченного нектара уже через 35–40 минут попадает из крови в клетки летательных мышц и так же быстро окисляется там с выделением необходимой для летания (то есть для продления жизни) энергии. Но в результате у колибри почти не образуются запасы жира (а те, что образуются, хранятся для дальних – порядка 1500-3000 километров – миграций: из Флориды в Аляску или из Чили на Карибы). Опять беда – как же выжить ночью, когда непрерывно кормиться нельзя? И тут эволюция «изобрела» шестую уникальную особенность колибри – необычную для других птиц и животных способность к ступору. По ночам эта птица не просто засыпает, а понижает все свои жизненные функции до минимума. Ее температура падает с 40 до 18 градусов, сердечный ритм спадает с 1000 до 50–180 ударов в минуту, почки – замечательная вещь! – практически прекращают работу, чтобы сохранить в организме драгоценный сахар, который обеспечивает его водой, энергией и питательными веществами. И даже вес птички снижается по 0,04 грамма каждый час, то есть на 10% за ночь. Куда там зимнему медведю!
На самом деле, однако, эволюция была больше благодетельницей, чем виновницей. Настоящими виновниками были цветы. Конечно, началось с того, что колибри специализировались на нектарной пище (стали, как говорят специалисты, «антофилами», от «анто» – цветок и «фила» – влечение). Но эту антофильность они разделяли с насекомыми. А потому между ними и насекомыми возникла конкуренция за пищу. И в ходе этой конкуренции специализация колибри еще более сузилась: пользуясь тем, что насекомые преимущественно брали нектар с цветков, отражающих свет коротких волн вплоть до ультрафиолетового, колибри начали кормиться на цветках, которые отражали более длинные цвета, вплоть до красного, и благодаря этому меньше привлекали насекомых. Колибри избавились от конкурентов, но за узость кормовой базы поплатились тем, что впали в зависимость от «своих » цветков, а у этих цветков нектар представлял собой, в основном, менее энергоемкие сахара. Со своей стороны, жизнь цветов, зависящих в опылении от птиц, тоже не так уж сладка, потому что такое опыление менее эффективно. Поэтому «орнитофилы» (так называют птицезависимые растения) в конкуренции с цветами-инсектофилами вынуждены забираться в высокие места, где мало или совсем нет насекомых и где им вольготней. Так что не случайно, что из существующих сегодня 300 с лишним видов колибри почти половина (140) обитает в южно- американских Андах.
Но приход колибри в эти благословенные для них края был лишь самым последним по времени этапом их эволюции. А раньше, как показали археологические находки и генетические исследования последних лет, колибри жили в Евразии – от нынешней России до нынешнего Китая. Было это примерно 40–45 миллионов лет назад. Именно в ту пору семейство колибри отделилось от своих ближайших родичей – семейства стрижей. Точно известно, что самому древнему из найденных скелетиков колибри – 42 миллиона лет. Ученые полагают, что колибри выделились в особое семейство после того, как у них появился измененный вкусовой рецептор, позволивший им различать и пить цветочный нектар, а стало быть, питаться на цветах. Другая точно известная дата их эволюции – 22 миллиона лет назад, когда колибри впервые появились в Южной и Северной Америке. В их биографии это самый загадочный период, когда они одновременно резко уменьшились в размерах, приобрели многие из перечисленных выше приспособительных особенностей, почему-то совершенно исчезли в Евразии, зато быстро расселились во всей Америке. Именно тогда началось также быстрое, почти вдвое, умножение числа их видов – то, что специалисты называют «диверсификацией».
А последняя стадия этой эволюции наступила 10–12 миллионов лет назад, когда на западе южно-американского континента поднялись Анды и по их склонам поползли наверх горные цветы, а следом за ними двинулись и наши колибри.
Такая вот история с географией у этой экзотической, очаровательной и такой удивительной по своим особенностям крылатой крохи.
0
120.00
