крылатая тайна

Наука и жизнь

“Над рекой, над девственным лесом, над заброшенной плантацией каучуковых деревьев неслись они рассыпным строем. Нам пришлось надеть очки: ураганным градом сыпались они нам на лица. Необозримая глазом эскадрилья растянулась по фронту на 16 километров! Прошел день, и два, и три, а бабочки все летели и летели на юго-восток.”
Так описывал миграцию бабочек монархов известный американский натуралист Вильям Биб.
Это уникальное явление давно уже будоражит умы людей, интригует ученых, но логического, аргументированного объяснения по сей день не находит. Причем уникальным его можно назвать разве что из-за красоты и необъяснимости. Поскольку миграции бабочек, равно как и перелетных птиц, происходят регулярно, каждую осень и весну, на протяжении тысячелетий. Поняв это, люди перестали бояться смерчеподобного нашествия легкокрылых путешественниц, сменив панический страх на восхищение, восторг, изумление. Только вот долго оставалось неясным, куда они летят и зачем.
А когда в Северной Америке выяснилось, что бабочки-монархи собираются со всего континента на зимовку в Мексике, в эту страну началось настоящее паломничество – не только ученых, но и туристов, желающих собственными глазами увидеть это дивное и фантастическое зрелище. “Я часто наблюдал, как плакали от умиления испанцы, канадцы, итальянцы, американцы, мексиканцы”, – рассказывал Линкольн Брауэр, энтомолог из Университета Флориды. И теперь для большинства жителей континента монарх является как бы символом единения трех стран: США, Канады и Мексики.
Но приписывают ей и мистические свойства. Римляне, например, верили, что все бабочки - это ожившие цветы, греки считали их олицетворением бессмертия души. А вот мексиканцы пошли еще дальше. Они убеждены, что бабочки-монархи - это души их умерших родственников, друзей и близких, которые возвращаются к ним раз в году, именно в те дни, когда вся Мексика отмечает День усопших (он же Хэллоуин).
Ну а если без мистики, в чем же на самом деле их уникальность?
Монархи, самые распространенные из чешуекрылых насекомых обеих Америк, – классический образец перелетной бабочки. Размах ее крыльев достигает 10 см, причем она не порхает, а именно летит, преодолевая за день до 90 км.
Вспомним вкратце жизненный цикл этого грациозного мутанта. В феврале и марте, после брачного ритуала, который проходит на высоте от 2700 до 3200 метров, самка-монарх откладывает яички на тыльной стороне листа – только тех растений, которые выделяют млечный сок (Asclepias syriac). Их называют еще ластовником или молочаем.
Через несколько дней из яичка величиной с булавочную головку вылупятся крохотные гусеницы-личинки в желто-бело-черную полосочку. Личинка бабочки по сути - это бездонный мешок на ножках с отверстием-ртом. Она ничем иным не занимается, кроме как ест, ест и ест, уничтожая листву молочая вокруг себя и с бешеной скоростью набирая массу тела. Гусеница растет так быстро, что ее полосатая шкурка до пяти раз успевает лопнуть на ней и смениться на более просторную. Всего за две недели она увеличивается в размерах и весе в 2700 раз.
Но вот обжорству приходит конец. Раздобревшая гусеница находит укромное местечко, повисает вниз головой и, полностью отказавшись от еды, приступает к работе – она ткет плотный шелковый саван для себя и фату для той, в кого ей суждено перевоплотиться. Скинув последнюю оболочку, гусеница заворачивается в саван-покрывало и превращается в куколку – ярко-зеленую с желтыми пятнышками кубышку без головы, без ножек - без внешних признаков жизни.
Все, что происходит, происходит внутри, как под волшебной палочкой мага-иллюзиониста. Ее внутренние органы превращаются в желеобразное “варево”, из которого меньше чем за 2 недели сформируется совсем другое существо – прекрасная бабочка в полностью завершенном виде. Ей даже расти не придется. Она выйдет на свет из лопнувшей оболочки куколки, расправит крылья и взмоет в небо. Очередная метаморфоза свершится.
Но вернемся к ластовнику, листья которого с такой жадностью поглощала гусеница. Именно в нем кроются основные отличия монархов от собратьев по виду  – секрет их неуязвимости. Млечный сок этого растения содержит высокотоксичный для большинства позвоночных карденолид и гликозиды, вызывающие паралич центральной нервной системы. Эти вещества накапливаются в организме гусеницы и переходят по наследству к бабочке, не принося ей никакого вреда, но делая ее ядовитой. У птицы, съевшей монарха, обычно наблюдается рвота. А посему уже сама окраска этих бабочек отпугивает от себя охотников за насекомыми, предупреждая об их несъедобности.
