Самая совершенная вещь на свете

В другом ящике вы видите нечто еще более необычное – пары, состоящие из яиц кайры и гагарки, которые явственно различаются по форме (яйцо гагарки значительно менее остроконечное), но абсолютно идентичные по окраске и узору. Это довольно примечательно. Гагарки, которые в типичном случае размножаются среди кайр, но всегда обособленно и в щелях между камнями, откладывают яйца гораздо менее изменчивые, менее красочные, чем кайры. Я полагаю, что смог бы правильно идентифицировать значительно больше 90 % яиц гагарок или кайр, основываясь только на их окраске и узоре. Но Лаптон обнаружил ту крохотную долю представителей обоих видов, яйца которых были практически одинаковыми по окраске, и это заставляет меня задаться вопросом о том, какая доля генов, отвечающих за цвет яиц, является общей для этих двух видов.

Я попробовал представить себе, как Лаптон год за годом раскладывает яйца в том или ином порядке. Расхаживающий по вершинам Бемптонских утесов, разглядывающий яйца, ставшие добычей «ск’лолазов», и уверенный в том, какие именно требуются ему в данный момент для коллекции. Всю зиму напролет он, должно быть, проводил долгие часы, исследуя эти находки, чтобы точно знать, что он уже получил и что ему нужно еще. Я могу представить себе, как он вновь и вновь переживает те моменты, когда у него дух захватывало от волнения при виде того самого яйца, приобретение которого делало коллекцию еще на шаг ближе к совершенству.

Лаптон – это история; коллекционирование яиц – тоже в значительной степени история. Хотя их научная значимость может быть ограниченной, коллекции вроде собранной Лаптоном, по-прежнему имеют ценность. Несколько музейных хранителей, с которыми я разговаривал, пока писал эту книгу, рассказали мне, как в прошлом они уничтожили сотни яиц кайр – главным образом из Бемптона, – потому что при них не было никаких сопроводительных данных, так что они «не представляли ценности с научной точки зрения». Это несколько раздосадовало меня. Так часто нечто когда-то считавшееся бесполезным фактически оказывалось ценным, если рассматривать его в ином свете или с помощью другой технологии. Используя приемы, о которых прежние коллекционеры не могли иметь ни малейшего представления, сегодня можно взять крохотный фрагмент яичной скорлупы и извлечь из него ДНК, что позволит идентифицировать генотип самки, отложившей яйцо{27}. И кто знает: по мере того как продолжают совершенствоваться молекулярные методы, не станет ли в дальнейшем возможным восстановление отсутствующих данных по генетической информации, содержащейся в скорлупе. Коллекции вроде собранной Лаптоном обладают и культурной ценностью. Будучи ученым, я слишком хорошо знаю, что очень легко рассматривать мир сквозь единственные очки – ученые в очках часто полагают себя существами высшего порядка. Художественная компоновка яиц кайр Лаптона уникальна: она достойна выставки сама по себе, и я легко могу представить, что, если бы их вынесли из темных хранилищ Музея естествознания в Тринге, они вдохновили бы художников и других людей, позволив им увидеть мир природы в ином свете.

Художники смогли бы увидеть не только эстетическое совершенство яиц; они смогли бы задуматься об их биологическом совершенстве – о том, как они устроены и как можно объяснить кажущиеся бесконечными варианты окраски; почему яйца так сильно изменчивы по форме и размеру; почему их желток и белок, которые на первый взгляд выглядят такими аморфными, в действительности обладают дифференцированной структурой; как один или несколько сперматозоидов зажигают жизнь в единственной женской клетке и как спустя несколько недель новая жизнь прорывается наружу сквозь хрупкую, но все же прочную оболочку, которую мы называем скорлупой.

Так вот, скорлупа – это то самое место, где мы начнем наше путешествие, отправляясь в путь с поверхности внутрь птичьего яйца.

2

Создание скорлупы

Биологи могут многое узнать о видах птиц по их яйцам.

