Заклинатели червей (часть 2)

Окончание. Начало статьи - читать.

Подземные хищники
Затем мне было необходимо найти способ количественно выразить взаимосвязь между норами кротов и червей. Гэри Ревелл сказал мне, что «охотники за наживкой» всегда оставляют после себя по всему лесу ямки, в которые были вбиты колышки. Если зафиксировать все эти углубления и измерить расстояние от них до ближайшего кротового туннеля, то можно получить хорошие данные о взаимосвязи «крот — человек» и, таким образом, о связи «крот — червь». Я обследовал восемь различных точек грунтинга и обнаружил на каждой из них кротовины. Среднее расстояние между ямкой от колышка и туннелем составляло всего лишь 20 м, т.е. было гораздо меньше, чем я ожидал. Таким образом получалось, что заповедник Апалачикола густо населен кротами.
Как много червей они могут съесть? Один крот, пойманный мной в этом заповеднике и в течение двух недель живший под наблюдением, ежедневно съедал столько же диплокардий, сколько весил сам (40 г, то есть примерно 20 червей). Таким образом, если дать кроту возможность, он будет съедать в год около 15 кг (то есть около 7 тыс. особей) взрослых земляных червей. Очевидно, что в такой ситуации червь будет любой ценой избегать встречи с этим прожорливым хищником. В свете новых фактов гипотеза Дарвина начала приобретать все более четкие очертания.
Далее возникает вопрос: если «охотники за червями» имитируют кротов, то тогда сами кроты должны создавать в почве вибрации, сходные с колебаниями почвы, вызванными деятельностью грунтеров. Так ли это? Я не был достаточно удачлив, чтобы застать крота за процессом активной охоты в Национальном заповеднике Апалачикола. Однако восточноамериканские кроты обитают и возле моего дома в Теннесси.Проявив некоторое терпение и задействовав геофоны и ноутбук, я смог записать колебания почвы, производимые дикими кротами в процессе кормежки, а также заснять на видео самих животных, производивших опустошение в почве. Вибрации, возникающие в результате деятельности кротов, в основном создаваемые их мощными передними лапами, которыми они разрывают сплетение травяных корней, были хорошо слышны, даже когда я стоял в нескольких метрах от туннеля. Записи показали, что пик приходится на частоту, близкую к частоте вибраций, производимых грунтерами (между 80 и 200 герц).

