Отчёт профессора Коссара Эварта

Отчёт профессора Коссара Эварта

Во время плавания на «Дисковери» доктор Уилсон был сильно разочарован тем, что экспедиции так и не удалось получить эмбрионы императорского пингвина. Но не следует забывать, что хотя яйца, доставленные Национальной антарктической экспедицией, не содержали эмбрионов, естествоиспытатели, находившиеся на борту «Дисковери», узнали многое об особенностях гнездования самого крупного из живущих ныне членов древнего семейства пингвинов. В числе прочих были получены сведения о том, что (1) как у императорских, так и у королевских пингвинов яйцо в период насиживания покоится на верхней поверхности ног, удерживаемое и защищаемое складкой кожи, опускающейся снизу груди; и (2) у императорских пингвинов весь процесс насиживания происходит на морском льду в самые холодные и тёмные месяцы антарктической зимы.

После продолжительного изучения пингвинов доктор Уилсон пришёл к выводу, что исследование эмбриона императорского пингвина может бросить новый свет на происхождение и эволюцию птиц, а потому решил, что если он вновь окажется в Антарктике, то приложит все усилия к тому, чтобы посетить гнездовья императорских пингвинов в период размножения. Когда и при каких обстоятельствах он посетил гнездовья на мысе Крозир и завладел яйцами, красочно рассказано в книге о зимнем путешествии. Возникает вопрос: обогатил ли существенно наши познания о птицах этот «самый невероятный из предпринимавшихся когда-либо поход к птичьим гнездовьям»?

Считается, что птицы произошли от двуногих пресмыкающихся, по своему строению как бы напоминавших кенгуру и господствовавших на Земле несколько миллионов лет назад. Изучение археоптерикса, жившего в юрский период, убеждает в том, что первобытные ископаемые птицы имели зубы, по три пальца с когтями на каждой конечности, длинный хвост, схожий с хвостом ящерицы, примерно с двадцатью парами хорошо сформировавшихся настоящих перьев.

К сожалению, ни эти птицы с хвостом, как у ящерицы, ни ископаемые птицы, найденные в Америке, не проливают свет на происхождение перьев. Орнитологи и другие исследователи, много времени посвятившие изучению птиц, обычно предполагают, что перья развились из чешуй; что чешуи, находившиеся по краям передних конечностей и по сторонам хвоста, удлиняясь и расщепляясь, постепенно принимали форму маховых и хвостовых перьев, а позднее другие чешуи в результате эволюции превратились в перьевой покров, служащий теплозащитным слоем. Но изучение перьев не даёт никаких доказательств их происхождения от чешуй. Даже у эмбрионов птиц, находящихся на самых ранних стадиях развития, не обнаруживается рудиментов ни чешуй, ни перьев. Однако из трёх эмбрионов императорского пингвина у самого раннего, вероятно семи- или восьмидневного, обнаружены в хвостовой части рудименты перьев, а у двух других — несчётное множество их в виде крошечных сосочков, известных под названием папилл (papillae).

У пингвинов, как у многих других птиц, отчётливо выделяются два вида перьевых папилл: сравнительно крупные — они развиваются в гнездовые перья у птенцов (prepennae), а впоследствии в контурные перья (pennal) и более мелкие — они развиваются в первичный пух (preplumulae), а впоследствии в пуховые перья (plumulae).

При изучении происхождения перьев нас интересуют в первую очередь не перья в собственном смысле этого слова, то есть не pennal, а гнездовые перья (prepennae), точнее, папиллы, из которых они развиваются. Мы хотим выяснить, соответствуют ли папиллы, из которых у птиц развивается первое поколение перьев, тем папиллам ящериц, из которых развиваются чешуи.

Покойный профессор Эштон, подвергавший анализу некоторые научные сборы, доставленные судном «Терра-Нова», обратил особое внимание на папиллы перьев в эмбрионах императорского пингвина с мыса Крозир. Были вычерчены диаграммы числа, размера и времени появления папилл перьев, но, к сожалению, среди письменного наследия выдающегося эмбриолога нет указаний на то, считал ли он папиллы перьев видоизменением папилл чешуй или совершенно новой формой, возникшей благодаря появлению в зародышевой плазме особых перьеобразующих факторов.

Когда в конечном итоге три эмбриона императорского пингвина перешли ко мне для сопоставления зачатков перьев у них и у других птиц, я заметил, что у императорского пингвина папиллы перьев появляются раньше, чем папиллы чешуй. Особенно отчётливо это прослеживалось у самого крупного зародыша, достигшего в своём развитии стадии, на которой находится 16-дневный эмбрион гуся.

У самого крупного зародыша императорского пингвина папиллы перьев покрывали всю заднюю часть туловища с ногами и заканчивались вблизи тарзального сустава. Ниже тарзального сустава даже у самого крупного зародыша не наблюдалось признаков папилл, которые у более зрелых зародышей пингвина представляют чешуи и впоследствии превращаются в чешуйчатое покрытие ног. Отсутствие папилл на ногах может означать, что папиллы чешуй кардинально отличаются от папилл перьев или что по той или иной причине образование папилл, из которых формируются чешуи, задержалось. Насколько мне известно, наука не располагает данными о том, что у современных ящериц выше тарзального сустава папиллы чешуй появляются раньше, чем ниже него.

Отсутствие у зародыша императорского пингвина папилл ниже тарзального сустава и тот факт, что у многих птиц каждая папилла больших перьев сопровождается двумя или более папиллами перьев меньшего размера, побудили меня исследовать папиллы на конечностях других птиц. Самые поразительные результаты показал зародыш китайского гуся, обладающего более длинными, чем пингвин, ногами. У 13-дневного зародыша гуся вся кожа ниже тарзального сустава и на некотором расстоянии выше него совершенно гладкая, а. в остальном нога усеяна папиллами перьев. С другой стороны, у 18-дневного зародыша гуся, у которого ножные папиллы перьев развились в филаменты, с хорошо оформленным пером в каждом, папиллы чешуек встречаются не только ниже и на некотором расстоянии выше тарзального сустава, но также среди оснований филаментов перьев, расположенных между тарзальным и коленным суставами. Ещё важнее то, что у 20-дневного зародыша гуся ряд папилл, расположенных между филаментами перьев на ноге, фактически уже развился в чешуи, каждая из которых перекрывает очинок пера точно так же, как чешуи перекрывают перья ног у куропаток и других птиц с ножным оперением.

Поскольку у зародышей птиц мы не находим доказательств того, что папиллы перьев когда-либо развиваются в чешуи, а папиллы чешуй — в перья, есть основания предполагать, что папиллы перьев кардинально отличаются от папилл чешуй и что это различие объясняется наличием особых факторов в зародышевой плазме. Так же как у броненосца волосы выступают из-под чешуй, у древних птиц верхний покров состоял одновременно из перьев и чешуй, и такой же сохраняется на ногах современных пернатых. Но со временем, может быть в результате прекращения роста чешуй, в покрове птиц хорошо развитые чешуи и мелкие незаметные пёрышки почти полностью уступили место несчётному множеству пушистых перьев, а ярко выраженные чешуи остались только ниже тарзального сустава.

Если выводы о происхождении перьев, сделанные с помощью зародышей императорского пингвина, подтвердятся, то самое ужасное путешествие, предпринятое во имя науки, было не напрасным.