Скромное обаяние самца нарвала

Людям с давних пор нравилось путешествовать. Вместе с ними путешествовали и вещи, которые порой проделывали путь, гораздо более длинный, чем их владельцы. Археологические данные свидетельствуют, что ещё в доисторические времена существовало что-то вроде первобытной торговли, предметы которой, переходя из рук в руки, нередко оказывались очень далеко от места своего происхождения. Археологов давно не удивляют находки тропических раковин, обитающих в Красном море или Персидском заливе, где-нибудь на севере Европы. Даже в те времена, когда средства сообщения были несовершенны, а скорость перемещений очень медленной, изделия человеческих рук и объекты животного происхождения постепенно распространялись во все стороны света.

Надо полагать, что довольно давно в Европу стали проникать дары природы с крайнего Севера. Были среди них и длинные заострённые бивни, длиной до трёх метров, принадлежащие неизвестному европейцам животному. Не они ли положили начало легенде о рогатых лошадях – единорогах, настолько распространённой в Средневековье, что эти фантастические животные попали даже на герб Великобритани? Рогу этого создания приписывались всякие фантастические качества; уверяли, что он может защитить своего владельца от действия яда.

Сейчас всем хорошо известно, что единорог действительно существует, но он совсем не похож на лошадь. Реальный единорог относится к отряду китообразных, это морское млекопитающее, типичное для Северного Ледовитого океана и северной части Атлантики. У зоологов он известен как нарвал или, по латыни, Monodon monoceros. Буквальный перевод научного названия на русский язык выглядит странновато – «однозубый однорог». С анатомической точки зрения это тавтология, потому что рог нарвала и есть не что иное как огромный, чрезмерно разросшийся левый зуб, как полагается -- с зубным каналом внутри. И располагается он не на лбу животного, а растёт из верхней челюсти. Интересно, что правый зуб в норме остаётся коротким, а на нижней челюсти нарвала зубов вообще нет. Животное это имеет всего два зуба. Характерной особенностью нарвальего бивня является спиральная «нарезка» его поверхности, как будто выточенная на станке. По мнению зоолога А.Г. Томилина, эта нарезка «образуется в течение длительного времени: при работе хвостовых лопастей и поступательном движении зверя бивень, сопротивляясь о воду, очень медленно поворачивается вокруг своей оси, а неровные стенки лунки нарезают на поверхности растущего бивня спиральные бороздки».

Подобное великолепное украшение есть только у самцов нарвала. Самки этого вида тоже имеют по два зуба, но они короткие, полностью скрыты под дёснами и снаружи не видны. По сравнению с крупнейшими представителями китообразных (синий кит, кашалот), нарвал весьма невелик; длина тела животного редко достигает шести метров (это самцы, а самки примерно на четверть мельче). При этом размер бивня может составлять 2,6 метра (у самок – максимум 33 сантиметра).

О самом нарвале европейские натуралисты узнали значительно позднее, чем о его бивне. Ранние представления о его внешнем виде были далеки от истины. Обычно нарвалу пытались придать сходство с большой рыбой, со спинным плавником, чешуёй и вполне рыбьим хвостом. Однако уже два столетия тому назад зоологи вполне точно описывали и изображали это животное: 

 Вот так менялись представления европейских натуралистов о внешнем облике нарвала, от полуфантастического изображения 1645 года до вполне точного рисунка, опубликованного Уильямом Скорсби в 1820 году. Изображения взяты из открытых интернет-источников.

И, конечно, исследователей всегда интересовал вопрос, зачем самцу нарвала такое украшение в виде длинного и тяжёлого бивня. Рога, бивни и тому подобные образования на теле животных – это всегда «дорогое удовольствие» с точки зрения энергетики организма. Тяжёлые выросты на теле создают немалую нагрузку на организм, поэтому для их существования нужны очень веские причины, они должны приносить своему хозяину существенную выгоду, которая превосходит все вероятные потери и неудобства.