Психологическое расстояние между музейным ящиком, полным безжизненных яичных скорлупок, и яйцеводами живых птиц, в которых формировались яйца, бесконечно. Во многих случаях оно столь же велико географически. Мало кто из тех, кто разглядывает яйца в музее, хоть раз задумывался об этом. Одна из причин этого несовпадения состоит в том, что не у многих из нас сегодня есть возможность увидеть воочию или потрогать пальцем живые, дышащие яйца диких птиц.

Развивающийся эмбрион защищен от внешнего мира прочной известковой скорлупой яйца, но она также связывает его с внешним миром. Как бы вы изготовили конструкцию, которая не пропускает чужаков-микробов, но в то же время позволяет эмбриону дышать; оболочку достаточно прочную, чтобы выдерживать полный вес насиживающего родителя, но достаточно хрупкую, чтобы позволить птенцу в конце концов выбраться на свободу? Эволюция проделала прекрасную работу по изобретению «самодостаточной системы жизнеобеспечения», которая, по сути, является союзом отдаленного подобия матки[11] плаценты и незрелого детеныша{28}.

Многое из того, что мы знаем о строении яичной скорлупы, пришло к нам из исследований, которые впервые предпринял живший в XIX в. немец по имени Вильгельм фон Натузиус – человек, технически изобретательный, но в биологии не сведущий. Родившийся в 1821 г. в богатой аристократической семье, он обучался химии в Париже с намерением устроиться на семейный фарфоровый завод. Однако позже он предпочел заняться сельским хозяйством и, получив в управление одно из семейных поместий в Магдебурге на реке Эльбе, провел остаток своей активной жизни, развивая новые методы сельского хозяйства. Он опубликовал много работ на сельскохозяйственную тему и за свои усилия был в 1861 г. возведен прусским королем в рыцарское достоинство. Яичные скорлупки были его хобби, но биологические взгляды Натузиуса были далеки от принятых в его время. Он входил в группу немецких биологов, которые не принимали теорию Дарвина и отвергали недавнее новаторское открытие Матиаса Шлейдена и Теодора Шванна, утверждавших, что все организмы построены из клеток, растительных и животных, так что они являются основой жизни.

Старомодные взгляды Натузиуса не помешали ему провести сравнительное исследование скорлупы птичьих яиц настолько детальное, что оно остается непревзойденным до сих пор. Он жил далеко от какого-либо из университета, работал скорее всего в одиночку в собственной лаборатории и был необычайно изобретателен в разработке новых методов микроскопии. Применив множество едких химикатов, цветных красителей и величайшую изобретательность, Натузиус открыл способы анализа и описания тонкого строения яичной скорлупы не менее чем шестидесяти различных видов птиц, среди которых страусы, киви, удоды, вертишейки, журавли и кайры, все из его коллекций. Но подход Натузиуса был на удивление узким, поскольку он полагал, что наука должна включать лишь немногие описания. Он отверг теоретические построения Дарвина, Шлейдена и Шванна именно на том основании, что считал их идеи не подкрепленными фактическим материалом{29}.

В 1960-е гг. другой исследователь яичной скорлупы, Сирил Тайлер, биологиз Университета Рединга в Великобритании, перевел на английский язык тридцать статей Натузиуса и обобщил их содержание в едином обзоре. Тайлер был поражен достижениями Натузиуса и одновременно огорчен его многословием и множеством повторений одного и того же. Тайлер комментирует жалобы Натузиуса на то, как трудно было издавать его работы. Это вряд ли удивительно, если принять во внимание узость его биологических взглядов: Натузиус был противником Фридриха Куттера – президента Германского орнитологического общества, который значительно лучше разбирался в науке и был к тому же дарвинистом. Для меня Натузиус – интересный пример человека, который значительно обогатил фактами одну из областей науки, несмотря на отсутствие какого-либо теоретического знания биологии, – все равно что хирург, который может блестяще оперировать, ничего не зная о том, как эволюция создавала тела, которые он вскрывает и лечит{30}.

27

Б. Стокке (личное сообщение, 23.01.2014) выделил ДНК из оболочек яиц. Относительно ценности музейных коллекций яиц см. также: Green, 1998; Green, Scharlema