На полной скорости
Держа все это в голове, я построил несколько заполненных почвой арен метрового диаметра, где мог бы пронаблюдать, зафиксировать на видео и провести количественный анализ взаимодействий между червями и кротом. До того, как начать эти эксперименты, мы с Ревеллами провели более простой тест. Нам посчастливилось найти наполненный грязью бак с парой дюжин земляных червей, а у меня жил недавно пойманный крот. Мы не устояли и соединили эти две части головоломки воедино, чтобы посмотреть, что будет. Крот мгновенно зарылся в грязь, а все черви в тот же момент оказались на поверхности.
Реакция в более крупной и заполненной нормальной почвой арене была столь же выразительной. В тот момент, когда крот рыл туннели в различных направлениях, черви выскакивали на поверхность в явной панике. При такой, более натуралистичной, постановке эксперимента стало ясно, что диплокардии спасаются от наводящего ужас хищника, вылезая на поверхность на максимальной для червя скорости. В отдельных экспериментах с более мелкими аренами, оборудованными колонками, черви так же быстро выбирались на поверхность, лишь заслышав звук копающего крота. Результаты явно продемонстрировали: земляные черви живут в постоянном страхе перед кротами и при приближении этого животного поспешно вылезают на поверхность. Также несомненно, что для земляного червя из Национального заповедника Апалачикола грунтер «звучит» как мать всех кротов.
Могли ли черви одновременно выработать и использовать другой защитный механизм, заставляющий их вылезать из своих ходов на шум дождевых капель? Для проверки альтернативной гипотезы я провел несколько экспериментов. Наиболее направленными были опыты, в которых я просто дожидался грозы с сильным ливнем и наблюдал за реакцией диплокардий в уличных аренах. В этих случаях только две или три особи из 300 показались на поверхности после полуторачасового дождя. Это наблюдение хорошо согласуется с несколькими предыдущими исследованиями, в которых ученые добились медленного движения к поверхности после многочасового увлажнения почвы. Земляные черви не разбегаются из своих ходов в первые минуты грозы, как должны были бы, если бы причиной был шум падающих капель. Зато они пулей вылетают на поверхность от шума грунтеров — и охотящихся кротов!
Итак, Дарвин опять оказался прав, а «охотники за червями» — в выигрыше благодаря явлению, которое эволюционный биолог Ричард Докинс назвал «эффектом редкого врага». В этом случае хищник ловит жертву, используя ее обычную реакцию, которая в большинстве случаев становится успешной стратегией. Поскольку кроты охотятся круглосуточно на протяжении всего года, для червя оптимальным путем к спасению будет выползать из норки каждый раз, когда он ощущает похожую на звук крота вибрацию; при этом неудачливые особи оказываются на рыболовном крючке или иногда в зубах другого хищника. Ранее датский биолог и лауреат Нобелевской премии Николаас Тинберген (Nikolaas Tinbergen) описывал у серебристых чаек поведение, эксплуатирующее ту же особенность червей. Они определенным образом постукивают лапами по земле, чтобы выманить этих беспозвоночных на поверхность. Позже, в середине 1980-х гг., Джон Кауфман (John H. Kaufmann) из Флоридского университета описал, как лесные черепахи стучат по земле, чтобы выгнать червей из нор и полакомиться этим деликатесом. Оба исследователя пришли к заключению, что такие вибрации имитировали колебания почвы, производимые кротом. Кауфман, коренной житель Флориды, даже высказал мысль, что лесные черепахи занимаются «грунтингом» червей. Но до сих пор никто не проверил его идею с помощью формального теста.
Когда я собирал вещи, готовясь к возвращению из моего последнего «полевого» выезда во Флориду, Ревеллы вручили мне в качестве подарка свой железный брусок, которым их семья пользовалась в течение многих лет. Для меняэто было большой честью. Выехав из заповедника, я остановился покормить пойманного днем раньше крота. Я зашел в лес и первый раз попробовал себя в роли грунтера. Мой недавно обретенный железный агрегат начал испускать колдовские звуки, и вскоре я получил более чем достаточное количество любимого кротового лакомства. Ирония этой ситуации заключалась в том, что невезучие черви выползли, спасаясь от крота, только для того, чтобы закончить жизнь у него же в желудке.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
■ Ощутив колебания почвы, земляные черви спешат выбраться на поверхность, и эту особенность их поведения используют люди, собирающие червей на продажу.
■ Чарлз Дарвин и другие ученые предположили, что земляные черви интерпретируют эту вибрацию как сигнал приближения крота, который питается червями.
■ Эксперименты показали, что Дарвин был прав, а альтернативное объяснение, что черви вылезают на шум дождя, не верно.

ОБ АВТОРЕ
Кеннет Катанья (Kenneth Catania), защитивший диссертацию в области нейронауки в Калифорнийском университете в Сан-Диего, имеет ученое звание доцента отделения биологических наук в Университете Вандербильта. Область его научных интересов — мозг и сенсорные системы редких млекопитающих, включая звездоносов, водяных землероек и голых землекопов. Катанья — лауреат премии Фонда нейроэтологических исследований Карпаники, премии Херрика в области нейроанатомии, стипендиат Сирла, и, наконец, в 2006 г. он получил аспирантскую стипендию Мак-Артура. Вместе со своей женой Элизабет он увлекается фотографией дикой природы и скалолазаньем.

Перевод: Т.А. Митина