Как размножаются птицы

В сравнении с низшими классами позвоночных птицы проявляют большую заботу о своем потомстве, строят гнезда, насиживают яйца, кормят и охраняют птенцов.

Большинство птиц образует пары, сохраняющиеся или в течение одного сезона, или долгие годы. В такой паре каждый из супругов выполняет ряд обязанностей по получению и воспитанию потомству. Некоторые же птицы пар не образуют и сходятся лишь на период спаривания. В этих случаях вся забота о гнезде и птенцах падает на одного из родителей, чаще всего на мать.

В естественных условиях размножение птиц строго сезонно. Оно совпадает с наиболее благоприятным для этого временем года, в северном полушарии - с весной.

Перелетные птицы возвращаются весной на свою родину. Большинство из них поселяются в той местности, которую покинули в прошлый год и где сами были выведены из яиц. Даже птицы, не являющиеся в полном смысле слова перелетными, а совершающие лишь небольшие перекочевки, в период размножения возвращаются в родные места.

В сезон размножения в организме птицы наступают изменения, вызываемые активным состоянием половых желез, которые сильно увеличиваются в размерах. Так, у воробья объем семенников возрастает в 1100, а у скворца - в 1500 раз. В период спаривания и яйцекладки сильно повышается обмен веществ.

Возбуждение половой системы у птиц связано со световым режимом. Нарастающая длина дня является основным стимулятором этого процесса. Свет действует на центральную нервную систему и на деятельность желез внутренней секреции, обусловливая поведение птицы в этот сезон.

В период размножения последовательно сменяются стадии парования птиц, постройки гнезд, яйцекладки, насиживания, выкармливания птенцов. У тех видов птиц, которые сходятся в брачные пары на один сезон, парованию предшествуют "брачные игры" и токование. У многих птиц в это время меняется наружность, появляется особый "брачный наряд" - более яркое перо, красные брови - у глухарей, тетеревов и фазанов.

Во время "брачных игр" самцы принимают особые характерные позы, токуют. Журавли устраивают своеобразные танцы, кукушки - кукуют, голуби - воркуют, певчие птицы - поют, причем каждый вид по-разному. Некоторые хищные птицы совершают особый "брачный полет".

Брачный танец канадских журавлей начинается отрывистым призывным криком самки, на который, вторя ей, прилетает самец. Повернувшись к самке, он отвешивает ей глубокий, почти земной поклон, который завершается быстрым скачком. Через некоторое время поклон повторяется, после чего начинается танец обоих журавлей, состоящий из ритмичных подпрыгиваний и взаимных раскланиваний.

Интересное зрелище представляет тетеревиный ток. На болото или лесную поляну из года в год на одно и то же место слетается несколько десятков самцов-тетеревов. Ток начинается на рассвете. Тетерева воинственно вытягивают шеи, издают характерные крики, образуя целый хор. Когда становится светлее, к ним прилетают самки, сначала слушают токование, потом клохчут, подходят к тетеревам, поочередно уводя с собой то одного, то другого. Глухари во время токования ничего не слышат: прилив крови к голове закрывает просвет слуховых каналов.

У американских птиц, родственных фазанам, - центроцеркусов танцевальная площадка имеет до 600 метров в длину и до 200 метров в ширину. На ней танцуют одновременно более 400 петухов, каждый занимая определенный участок и не приближаясь друг к другу ближе чем на 10 метров. Если птицы сближаются теснее, то принимают боевую позу, а иногда и вступают в драку.

У турухтанов брачный танец представляет собой инсценировку сражения. Самцы набрасываются один на другого, кружатся, подпрыгивают, но вдруг застывают как вкопанные, не причинив друг другу вреда. Самки ходят среди воинственных танцоров, сохраняя полное хладнокровие, любуются их взъерошенным оперением; потом каждая подходит к своему избраннику, касается его головы или гладит перья клювом. Это признание в "любви" - согласие на брак.

У индюков, розовых скворцов, шилоклювок и некоторых других видов распространен круговой танец, своего рода хоровод вокруг какого-либо неподвижного предмета, например дерева или спокойно стоящей самки. Танцоры носятся друг за другом, описывая большие круги.

Заканчивая рассказ о брачных танцах, надо сказать, что чаще всего они совершаются из года в год в строго определенном месте. Танцевальная площадка так вытаптывается, что трава на ней уже не растет. Привязанность к этому месту у птиц очень сильна и наследуется из поколения в поколение. Известны случаи, когда турухтаны прилетали на свою площадку даже после того, как через нее провели дорогу.

Брачные церемонии выражаются иногда и другими южными ритуалами. Самец крачки, перед тем как "свататься", ловит рыбу и приносит ее самке, которая 5ерет ее в клюв, но не съедает. Если самец ей не нравится, самка возвращает ему подарок и он, захватив рыбу, вынужден искать себе другую подругу. Иногда свадебным подарком служит камешек, подношение которого сопровождается глубокими поклонами. Северные олуши дарят своим "невестам" клочки водорослей, американские свиристели - блестящую ягодку, а цапли - просто палку.

