Приполярные широты — щедрое место для жизни. Теплые течения приносят сюда обильные питательные ресурсы, и мелкие ракообразные плодятся миллионами тонн. На них нагуливают жир рыбы, за которыми охотятся морские птицы и млекопитающие. На суше травоядных и грызунов выслеживают хищники, над ними вьются тучи насекомых… Но потом неизбежно приходит зима.
Арктика и Антарктика превращаются в ледяные пустыни. Все это время теплокровным требуется поддерживать температуру, необходимую для сохранения жизни. Ящерицы и насекомые, которые согревались под летним солнцем, зимой балансируют на грани гибели.
Все приполярные животные прилагают массу усилий для снижения потерь энергии. Часто они становятся крупнее родственников, обитающих в более умеренном климате. Зато конечности и другие «отростки» уменьшаются, сокращая площадь поверхности, через которую улетучивается тепло. Такое изменение размеров — почти универсальная стратегия. Но есть и другие способы перезимовать.
Переехать, как полярные крачки
Легче всех большие расстояния преодолевают птицы. Недаром сезонные миграции характерны примерно для 1800 из 10 000 их современных видов. Самые впечатляющие перелеты совершают полярные крачки.
Любители полярного лета, они каждую осень снимаются с насиженных мест в Арктике и устремляются на противоположную сторону планеты. За 2–3 месяца птицы покрывают более 20 тыс. км, чтобы менее чем через полгода пуститься в обратный путь. За год крачкам приходится преодолевать по 70–90 тыс. км, зато морозы они пережидают в привычном комфорте, словно британские пенсионеры, которые переселились на зиму в теплую Испанию.
А кто еще?
С наступлением холодов стада травоядных покидают прибрежную тундру и уходят за сотни километров, чтобы укрыться в редколесье. Впечатляющие расстояния покрывают некоторые мигрирующие насекомые, например североамериканские бабочки-монархи, которые переселяются на зиму из Канады в Мексику. Многие рыбы уплывают в теплые края или уходят на глубину, в менее богатые пищей, зато не остывающие воды. Серые киты Охотского моря спускаются к берегам Японии и Кореи.
Вечно холодное лето
Для полярной крачки лето длится круглый год: на зиму эти птицы переезжают в другое полушарие. Перелет на 35–40 тыс. км занимает около месяца. Зафиксированный в 2013 году рекорд дальности их миграций составил 91 тыс. км. Но и рядовая крачка легко способна дожить до 30 лет и за это время преодолеть около 2,4 млн км, втрое больше расстояния от Земли до Луны.
Спрятаться, как антарктические звонцы
Покинуть окруженную со всех сторон морем Антарктиду можно лишь по воздуху или по воде. Тем, кто проводит здесь зиму, приходится совсем несладко, поэтому самые крупные из чисто сухопутных животных континента — крошечные бескрылые комары-звонцы Belgica antarctica, достигающие в длину 2–3 мм.
Лютые морозы они переносят довольно плохо, выдерживая охлаждение тела лишь до нескольких градусов ниже нуля. Однако большего и не требуется, ведь все опасные месяцы личинка остается в норе. Даже если у поверхности свирепствуют метели, а столбик термометра опускается ниже −40 °C, в покрытой снегом земле на глубине в несколько сантиметров температура не достигает даже −10 °C.
А кто еще?
С приближением зимы многие полярные животные спешат по своим укрытиям. Земноводные и рыбы уходят на глубину, прячутся в зарослях, под корягами или зарываясь в дно — и замирают до наступления тепла. Песцы используют норы из поколения в поколение. За обильное лето они часто успевают подготовить и дополнительные запасы пищи, прикапывая тушки животных, рыбу и даже птичьи яйца. Северные белые куропатки продолжают кочевать в поисках растительного корма, но большую часть холодного сезона проводят зарывшись в рыхлый снег.