Следующее чудо монархов - это разница в продолжительности их жизни. Обычно бабочка, и монарх в том числе, живет 5-6 недель. За год успевает родиться и погибнуть четыре поколения. Но последнее, четвертое, которое появляется на свет осенью, ожидает совсем иная, уникальная, можно сказать, судьба. В первую очередь потому, что оно проживет на целых 6 месяцев дольше, чем предыдущие три.
В день осеннего равноденствия, ни днем раньше и ни днем позже, миллионы монархов, обитающих в Канаде, снимутся с места и широким, многокилометровым фронтом устремятся в сторону Соединенных Штатов, пересекут границу и через всю страну продолжат путь на юго-восток. Незначительная их часть осядет в Южной Калифорнии, на полуострове Монтерей (власти штата охраняют зимующих монархов, учредив даже штраф в $500 за любой вред, причиненный им). Остальные же пересекут еще одну границу и продолжат путь в самое сердце Мексики.
У семейства бабочек нет социальной организации, как, скажем, у муравьев, пчел или термитов. Они, как правило, живут каждая сама по себе.  Но миграция объединяет монархов в гигантские колонии, которые не распадаются уже до самого конца.
Долетев до места, чудесным образом избранного ими раз и навсегда, миллионы бабочек-монархов устилают холмы и деревья сплошным живым ковром и впадают в полуспячку с ноября до конца марта. Площадь такого черно-рыжего покрова достигает порой  9-10 гектаров. По подсчетам местных жителей, около тысячи деревьев бывают сплошь облеплены бабочками! Места, где монархи зимуют из года в год, так и называют: “бабочкины горы”, “бабочкины деревья”. Обычно все эти месяцы они ничего не едят, только пьют воду, сидят неподвижно, и лишь когда солнце начинает припекать, медленно и неохотно переползают в тень.
К весне бабочки оживают, становятся активными, восстанавливают силы нектаром цветов и, поднявшись пестрой многомиллионной тучей в воздух, в день весеннего равноденствия – после брачного ритуала – отправляются в обратный путь. Только вот, увы, до родных мест им долететь не суждено. Их жизненный цикл уже близится к завершению. Где-нибудь на полпути, отложив яички на листах ластовника, самки погибают. А самцы и того раньше, сразу после спаривания. Так что назад, в Канаду, возвращаются уже не зимовавшие в Мексике монархи, а их потомство. Но тот, кто этого не знает, подмены не заметит. Пройдет весна, лето, наступит осень, и все повторится снова. Новое поколение мигрантов-долгожителей проделает тот же самый путь, отыщет те же самые горы и те же самые поляны и деревья, на которых зимовали не они, а их предшественники, чтобы точно так же провести там зиму.
Каким образом? На этот вопрос пока нет ответа. Ученых озадачивает не столько маршрут мигрирующих монархов, который уже достаточно хорошо отслежен, сколько сама их способность безошибочно ориентироваться в пространстве. Чем они руководствуются в полете? Загадку интуитивной навигации не смогли до сих пор решить и в отношении перелетных птиц, куда уж замахиваться на бабочек. Ведь они более примитивно организованы, а следовательно, и разобраться с ними намного сложнее.
Американо-израильской группе энтомологов, похоже, удалось подобрать ключик к таинственной навигационной системе этих насекомых. Разгадка была найдена в ходе длительного изучения мозга (роль которого выполняет надглоточный узел) и зрительной системы бабочек.
О том, что солнечный свет играет важнейшую роль в жизни бабочек, энтомологи догадывались и раньше. А теперь вот выяснилось, что главную функцию в системе их ориентации выполняют ультрафиолетовые лучи. Лабораторные исследования показали, что в глазах бабочек присутствуют специальные фоторецепторы, настроенные на ультрафиолетовый диапазон и дающие им чувство направления. Именно благодаря таким фоторецепторам бабочки-монархи якобы безошибочно находят каждую осень путь из Канады в Мексику.
Убедиться в этом можно только с помощью меченых монархов. Но бабочка не птица. Ее не окольцуешь. Она настолько мала, легка и воздушна, что самый крошечный ярлык лишит ее способности летать. Была испробована масса вариантов. Но метод Фреда Уркухарта, энтомолога из Торонто, оказался наиболее удачным. По его примеру американцы метят бабочек крошечной этикеткой с адресом музея и номером насекомого.
Когда в 1944-м Уркухарт начинал свою карьеру, никто еще не догадывался, что канадские монархи зимуют в Мексике. И ученый отдал более 30 лет своей жизни на то, чтобы разгадать эту загадку природы.