Назначение нарвальего бивня интересовало не только учёных, но и писателей. Жюль Верн в романе «Двадцать тысяч лье под водой» пишет следующее: 

«Обыкновенный нарвал, или единорог, часто достигает шестидесяти футов  в длину… нарвал вооружён подобием костяной  шпаги,  алебардой,  по выражению некоторых натуралистов. Это огромный рог, обладающий  твёрдостью стали. Следы от ранений не однажды находили на теле китов, которых  нарвал всегда атакует с успехом. Случалось, что осколки бивня  нарвала  извлекали из деревянных корпусов судов, которые они пробивают  насквозь,  как  бурав просверливает   бочонок.   Музей   парижского   медицинского    факультета располагает бивнем длиной в два метра двадцать пять сантиметров, который у основания достигает в окружности сорока восьми сантиметров». 

Итак, в первую очередь бивень рассматривался в качестве орудия защиты или нападения.

С зоологической точки зрения наличие хорошо развитого бивня только у самцов нарвала однозначно показывает, что этот признак должен быть связан с какими-то специфическими «мужскими» функциями, будь то защита от врагов, либо соперничество за самку. Натуралисты догадывались об этом ещё двести лет назад. Вот как рассуждал в 1820 году английский исследователь Уильям Кросби, сын китобоя, совершивший на борту китобойного судна несколько плаваний в арктические моря:

«Как нарвал использует свой бивень – неясно. Бивень не может быть орудием добывания корма, иначе ни одно [животное] не было бы его лишено; возможно, он не нужен и для защиты, потому что в противном случае самки и молодые нарвалы оставались бы уязвимы перед сильными врагами и только самцы располагали бы столь замечательным защитным средством. Доктор Бэркли, с которым я беседовал по этому поводу, придерживается мнения, что бивень – это едва ли не исключительно отличительный половой признак, подобный тем, что встречаются и у других животных». 

«Из того, что конец [бивня] всегда гладок и чист, а вся остальная часть неровная и грязная, и особенно из того факта, что известны находки обломанных бивней… нельзя считать невероятным, что [бивень] используется, чтобы прокалывать тонкий лёд для обеспечения возможности дышать, не уходя в открытую воду. Но я полагаю, что он не используется, как это утверждают многие авторы, для добывания пищи со дна моря; дело в том, что эти животные встречаются нередко в глубоких морях, где огромное давление столба воды, существующее у дна, не дало бы им существовать». 

Современные зоологи отмечают, что сейчас, спустя ровно два столетия после Кросби, так в точности и неизвестно, зачем самцу нарвала бивень. Выдвинутые за истёкшее время гипотезы называют нарвалий рог:

1.      Средством защиты от врагов;

2.      Инструментом для пробивания льда;

3.   «Аргументом» во взаимоотношениях самцов при борьбе за самку и выстраивании внутригрупповой иерархии;

4.      Акустическим зондом;

5.      Орудием для рытья;

6.      Стабилизатором тела, используемым при плавании;

7.      Приспособлением для терморегуляции;

8.      Органом химического чувства (вспомним, что это настоящий зуб, снабжённый кровеносными сосудами и нервными окончаниями, по которым информация передаётся головному мозгу.

 Нарвалий бивень в разрезе. Видно, что он имеет типичное «зубное» внутреннее строение, однако зубная эмаль отсутствует. По Nweeeia et al. (2014), с изменениями.

И так далее. Я не стал перечислять все гипотезы, остановившись лишь на самых правдоподобных. Истории о том, как нарвалы атакуют своим рогом борта деревянных кораблей или вонзают его в тело китов, похоже, в основном относятся к разряду «охотничьих баек».

Проверка всех этих замечательных предположений сильно затруднена тем, что нарвалы в неволе приживаются плохо, а полевые наблюдения за их поведением сильно ограничены. Эти животные проводят значительную часть своего времени скрытыми под морским льдом, и что там с ними происходит – известно весьма слабо. Однако некоторые из гипотез можно проверить, используя имеющиеся в музейных коллекциях нарвальи бивни. Исследуя относительные размеры этих гигантских зубов, можно сделать определённые выводы о том, какую роль они играют в жизни самцов нарвала. 

Именно такую работу проделала недавно группа исследователей из США, Бразилии и Великобритании, определивших размеры бивня у 245 взрослых самцов нарвала, добытых у берегов Гренландии между 1983 и 2018 годами. Когда была сопоставлена скорость роста бивней со скоростью роста других частей тела, выяснилось, что бивни нарвалов увеличиваются в размерах непропорционально быстро (на научном языке это называется гипераллометрия), быстрее, чем можно было бы ожидать от «простой» части тела. Выходит, что нарвалий «рог» – часть тела очень даже непростая.  

