Як птахи визначають свою вагу?
Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.
Питання це стало темою моєї наукової роботи. Я був до цього польовим орнітологам і мав можливість спостерігати, як строго циклічно змінюється вага птиці, як набирає вона жир перед міграцією, щоб їй вистачило палива на дальній переліт, але все-таки не доводить себе до ожиріння, при якому їй важко було б літати . І як потім «худне». Цей процес, який здавався як би самим собою зрозумілим, зацікавив мене. Треба було спробувати розкрити механізм, що лежить в основі його.
Птахи визначають свою вагу з дуже великою точністю: в самому худому стані зяблик важить 21 грам, а в найбільш жирному – 23 грами. Різниця, як бачите, невелика, але для птиці вона – питання життя і смерті. Але як же все-таки птах сам себе зважує? В одній з ранніх робіт Дольника була висловлена гіпотеза, що справа тут в тонкій хімії: в кров виділяються якісь речовини, що залежать від хімічного складу жиру, а склад цей, в свою чергу, залежить від товщини жирового прошарку. Моєю першою задачею було перевірити цю гіпотезу. Я зібрав необхідний матеріал, зв’язався з хіміками. Аналіз, проведений ними, показав, що склад жирних кислот постійний. Він залежить не від кількості жиру, а лише від дієти. Таким чином, гіпотеза виявилася невірною.
Правда, повністю позбавити її права на життя висновок хіміків не міг. Справа в тому, що в природі можлива так звана констеляція – тобто спостережуваний ефект може виявитися дією двох причин: птах змінює дієту, переходячи від комах влітку до зимових запасів насіння, а разом зі зміною типу корму змінюється склад жирних кислот. Але ми не стали розробляти цю гіпотезу далі, а втішилися тим, що негативний результат в науці – це теж результат.
Життя дало нам на той час ще одне джерело розради: в медичній літературі зарясніли повідомлення про роботи з так званими неестерифіцированими жирними кислотами – НЕЖК. Вони були відкриті досить давно, ще в середині п’ятдесятих років минулого ХХ століття, і зробили революцію в поглядах на будову і функції жирової тканини. До тих пір вона вважалася інертним утворенням, а тут стало ясно, що в ній відбуваються складні реакції, йде синтез багатьох важливих для організму речовин. А саме – цих самих НЕЖК. Неестерифіцировані жирні кислоти впливають на м’язи, на багато тканин – серце і легені, наприклад, до них надзвичайно чутливі, Тепер вже медики відмовилися від колишніх поглядів, що організму потрібні в основному лише вуглеводи, їм очевидно, що без жирової тканини людина стає абсолютно нездатною до тривалих рухів.
Так ось, ми стали займатися НЕЖК. З’ясувалося, що худі птиці завжди мають більш низький вміст цих кислот в порівнянні з жирними. Між іншим, у людей помічена та ж залежність. Це дуже нагадує положення з вмістом цукру в крові: мало його – «голодна кров», що викликає почуття голоду, багато – «сита кров», почуття голоду притупляється. Точно так само відсоток вмісту в крові НЕЖК дозволяє птахові оцінити свою вагу.
Ось те маленьке дослідження, яке нам вдалося зробити. А тепер ми ставимо нові експерименти – намагаємося змусити наших пташок відповісти на питання: яку вагу вони прагнуть підтримувати постійною – свою істинну вагу або так звану польотну? Ви бачили у вольєрах птахів, одягнених в різнокольорові мундири. Це – додаткове навантаження, зайва вага. Без мундира – вага істинна, з ним – польотна. Досліди показують, що птахи, поміщені в більші вольєри, де вони можуть літати, худнуть, щоб зробити сумарну вагу рівною як і раніше, тобто вони хочуть підтримувати постійною польотну вагу. А ті птиці, що містяться в клітинах, що виключають можливість польоту, миряться із зайвою вагою, і як би не помічають «мундира», не відчувають його і зберігають свою істинну вагу.
Чому це так – поки не зовсім ясно, є лише гіпотези, але про них говорити рано…
Автор: М. Яблонкевич, орнітолог.