Орлы, ястребы и другие хищники отмечают свой брак свадебным полетом, состоящим из очень красивого "пилотажа".

Прославленный певец лесов - соловей - действительно поет любовную песню. У него нет яркого брачного наряда и потому все его обаяние в голосе.

Но вот птицы разбились на пары, заняли какую-то территорию, которая будет обеспечивать их и их потомство необходимым кормом. Захват такой территории не у всех видов проходит мирно. Селятся рядом обычно птицы, не конкурирующие при добывании корма. Совместное гнездование имеет преимущества при защите от врагов. Колониями гнездуются грачи, чайки и другие морские птицы, ласточки.

Начинается постройка гнезд от очень простых до весьма сложных. Наиболее примитивные гнезда птица устраивает на естественном грунте, не расчищая выбранное место и не покрывая его какой-либо подстилкой. Так поступают, например, некоторые кулики и козодои. Морская птица кайра откладывает яйца на голый выступ скалы (рис. 12). Другие птицы, как, например, дрофы, большинство куликов, совы, некоторые виды воробьиных, устраивают наземные гнезда в виде ямок, вырытых в почве, с подстилкой из сухой травы, листьев, перьев (рис. 13).

Рис. 12. Яйцо кайры на голом выступе скалы

Рис. 13. Гнездо белой куропатки

Сложнее гнезда с искусственным дном и стенками, сплетенными из веток, сучьев или травы. Бывают гнезда и с крышей, как, например, у длиннохвостой синицы. Плетеные гнезда птицы устраивают на земле и на ветках деревьев. Ласточки лепят гнезда из глины. Некоторые виды птиц устраивают гнезда в дуплах, в норах и в трещинах между камней.

На островах Баренцева моря живет своеобразная птица - тупик, питающаяся мелкой рыбой. Своим клювом, напоминающим маленький топорик, она долбит мерзлую землю и роет гнездо - нору длиной до 10 - 15 метров. В таком гнезде, представляющем сложный подземный лабиринт, в полной темноте тупик выводит своих птенцов.

Тропическая птичка славка-портной сшивает гнезда из листьев, действуя клювом, как иглой, а вместо ниток использует растительные волокна (рис. 14).

Рис. 14. Гнездо славки-портного

Когда гнездо построено, самка приступает к кладке яиц.

Некоторые птицы, как, например, буревестники, кайры, пингвины, черные грифы, откладывают по одному яйцу, тогда как многие виды утиных и куриных откладывают по два десятка и более яиц.

В яичнике птицы содержится много зачаточных яйцеклеток. В период размножения одна или несколько из них (в зависимости от вида птицы) растут, накапливая питательные вещества, становясь желтком яйца. Каждая яйцеклетка окружена тканями яичника, которые называют фолликулом. Он богат кровеносными сосудами. Когда яйцеклетка созрела, фолликул разрывается. Яйцо попадает в яйцевод, в верхнем отделе которого происходит оплодотворение, то есть в яйцеклетку проникают сперматозоиды (мужские половые клетки). Ядра яйца и одного из сперматозоидов сливаются в новое ядро, наследственные основы обоих родителей объединяются. Затем яйцо движется вниз по яйцеводу, стенки которого содержат железы, вырабатывающие белок. Желток окутывается слоями белка. Далее яйцо одевается двумя подскорлупными оболочками. В нижнем отделе яйцевода оно задерживается, и здесь образуется скорлупа: железы выделяют углекислый кальций, который кристаллизуется на поверхности яйца.

Таким образом, яйцеклеткой птиц является желток, а белок, подскорлупные пленки и скорлупа - это яйцевые оболочки, приспособления к зародышевому развитию вне тела матери и вне воды, в воздушной среде. Попадая из яйцевода в гнездо, яйцо охлаждается, белок несколько сжимается, и в тупом конце подскорлупные оболочки расходятся. Образовавшееся между ними пространство называется воздушной камерой (рис. 15).

Рис. 15. Строение куриного яйца: 1 - жесток; 2 - зародышевый диск; 3 - белок; 4 - подскорлупные оболочки; 5 - воздушная камера; 6 - скорлупа

Яйца птиц различаются не только по величине, но и по форме и окраске скорлупы. У сов они почти шарообразные. У птиц, гнездующихся на твердой поверхности скал, у той же кайры, один конец яйца очень сильно заострен, благодаря чему оно хорошо удерживается на месте, а при сильном ветре вертится, но не укатывается. У птиц, гнезда которых открыты сверху, скорлупа яиц имеет защитную окраску: она может быть крапчатой, коричневой, зеленой и других цветов.

Птиц подразделяют на птенцовых и выводковых. У первых яйца мельче и беднее желтком, чем у вторых, зародышевое развитие заканчивается на более ранней стадии и выводятся слепые и голые птенцы, совершенно беспомощные и требующие заботы родителей. У выводковых птиц яйца крупнее, и молодняк выводится значительно более зрелым, способном сразу после вылупления следовать за матерью и самостоятельно склевывать корм. Примером птенцовых птиц могут служить отряды хищных и воробьиных, выводковых - утиные и куриные.

