Из-за неспособности поддерживать температуру тела на постоянном уровне при изменениях температуры окружающей среды холоднокровные животные вынуждены встать на путь компромисса. Они могут в полную силу наслаждаться жизнью только при такой теплой погоде, когда скорость биохимических реакций в их организме достаточно высока. Жаркая погода, от которой они никуда не могут укрыться, для них смертельна.
Холоднокровные животные часто ведут себя в воде таким образом, будто они могут судить о ее температуре. Водяная блоха Daphnia, которая плавает в верхних слоях большинства пресноводных водоемов мира, как бы танцуя и прыгая при помощи своей длинной антенны, может прожить почти 31/2 месяца в холодной воде при температуре 7,8°. В теплой воде при 27,2° она погибает примерно вчетверо быстрее. При обеих этих температурах произведение частоты ударов ее сердца на продолжительность жизни почти одинаково. Но в холодной воде Daphnia не может давать потомство. При температуре 27,2° только что созревшие особи начинают усиленно размножаться, производя каждые четыре дня почти по 50 маленьких блошек, пока не появится потомство в 6 поколений. При этой температуре Daphnia начинает искать более холодную воду, то есть опускается глубже. Ей не надо измерять температуру воды в водоеме. Общий уровень ее жизнедеятельности обусловлен температурой, так как при повышении ее ускоряется и большинство химических реакций Daphnia.
Но почему животное является холоднокровным: потому ли, что его нервная система не способна различать тепло и холод, или потому, что оно не может изменять температуру своего тела в надлежащем диапазоне?
Чувствует ли рыба тепло или холод? Недавно в Гарвардском университете несколько золотых рыбок ответили на этот вопрос. В аквариуме, где они жили, был установлен рычаг. Стоило нажать на него, как в аквариум в течение одной секунды текла струйка холодной воды, понижавшая температуру примерно на 0,3°. После того как рыбок ознакомили со значением этого рычага и немного потренировали, они стали просовывать свои головы через отверстие в плексигласовой перегородке, доставать до рычага и нажимать на него, как только вода нагревалась до 33°. Отдельные золотые рыбки отличались от других; нажимая на рычаг, они поддерживали температуру своего водного мира между 35 и 38°, то есть на уровне гораздо более низком, чем 41° — температура, при которой они быстро погибали. Натренированные рыбки, выпущенные в воду при 41°, начинали неистово работать, спасая себя от тепловой смерти. Они непрерывно нажимали на рычаг до тех пор, пока температура окружающей среды не падала до 35–38°, как будто она была самой подходящей для них. По-видимому, холоднокровной рыбе нужно лишь одно — сделать жизненные условия подходящими для себя: у нее есть собственный внутренний термометр.
Создается впечатление, что наземные животные гораздо быстрее водных могут отыскать необходимое им тепло. Днем муравьи помещают яйца и личинок под доски или плоские камни, нагретые солнцем, где они развиваются быстрее, чем в холодных помещениях глубоко под землей. Медведи обнаруживают муравьев, когда сдвигают эти предметы. Ночные охотники, такие, как скунсы и еноты, имеют меньше возможностей полакомиться муравьями таким же образом, поскольку эти насекомые с заходом солнца уносят своих подопечных вниз и не возвращаются оттуда вплоть до середины следующего утра.
Обеспечивая своему потомству помещения с температурными условиями, необходимыми для его нормального развития, некоторые насекомые идут гораздо дальше простого «приспособленчества». В пустынных и полупустынных горных районах Австралии, Азии, Африки, Южной и центральной Америки термиты строят твердые, как цемент, гнезда над землей, где солнечное тепло может ускорить процесс развития находящихся внутри насекомых. В то же время эти тонкокожие существа с неяркой окраской хорошо защищены от чрезмерного сухого воздуха. Некоторые из их сооружений насчитывают свыше 3,5 метра в диаметре и 6 метров в высоту. Гнезда термитов в северной Австралии известны тем, что имеют форму тонкого крыла, плоскости которого обращены точно к востоку и западу. Вероятно, эти сооружения поглощают меньше солнечного тепла в полдень, но увеличивают продолжительность теплового дня для находящихся в них личинок, собирая излучаемое тепло от восхода солнца и до самого его захода.
