«Дикая птица и культурный человек»

Гага обыкновенная (Somateria mollissima) — самая крупная из морских уток. Однако знаменита она прежде всего благодаря легкому и теплому пуху, который издавна привлекал внимание людей. В книге «Дикая птица и культурный человек. Гага обыкновенная и человек разумный: четырнадцать веков взаимоотношений» («Типография „ЛД-Принт“») историк науки и биолог Александра Горяшко рассказывает о жизни и поведении этих птиц, об особенностях их пуха и о том, как люди изучают и охраняют гаг. Оргкомитет премии «Просветитель» включил ее в длинный список из 20 книг, среди которых будут выбраны финалисты и лауреаты премии. Предлагаем вам ознакомиться с фрагментом, посвященным изучению структуры гагачьего пуха в СССР.

Как устроено птичье перо

— Я не могу спать здесь, — сказал он, — мой духовник запретил мне спать на перьях. Тогда все в порядке, — ответила монахиня... — На кровати нет перьев, это гагачий пух. — Перья и гагачий пух, разве это не одно и то же?
— Конечно же, нет... Перья — это перья, а гагачий пух — это гагачий пух.
Стефен Бадмэн

Пушинка — это по сути вариант пера, а все птичьи перья, что у курицы, что у павлина, устроены по одной схеме. Посередине — сравнительно толстый упругий стержень, от него в две стороны расходятся волокна, которые называются бородками первого порядка. Каждый, кто хоть раз в жизни видел перо любой птицы, хорошо это представляет. Бородки так плотно прилегают друг к другу, что кажется, будто они составляют общую ткань, — по-научному она называется опахало.

Если любопытному ребенку попадется в руки птичье перо, он непременно попробует разъединить бородки, из которых состоит опахало. Они легко расходятся с еле слышным потрескиванием. Такой звук получается от разъединения своеобразного механизма, который удерживает бородки вместе. Механизм этот состоит из множества крохотных бородок второго порядка, или бородочек, которые отходят от каждой бородки первого порядка. На концах бородочек находятся изогнутые крючочки. Бородочки сцепляются крючочками, как половинки застежки-«молнии». Так и образуется сплошное и прочное опахало пера.

Поразительно, но элегантное устройство птичьего пера с его тончайшими деталями, о котором некоторые читатели, возможно, узнали сейчас впервые, было подробно описано и зарисовано еще в середине XVII века! Роберт Гук — английский естествоиспытатель и ученый-энциклопедист, создатель микроскопа с 30-кратным увеличением и самого термина «микроскоп» — приводит фантастически подробный и красивый рисунок структуры птичьего пера в своей книге «Микрография» (Hooke, 1665)

От гагачьего пуха мы ушли не так далеко, как может показаться. Любая птичья пушинка устроена так же, как и перо: она тоже состоит из стержня и бородок первого и второго порядка. Только стержень у пушинки совсем коротенький, а бородки — длинные, мягкие и слабо цепляющиеся друг за друга. Поэтому пух большинства птиц легко распадается на отдельные пушинки. Почему же этого не происходит с гагачьим пухом?

Поиски структуры

Когда я начинала работать над книгой, то была уверена, что ответ на этот вопрос давно известен, и любой специалист укажет мне литературу с описанием и изображением структуры гагачьего пуха, которые мне останется только воспроизвести. Однако оказалось, что не существует ни специалистов, ни литературы, ни давно известного ответа. Исследования, посвященные структуре гагачьего пуха, можно пересчитать по пальцам одной руки, и надо еще сильно постараться, чтобы их найти. Вот так и получилось, что рассказ об устройстве гагачьего пуха, о котором я поначалу собиралась сказать вскользь, разросся в целую главу.

В 1930-х годах в СССР были созданы первые заповедники для охраны гаги, в которых началось всестороннее изучение её биологии. Похоже, что работавшие в этих заповедниках ученые были первыми, кто заинтересовался особенностями структуры гагачьего пуха . В самых ранних из этих работ дается лишь описание внешних свойств пуха и указание на то, что они связаны со строением пушинки.

«Теплота гагачьего пуха в значительной степени зависит от вещества, длины и строения отдельных пуховых нитей и от его эластичности в целом, т. е. от способности противостоять сминанию, сохранять до некоторой степени свой первоначальный объем, благодаря чему между отдельными нитями и пушинками остаются прослойки воздуха, являющегося дурным проводником тепла» (Формозов, 1930).

Но уже через несколько лет сравнение гнездового пуха гаги («живой пух») с пухом, который ощипал с тела гаги человек («мертвый пух»), выявило разницу в их структуре.