Через прессу Уркухарт обратился к добровольцам за помощью. С их помощью сотни тысяч бабочек-монархов на всем континенте были помечены ярлычками с опознавательными буквами и цифрами и со словами: “Посылать в Канаду, в Зоологический университет Торонто”. Сведения и меченые монархи начали поступать отовсюду. Бывало, бабочек присылали живыми – в бандеролях с цветами, чтобы пленницы не голодали в дороге.
Но найти ответ на мучивший Уркухарта вопрос по-прежнему не удавалось. Он тщетно искал следы мигрантов во Флориде, на берегах Великих озер и вдоль восточного побережья США, отмечая на карте обследованные места. Он проследил путь бабочек на юго-восток, в направлении мексиканской границы, где они бесследно исчезали. Однажды, уже отчаявшись, Уркухарт поместил в мексиканских газетах информацию о своем проекте с просьбой сообщать ему о найденных меченых бабочках.
Первым откликнулся житель Мехико, некто Кеннет Браггер, написавший ученому, что видел в Сьерра-Мадре огромное количество монархов, круживших в воздухе. Именно он, Кен Браггер, помог ученым разгадать тайну монархов, с гордостью сообщают теперь мексиканские гиды иностранным туристам.
Фред Уркухарт вместе с женой тотчас вылетел в Мексику. После многочасового серпантина на машине по отрогам Сьерра-Мадре они добрались до Мичоакане. Эти уже достаточно пожилые люди карабкались вслед за проводником по крутым склонам гор, не замечая трудностей пути, пока не начали задыхаться. На высоте 2,5 км сердце у них бешено колотилось, ноги налились свинцом, они ловили ртом разреженный воздух, но продолжали подъем.
И наконец увидели то, что так долго и упорно искали. На поляне, окруженной величественными пихтами, повсюду, куда ни кинь взгляд, были мириады бабочек – на земле, на стволах и ветвях деревьев, сплошным ажурным, лениво подрагивающим покрывалом.
Но почему они облюбовали именно Сьерру-Мадре? Покидая готовящуюся к зиме Канаду, бабочки проделывают этот утомительнейший для таких нежных и хрупких созданий путь в несколько тысяч километров ради того, чтобы перезимовать на вершинах гор, в реликтовых северных лесах Мексики, на высоте около 3 км, где температура в зимние месяцы держится на точке замерзания (уравниваясь с их собственной температурой). Энтомологи считают, что именно такой климат идеально подходит холоднокровным монархам для зимовки. Под воздействием холода они до наступления весны впадают в оцепенение, похожее на спячку, не тратя драгоценных калорий и не нуждаясь в пище.
Значит вот почему так долго не удавалось понять, куда деваются мигрирующие монархи. Никому и в голову не приходило искать их в горах, на такой высоте. Но ребусы природы на этом не кончаются. Облюбованные монархами места представляют собой хребты вулканических гор. Более того – это огромный серебряный рудник. А на их крылышках были обнаружены мельчайшие частички серебра. Так что ученые проверяют теперь новую версию: а не ориентируются ли мигрирующие монархи по своеобразному серебряному компасу.
Вот такие они, похожие на живые цветы бабочки-монархи, ставшие неотъемлемой достопримечательностью Мексики и приносящие ей, кстати сказать, немалую прибыль. Для того чтобы сохранить численность золотоносных (хоть на крыльях у них и серебро) насекомых, президент Мексики Фелипе Кальдерон наложил запрет на вырубку реликтовых лесов и несанкционированный отлов бабочек. Президент намерен выделить дополнительно более $4,6 млн. к ежегодному бюджету Заповедника Биосефры (места зимовки монархов), объявив его “достоянием человечества”. Заповедник, общая площадь которого свыше 50 тысяч га, расположен на территории двух штатов и является зоной, находящейся под федеральной защитой, несмотря на то, что хозяевами земли считаются местные земледельцы. Они же, эти земледельцы, и берут на себя, как правило, роль проводников и гидов. Вот только без переводчика с ними иностранному туристу не поговорить.
В заключение хочу упомянуть о том, что миграции монархов не ограничиваются сезонными перелетами в пределах одного материка. Эти неутомимые путешественники отважились даже пересечь Тихий океан, что кажется совсем уж невероятным. Ведь считается, что дневные бабочки ночью не летают. А в открытом океане не так часто встречаются острова, на которых можно заночевать. И сколько же должно иметь резервных сил это хрупкое создание, чтобы пересечь половину земного шара, покрытого сплошным океаном, без отдыха, без еды и питья! Бабочки-монархи, вопреки всякой логике, уже неплохо прижились на Канарских и Азорских островах, расселились на Гавайских островах, в Новой Зеландии, добрались до Австралии и Борнео. Сколько еще сюрпризов у них припасено для человека?