Человек в своих попытках создать искусственный климат преуспел несколько больше, чем муравьи и термиты. Однако наши друзья — медоносные пчелы, руководствуясь скрытым где-то внутри них чувством температуры, ухитряются очень простым путем нагревать и охлаждать улей. В жаркие дни почти все рабочие пчелы покидают улей и отдыхают в тени возле него, чтобы своим присутствием не поднимать еще выше температуру в улье, где находятся недавно родившиеся пчелки и запасы меда. Некоторые пчелы располагаются около летка и, непрерывно работая крыльями, как веерами, гонят воздух внутрь улья. Другие пчелы приносят воду и отрыгивают ее на верхние части сотов. Стекая по вертикальной поверхности, вода испаряется и способствует охлаждению улья. Зимой, наоборот, пчелы собираются на сотах в клубок. Энергичными движениями тел они вырабатывают тепло. Для продолжения этой мышечной работы им приходится частенько наведываться на свои медовые склады, чтобы получить новые порции пищи, обеспечивающие их энергией.
Когда начинаешь размышлять обо всем этом, уже не можешь быть уверенным, что правильно понимаешь, какое значение имеют для пчел медовые запасы. Насколько важными являются также запасы концентрированного нектара в те месяцы, когда вскармливаются новые поколения пчел? Период созревания их совпадает с тем временем года, когда распустившиеся цветы в полях полны нектара. Для того чтобы прокормить подрастающее поколение в ненастную погоду — в дождь и туман, когда рабочие пчелы вынуждены отсиживаться в улье, достаточно было бы весьма незначительного количества меда. Большая часть запасов меда или какого-то его дешевого заменителя, которым пчеловод дополняет наполненные соты после сбора урожая, используется пчелами как источник питания во время усиленной зимней работы, для того чтобы поддерживать температуру в улье выше 18°, даже когда на улице мороз доходит до –40°. Стоило ли человеку разводить пчел, а Вергилию воспевать их неустанный труд, если бы они первыми не научились искусственным образом поддерживать тепло в своих зимних квартирах, руководствуясь при этом температурным чувством?
Улей играет двойную роль — он служит пчелам и домом для колонии, и питомником, где воспитывается потомство матки. Этим он весьма существенно отличается от птичьего гнезда, которое представляет собой только инкубатор, используемый потом как колыбель. Птицы-родители не прилетают «домой» в гнездо, чтобы поспать там или спрятаться от дождя, если в нем нет птенцов, о которых нужно заботиться. Фактически только немногие птицы выработали «поточные» методы для производства потомства, которые отдаленно напоминают систему, применяемую в пчелином улье. Эти птицы эффективно используют подобные методы отчасти потому, что вылупившиеся из яйца птенцы не требуют никакой заботы, а отчасти потому, что клюв самца превратился в необычайно чувствительный термометр.
Эти удивительные способности проявляют мегаподы, обитающие в Австралии и Новой Гвинее. Некоторые из этих большеногов, величиной с индейку, известны как кустарниковые индейки, сорные и джунглевые куры. Самки таких птиц по большей части откладывают 200-граммовые яйца каждые четыре дня на протяжении почти пяти месяцев в году, а это уже большое достижение для птицы, которая сама весит лишь менее полутора килограммов. Она слишком занята своим питанием и откладыванием яиц, чтобы тратить время на их высиживание. Ее супруг тоже не смог бы управиться с таким количеством яиц (почти 40 штук), если бы он не стал «специалистом» в области инкубаторского дела.
В начале брачного периода и самец и самка мегаподы вместе строят большой земляной холм диаметром в пятнадцать и высотой в пять-шесть метров. Или самец может делать эту работу один, зачастую восстанавливая старый прошлогодний холм. На вершине каждого построенного холмика самец роет большую ямку и, бросив туда сырую траву, засыпает ее песком. Она начинает гнить, а при этом выделяется тепло и нагревается песок. Каким-то образом птице удается положить в гнездо именно такое количество травы, которое обеспечивает на глубине нескольких сантиметров температуру, близкую к 33°. В этот теплый песок под постоянным наблюдением самца самка откладывает яйца.