«Если мы рассмотрим весь пуховой покров гаги, мы убедимся, что гнездовой пух и пух других частей тела не однородны. Гнездовой пух обладает значительно большим количеством извитых бородок первого порядка, сравнительно с пухом остальных частей тела. Эти бородки более длинные и снабжены большим количеством хорошо развитых бородок второго порядка. Благодаря всем этим качествам отдельные пушинки гнездового пуха хорошо сцепляются друг с другом, в целом гнездовой пух способен образовывать эластичные и компактные, а следовательно, и мало теплопроводные массы. Гнездовой пух не сваливается, чего нельзя сказать о пухе других частей тела. Пушинки последнего — с меньшим количеством хуже связанных между собой бородок. Этот пух в целом, более рыхлый, сравнительно легко распадается на отдельные части, легко сваливается. Этим и объясняется, почему „живой“ пух несравним по качеству с „мёртвым“ — собранным со всех частей тела убитой птицы» (Успенский, 1940). Было обнаружено и наличие в гагачьей пушинке третичных структур — «узелков» и «крючочков».

«От очень короткого стержня пушинки отходит до 200 радиальных лучей, которые имеют длину до 3 см и извиты. На лучах наблюдаются крупные узелки, местами превращающиеся в крючочки, чего не наблюдается у пуха других птиц. На радиальных лучах расположены длинные второстепенные бородки. Благодаря такому строению пушинок, вся масса пуха компактна и упруга, так как отдельные пушинки прочно сцеплены между собою... Лучи пушинок у самцов менее длинны и извиты» (Демме-Рябцева, 1946).

С теми техническими возможностями, которыми располагали советские учёные в 1930-40-х годах, более детальные исследования структуры пуха были недоступны. К тому же ни для кого из них изучение пуха не было основным предметом исследования. Тем не менее, как мы убедимся дальше, эти люди, работавшие не только без хорошей оптики, но часто даже без нормального жилья, уже выделили и описали, пусть и очень кратко, основные особенности структуры гагачьего пуха.

В конце 1940-х годов гораздо более тщательными исследованиями занялась Т. Д. Герасимова, также работавшая в заповедниках, охранявших гагу на северо-западе России. Она провела большую работу по изучению структуры гнездового пуха гаги, сравнивала ее со структурой пуха из других частей тела самки, пуха самца гаги и пуха других видов уток.

В 1951 году результаты работы Т. Д. Герасимовой, удивительно верные и показательные, были изложены в кандидатской диссертации, — благополучно забытой последующими исследователями. Машинописные копии диссертации с вклеенными оригинальными фотографиями хранятся в научном архиве Кандалакшского заповедника и областном научном архиве Мурманской области, никем не востребованные.

Измеряя под бинокулярной лупой (за неимением более совершенной оптики) пушинки из разных частей тела птиц, Герасимова показала, что: «Гнездовой пух [гаги ]обладает большим количеством извитых бородок (60-80 бородок) первого порядка, снабжённых значительным количеством бородок второго порядка, причем последние имеют гораздо большую длину (2,5-4,2 мм), чем бородки пушинок на других участках тела.

Благодаря этому все пушинки гнездового пуха сцепляются друг с другом в компактную массу, обладающую большой термоизоляционной способностью. Пух на других частях тела самки и пух самца имеет меньшее количество бородок первого порядка (28-30). Бородки второго порядка — более короткие (1-2 мм), поэтому пух быстро распадается на отдельные пушинки и легко сваливается. Пух, которым самка выстилает гнездо, несравним по своим качествам с пухом, выщипанным с убитой птицы» (Герасимова, 1951).

Герасимова также сравнила гнездовой пух гаги с гнездовым пухом других уток — гоголя (Bucephala clangula) и турпана (Melanitta fusca), и показала, что пух у гаги — более густой (имеет больше бородок и первого, и второго порядков), а длина бородок — больше, чем в пухе других уток.

Таким образом, к началу 1950-х годов советские ученые выделили и описали основные отличия структуры гнездового гагачьего пуха: большая длина и большее количество бородок первого порядка бородочек, наличие на бородочках третичных структур. Эти работы не имели продолжения в СССР и остались неизвестными мировому научному сообществу. Все дальнейшие исследования структуры гагачьего пуха проводились не в России, а в других странах. Их авторы во многом повторили, развили и детализировали выводы советских ученых, не догадываясь о существовании своих предшественников.

Подробнее читайте:
Горяшко, Александра. Дикая птица и культурный человек. Гага обыкновенная и человек разумный: четырнадцать веков взаимоотношений / Александра Горяшко, Александр Кондратьев. — Санкт-Петербург, 2020. — 496 с. : ил., карт. — ISBN 978-5-902643-49-4 I. Кондратьев, Александр.