Утеплиться, как императорские пингвины
Антарктические пингвины проводят всю зиму на открытом воздухе, в полной безопасности от хищников, но в исключительно суровых условиях. Сохраняя вертикальное положение туловища, они сводят к минимуму контакт со льдом и снегом. Потери тепла через лапы почти не происходит, поскольку артерии, входящие в нижние конечности, тесно переплетены с выходящими венами и подогревают остывшую кровь до того, как она поднимется обратно к телу.
Даже мускулы, приводящие лапы в движение, у пингвинов расположены повыше за счет удлинившихся сухожилий. Лишь в крайнем случае птица присаживается, накрывая конечности перьями, чтобы обогреть их. Императорские пингвины настолько хорошо адаптированы к экстремальным холодам, что даже самой страшной зимой продолжают размножаться как ни в чем не бывало. К морозам они нагуливают жир, слой которого может достигать 3 см.
Вопреки расхожему мифу, перьевой покров пингвинов далеко не самый густой. Зато он отличается сложной, плотной структурой: крупные контурные перья, равномерно покрывающие все тело, дополняются теплыми пуховыми. По оценкам ученых, их у императорских пингвинов вчетверо больше, чем контурных. Ну, а в самые свирепые морозы птицы сбиваются в большую плотную группу, в центре которой сберегается драгоценное тепло, и время от времени сменяют оказавшихся с краю соседей.
А кто еще?
У песцов, единственных из псовых, даже подушечки лап покрываются шерстью. Их плотная многослойная шуба так тепла, что звери начинают дрожать разве что при температуре ниже −70 °C. Теплоизоляцию ей обеспечивает воздух, запертый в крошечных полостях шерстинок (у птиц — в перьях). Он же делает полярных медведей белыми: их шерстинки не содержат пигмента и сами по себе почти прозрачны, однако свет рассеивается на воздухе, запертом во внутренней полости каждого волоса, заодно создавая маскирующую окраску.
Заснуть, как американские суслики
Мелким грызунам не по силам ни далекие миграции, ни полноценное бодрствование, поэтому большинство из них спешит укрыться и забыться сном. Если за лето удалось скопить достаточно подкожных запасов, они обеспечат организм энергией, причем при усвоении бурого жира будет выделяться дополнительное тепло.
Перерабатывая жир и мелко дрожа, американские суслики проводят больше половины года под землей, где температура опускается чуть ниже нуля. Невзирая на свое название, эти грызуны распространены и многочисленны во всей Арктике. На время холодов суслик забирается в утепленную норку, где уже приготовлены запасы.
Здесь он «переключается» в режим гибернации, глубочайшей спячки с замедлением метаболических процессов. Крошечное сердце практически перестает биться, сокращаясь около раза в минуту. Температура тела опускается на 2–3 градуса ниже нуля. Удивительно, но содержащаяся в организме вода при этом не замерзает.
А кто еще?
Холоднокровные животные севера впадают на зиму в гибернацию, их тело может охлаждаться ниже нуля. Для защиты от образования льда их клетки наполняются «антифризами». Нередко в этой роли выступают трегалоза и другие сахара: их густой раствор замерзает лишь при очень низкой температуре.
Сменить «очки», как северные олени
Северные олени — большие мастера зимовки: они с успехом применяют целый набор стратегий выживания в самые суровые и холодные месяцы. Эти копытные способны мигрировать к югу и отращивать утепленную по сезону шерсть, переходить с питания ягелем на кору и ветки растений.
Даже их зрение на зиму меняется, адаптируясь к долгой темноте и рассеянному, отраженному снегом освещению. Рецепторы становятся более чувствительны к ультрафиолетовым лучам. Уплотняется и расположенный на глазном дне тапетум — «зеркальце», которое отражает часть прошедшего сквозь сетчатку света обратно на нее, усиливая ночное зрение.
Фото: NPL / LEGION-MEDIA (Х3), DIOMEDIA, MINDEN (Х2) / FOTODOM.RU, H. Mark Weidman Photography / Alamy via Legion Media
Материал опубликован в журнале «Вокруг света» № 11, ноябрь 2019, частично обновлен в октябре 2022