Для того чтобы объяснить обнаруженный ими факт, исследователи прибегли к концепции полового отбора. Это одна из теоретических идей, выдвинутых Чарлзом Дарвином в ходе создания им теории эволюции. Идея, которая была поддержана одними специалистами, но резко критиковалась (и продолжает критиковаться) другими. Так, выдающийся российский этолог (специалист по поведению животных) Евгений Панов опубликовал целую монографию с критикой дарвиновской идеи, озаглавленную «Половой отбор: теория или миф? Полевая зоология против кабинетного знания». Другие же, наоборот, считают её очень полезной и объясняющей многие природные феномены.

Чтобы понять смысл полового отбора, достаточно вспомнить самца павлина с его роскошным и разноцветным хвостом. Строго говоря, такое громоздкое украшение в природе причиняет массу неудобств. Не на каждую ветку сядешь и не от каждого врага скроешься, да и таскать за собой тяжелый хвост – тоже, вероятно, занятие не из лёгких. Когда Дарвин формулировал свою теорию естественного отбора, существование павлиньего хвоста и ему подобных признаков казалось большой проблемой. Если хвост потенциально создаёт угрозу жизни своего владельца, то почему же в ходе эволюции павлины не вымерли или не обзавелись хвостом поменьше? Дарвин предположил, что при размножении павлинов выбор полового партнёра делают самки, гораздо скромнее окрашенные. В их глазах роскошный и пышный хвост кажется очень привлекательным, поэтому самец с наиболее крупным хвостом имел больше шансов создать семью и дать потомство, а значит, и гены, ответственные за появление павлиньего украшения, тоже переходили в последующие поколения, и всё начиналось сначала. С эволюционной точки зрения возможность оставить потомство, причём как можно более многочисленное, -- это и есть та «награда» за неудобства и порой смертельный риск, которому подвергается нарядный самец павлина. И эта награда оказывается ценнее, чем вероятность умереть молодым в когтях или зубах хищника.

Попробуем применить эту логику к бивню нарвала. Статистические данные показывают, что чем крупнее самец -- тем относительно крупнее его бивень. Учёные предположили, что бивень служит в качестве своеобразного сигнала при взаимоотношениях между самцами. Он как бы издалека говорит соперникам: «я вас крупнее, лучше не суйтесь». Вот почему самцу «выгоднее» отрастить как можно более длинный «рог», и вот почему этот половой признак растёт с неожиданно высокой скоростью. Все возможные неудобства, причиняемые длинным и тяжёлым «украшением», с лихвой искупаются преимуществами такой сигнализации. 

Тут надо обратиться к ещё одному аспекту поведения социальных животных. Всем известно, что у многих видов в период размножения самцы вступают в схватки и драки за обладание самками. Особенно это характерно для «гаремных» животных, у которых самец может обладать не одной, а многими самками, оставляя прочих соперников с носом. В такой игре ставки наиболее высоки, поэтому нередко брачные игры приобретают характер подлинных дуэлей, порой с летальным исходом. Но тут в дело вступает другой расчёт. С точки зрения благополучия всей популяции или вида – не очень хорошо, если сильные и здоровые самцы будут тратить силы на такие побоища, да ещё и с высоким риском погибнуть. Поэтому у многих видов настоящие сражения заменяются ритуальными. Соперники угрожают друг другу, демонстрируют решительные позы, а также стараются всячески показать свою силу и размеры тела. Тем самым очень часто до драки дело вообще не доходит. После серии таких психических атак один из соперников обычно решает, что связываться не стоит, «да не очень-то и хотелось», поворачивается и уходит. В этом есть глубокий биологический смысл. Внутривидовая борьба полезна тогда, когда в результате соперничества самцов к размножению допускаются лишь самые успешные. Но она становится вредна, если высока вероятность серьёзных травм или гибели. Поэтому такие ритуальные сражения являются своего рода компромиссом между двумя тенденциями. Совершенно обычны они и среди людей, ведь мы, люди, -- тоже общественные животные и тоже конкурируем между собой, и не только за обладание привлекательным половым партнёром. Когда-то в старину эти ритуальные бои принимали форму рыцарских турниров, сейчас их воплощением служат спортивные состязания, а также всевозможные рейтинги, к составлению которых так склонна современная цивилизация. 

