Зима. Секреты выживания растений и животных в самое суровое время года

Северные летяги обитают в Северной Америке от берегов Канады до самой Аляски и переносят поистине суровые зимы. Чтобы обеспечить собственное выживание зимой, эти животные точно не прибегают к обычным приемам: не делают запасов пищи, не накапливают в теле жир и не погружаются в спячку. Более того, если не считать моего любителя мороженого, обычно летяги ведут строго ночной образ жизни. Можно было бы предположить, что им «следует» избегать ночной активности и укрываться в это время от мороза в уютном гнездышке, но в дикой природе они весь день спят даже при умеренных температурах. Летяги выбираются из гнезда, только когда солнце село и температура резко падает. Почему это так, я точно не знаю, но кое-какие выводы о давлении отбора, благодаря которому летяги стали ночными животными, можно сделать из межвидового анализа.

Весьма показательно, что все

виды летяг, которых в мире около 30, ведут ночной образ жизни, а приблизительно из сотни видов дневных беличьих ни один не приспособлен к планирующему полету. То, что никто из дневных млекопитающих не умеет ни летать, ни планировать, вряд ли связано с рационом. Что, если дело в хищниках? Планирующий полет позволяет сэкономить массу энергии для перемещений, но животное оказывается у охотников на виду, к тому же летательные перепонки мешают проворно двигаться (рукокрылые, лучшие летуны среди млекопитающих, по земле перемещаются хуже большинства из них). Может быть, белки стали летать, чтобы экономить энергию, потом перешли на ночной образ жизни, чтобы скрыться от хищников, и тогда им пришлось летать еще больше, потому что шум бегущего по земле в лесу зверька служит наводкой для сов. Тогда получается, что потребность экономить энергию стимулирует ночной образ жизни этих млекопитающих, а ночной образ жизни способствует развитию планирующего и активного полета.

Поддерживая ночной образ жизни, летяги не полагаются на волю слепого случая: они пробуждаются строго после

заката благодаря циркадным часам. Это не значит, что им не нужно обращать внимание на световые сигналы, которые дает окружающая среда. С помощью таких сигналов они синхронизируют свои внутренние часы с ежедневным суточным ритмом, так чтобы просыпаться и покидать темные дневные укрытия вскоре после того, как стемнеет снаружи. Тогда откуда мы знаем, становятся ли ночные животные активными после наступления темноты потому, что пришло нужное время, или просто потому, что в это время темно

(и наоборот в случае дневных животных)?

Летяги сыграли важную роль в поиске ответа на этот фундаментальный вопрос. Они стали одними из первых млекопитающих, на которых показали, что те способны пробуждаться в правильное время независимо от внешних сигналов. Впервые удивительный механизм хронобиологии южных летяг (Glaucomys volans

), а потом и почти всех остальных исследованных видов организмов был продемонстрирован в экспериментах сотрудницы Отделения зоологии Висконсинского университета Патриции Де Курси, теперь уже классических.

В исследовании Де Курси участвовало 68 летяг, которых она отловила и вырастила в Висконсине. Летяг держали по одной в клетках с беличьим колесом на велосипедной оси. К оси был присоединен эксцентриковый кулачок, который ненадолго замыкал цепь с микровыключателем в определенной точке на каждом обороте колеса, чтобы оставить отметку на диаграммной ленте, равномерно движущейся со скоростью около 46 сантиметров в день. Таким образом, для последующего анализа получили непрерывную запись, где было отражено и число оборотов, и время, когда крутилось колесо. Многометровый бумажный график нарезали на полоски по дням, распределили по времени и расположили дневные отрезки один под другим – подневная запись простиралась на месяцы. По графикам Де Курси могла за две минуты определить, в какой момент суточного цикла летяга бегала и как соотносилась ее активность в разные дни.

По столбцам из множества расположенных друг над другом суточных графиков исследовательница сразу вполне предсказуемо увидела, что летяги – ночные животные (конечно, если только у них нет возможности спокойно, ничего не опасаясь, сходить в молочное кафе за мороженым). Зверьки начинали бегать вскоре после наступления темноты и бегали до рассвета, кто спорадически, а кто почти постоянно (в зависимости от особи), а с рассветом полностью прекращали бегать до следующей ночи. Некоторые демонстрировали два периода активности: сразу после наступления темноты и незадолго до рассвета.