Пути в незнаемое

Экономика, разумеется, тесно сопрягается с экологией, хотя подход тут несколько иной. Как это ни удивительно, до сих пор люди крайне плохо осведомлены о том, какие полезности заключены в окружающем их мире живого. Блага, получаемые современным человеком от природы, основываются на изученности с этой стороны примерно десяти процентов видов растений и — лишь одного процента видов животных! Перспективы же тут самые заманчивые. По расчетам наших экологов, биологическую продуктивность Земли только за счет увеличения продуктивности существующих сельскохозяйственных растений и животных и вовлечения в хозяйство новых видов можно повысить в 3–4 раза. Надо ли объяснять, что это за животрепещущая проблема перед лицом стремительно растущего человечества?

Но не станем предаваться фантазиям о выгодах, которые сулят, к примеру, стада одомашненных страусов, разгуливающих по бесплодной для других животных местности и преобразующих чахлые пустынные растения в отличное мясо, гигантские яйца и восхитительные перья. Хочу обратить внимание читателя на другое: на ту информацию, которую содержит окружающий нас живой мир и которую можно, и даже более того — нужно! — рассматривать как особый природный ресурс, вечный и неистощимый, пока неистощима на выдумки природа, и иссякающий вместе с нею. Любая природная система, начиная с одноклеточного организма и кончая биосферой в целом, служит бесценным и уникальным ресурсом информации. Сокрушая очередную такую систему, мы каждый раз должны отдавать себе отчет в том, что уничтожили невосполнимый источник знания и, возможно, образец для подражания. Кто знает, какие премудрости преподал бы нам этот образец, тот же истребленный додо с Маскаренских островов. Успехи бионики, во всяком случае, основываются именно на таких премудростях.

Птицам же в этом смысле принадлежит роль исключительная. Не зря в ответах орнитологов крылья, победа над силой тяжести расцениваются едва ли не как главный дар птиц человечеству. И дар этот вовсе не исчерпал себя: человеку у птиц учиться еще и учиться до бесконечности, особенно по части премудростей, связанных с полетом. Потому и возникло новое, очень плодотворное направление орнитологии — биофизика полета. Особенности строения птичьего крыла, аэродинамику полета — на воле и в условиях эксперимента, в аэродинамической трубе, — летные характеристики и стратегию полета различных видов птиц изучают теперь детальнейшим образом и всеми доступными средствами во многих странах мира.

Пристальное внимание орнитологов обращено на самые разные стороны биологии птиц и их строения. В их числе теплоизоляционные и аэродинамические качества перьев, дыхание и регуляция температуры тела, биоэнергетика и многое другое. Птицы, как выяснилось, обладают наибольшей среди позвоночных животных устойчивостью к гипоксии — недостатку кислорода. Это и неудивительно: во время перелетов они поднимаются на высоту свыше двенадцати километров. Решения физиологических и биохимических задач, обеспечивающие уникальные способности птиц к длительному полету, перенесение не только гипоксии, но и других экстремальных ситуаций, поражают своей экономичностью и «остроумием».

Ученым же для разгадки этих решений приходится, в свою очередь, изощряться в изобретательности. Высокую оценку коллег получила работа П. Батлера из Великобритании, изучавшего, как дышат птицы в полете. Гусят белощеких казарок он выращивал в неволе с момента вылупления, так что они принимали его за своего родителя и следовали за ним повсюду, даже если он находился в кузове движущегося грузовика. Это-то и позволило решить задачу: с помощью миниатюрных радиопередатчиков, имплантированных в тело птицы, Батлер получал все интересующие его сведения от летевших за машиной казарок. Как оказалось, сердечный ритм птиц увеличивался с 70 ударов в минуту в состоянии покоя до более чем 500 в начале полета, затем устанавливаясь на уровне 287 ударов в минуту. Частота дыхания в полете возрастала не столь резко: 99 вдохов в минуту против 85 в покое. При приземлении частота ударов сердца птицы постепенно снижалась до нормального уровня, тогда как частота дыхания, напротив, возрастала и через четыре минуты после приземления составляла 250 вдохов в минуту!

Первостепенное внимание, разумеется, уделяют орнитологи феномену птичьих перелетов, прежде всего вопросам ориентации и навигации. Полосатая древесная славка, к примеру, весящая всего 20 граммов, совершает трех-пятидневный беспосадочный перелет над океаном от берегов Канады до Южной Америки, протяженностью около 4 тысяч километров! Каким способом она выбирает и затем выдерживает единственно верное направление полета?