Из немногочисленных полевых наблюдений за поведением самцов нарвала известно, что у них происходят «товарищеские» встречи, в присутствии самок или без них, где животные как бы меряются своими бивнями. У этологов такая форма поведения получила название «tusking» (можно перевести как «бивневание» или «бивнемерие»). 

 Два самца нарвала меряются длиной своих бивней в присутствии самки. Это и называется "tusking", "бивнемерие". По Graham et al. 2019, с изменениями.

Правда, обследования бивней и поверхности тела животных показывают, что без физических столкновений всё же не обходится. На головах самцов отмечается гораздо больше шрамов и повреждений, чем у самок или молодняка. Сломанные и повреждённые бивни тоже встречаются очень нередко (их частота достигает 60%). Известны случаи добычи нарвалов с застрявшими в костях черепа обломанными наконечниками бивней их сородичей. Похоже, что самцам периодически приходится пускать в дело свои орудия. Этим же объясняется и предельный размер «рога». Слишком длинным он быть не может из-за опасности сломаться при боевом столкновении. Поэтому «сверхдлинных» нарвальих бивней в природе не встречается.

Нельзя исключать и того, что самки нарвала как-то оценивают размер бивней и делают свои выводы насчёт качеств их владельцев. Если приписывать этому какое-то подобие рассудочной логики, то самка может думать так: «Если этот самец с самым большим украшением способен отрастить и носить на себе этакую штуковину, то, наверное, он очень и очень могуч и вынослив. И это мне нравится!». (В старых книгах можно прочесть про бивни весом «почти до пуда», а это, как-никак, почти шестнадцать килограмм). Мы пока очень мало знаем о тонкостях выбора полового партнёра у нарвалов, но совсем не исключено, что длинный бивень оказывает на нарвалих такое же магнетическое действие, как большой хвост самца на самку павлина.

Зоологи, участвовавшие в описанном мной исследовании, подчёркивают, что использование бивней в процессе размножения совсем не исключает других функций этого органа. Он вполне может одновременно применяться и при восприятии окружающей среды и даже при добывании пищи. Но об этом можно рассуждать только гадательно. Нарвал, типичное для северных морей и всё еще многочисленное животное (международная Красная книга относит его к видам, «не внушающим особых опасений»), до сих пор изучен совершенно недостаточно. Среди будущих направлений исследований учёные называют проведение наблюдений за стадами нарвалов с помощью беспилотных летательных аппаратов. Использование таких средств может значительно расширить имеющиеся представления о поведении и социальных отношениях среди арктических «единорогов».

Автор: Винарский Максим Викторович, д.б.н., профессор, зав. Лабораторией макроэкологии и биогеографии беспозвоночных СПбГУ и главный научный сотрудник Санкт-Петербургского филиала Института истории естествознания и техники РАН.

При подготовке очерка использованы следующие издания:

Томилин А.Г. 1962. Китообразные фауны морей СССР. Определители по фауне СССР, издаваемые Зоологическим институтом АН СССР. М. Вып. 79. 212 с. http://ashipunov.me/shipunov/school/books/tomilin1962_kitoobraznye.djvu

Graham Z.A., Garde E., Heide-Jørgensen M.P., Palaoro A.V. 2019. The longer the better: evidence that narwhal tusks are sexually selected. Biology Letters, 16: 20190950.

http://dx.doi.org/10.1098/rsbl.2019.0950

Nweeia M. et al. 2014. Sensory ability in the narwhal tooth organ system. The Anatomical Record, 297: 599–617. доступно для свободного скачивания по ссылке: https://anatomypubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/ar.22886

Scoresby W. 1820. An account of the Arctic regions with a history and description of the northern whale-fishery. Edinburgh: Printed for A. Constable & co. Vol. 1. 551 pp. Издание доступно по адресу: https://www.biodiversitylibrary.org/page/9707302