Большинство птиц насиживают свои яйца сами. Но есть и исключения. В Австралии и на прилегающих к ней островах живут большеногие куры, которые выводят птенцов в своеобразных "инкубаторах". Материалом для их постройки служит нагретый солнцем песок, в других случаях - вулканический пепел, но чаще всего прелые листья. Строительством занят самец. Он сооружает кучу из опавшей листвы диаметром до 15 метров и высотой до 6 метров, углубленную в почву и покрытую слоем земли. Благодаря гниению органических веществ температура внутри такого инкубатора достигает более 30 градусов. Когда самка готова снести яйцо, она особым криком заставляет самца раскапывать кучу и ждет пока он достигнет нужной глубины. Тогда, проверив клювом температуру в ямке, самка откладывает в нее яйцо, а самец его зарывает. Так продолжается всю весну, с интервалами в 5 - 10 дней, пока не будут снесены все яйца. На самца ложится обязанность следить за температурой "в инкубаторе". В связи с погодными условиями он то разрывает, то зарывает кучу, разрыхляя или уплотняя органическую массу. Птенцы выводятся на глубине около метра от поверхности, сами прорывают себе ход и разбегаются. Родители больше о них не заботятся.

Большеногих кур никак нельзя считать новаторами, "изобретателями" инкубатора. Их способ воспроизводства потомства более древний, чем у других птиц. Рептилии не насиживают яйца, но зарывают их в нагретую солнцем почву, иногда охраняют и даже откапывают вылупившийся молодняк. Насиживание, как более совершенный способ обогрева яиц, появилось только с развитием у птиц теплокровности.

Не насиживают яйца такие птицы, как живущая в наших лесах кукушка, подкладывающая свои яйца в гнезда мелких певчих птиц.

Интересно, что различные виды кукушек приспособились к паразитизму в гнездах у строго определенных видов птиц: трясогузок, горихвосток или комышловок и др. Они сносят яйца по размеру и окраске точно такие же, как у хозяев гнезда. Подкладывают свои яйца в чужие гнезда и утка-пеганка, гетеронетта, африканская ткачиха и некоторые другие птицы.

У многих видов птиц насиживанием занята только, самка, у других, таких как голубь, посменно - самка и самец, у третьих, сравнительно немногих, - только самец (трехперстки, плаунчики, страус нанду).

По сообщению французского натуралиста Реми Шовена, существует вид южноамериканских кукушек, которые строят большие коллективные гнезда, сообща откладывают в них яйца, высиживают и выкармливают птенцов.

Самки пингвинов сносят лишь одно, но очень крупное яйцо. Высиживают птенца они по очереди с самцом, помещая яйцо в складке кожи на животе и придерживая его ногами. Это происходит при 20°-ном морозе.

Насиживание птицы начинают обычно по окончании яйцекладки. Но есть и исключения. Так, цапли, чайки, га-ары, совы, стрижи и некоторые другие птицы насиживают, продолжая нестись. В результате выводок у них разновозрастный: одни птенцы старше других.

В жизни птицы насиживание очень трудный период. Надо неподвижно сидеть в гнезде, подвергаясь опасности нападения врагов. Меньше приходится потреблять корма, отчего птица в это время истощается, слабеет. Особенно тяжело таким "матерям-одиночкам", как утка, поскольку селезень не проявляет заботы ни о ней, ни о потомстве.

Гнезда и насиживающая птица должны быть хорошо замаскированы, чтобы не попасть на глаза хищникам. Это достигается обычно защитной окраской пера, сливающейся с фоном местности. В том случае, когда вместе с самкой насиживает самец, оперение того и другого супруга бывает одинаковое, неяркое.

Интересно поступают при насиживании тропические птицы-носороги. Гнезда у них в дуплах деревьев, а для большей безопасности самец замуровывает вход в него, оставляя лишь небольшое отверстие, через которое кормит самку, а потом и выведенных птенцов. В общей сложности носорог-самка проводит в таком замурованном гнезде свыше пяти месяцев и выходит из него уже со взрослыми, способными летать птенцами (рис. 16).

Рис. 16. Гнездо птицы-носорога

Во время насиживания птица обогревает яйца своим телом, создавая вокруг них необходимую температуру, и зародыши развиваются.

Необходимо немного подробнее остановиться на том, как же "рождается" каждая отдельная особь, то есть на том, как возникает и живет в яйце зародыш, как вылупляется птенец?

В момент своего созревания желток представлял собой лишь одну яйцеклетку, правда, гигантского размера: в нее включено много питательных веществ. Вверху яйцевода эта яйцеклетка оплодотворилась, то есть слилась с проникшим в нее сперматозоидом. Здесь же, в яйцеводе, еще до формирования яичного белка и скорлупы началось развитие зародыша.

В уже снесенном яйце зародыш, или, как его называют иначе, эмбрион, имеет вид круглого светлого пятнышка, диска на поверхности желтка. Покинув яйцевод, яйцо остывает, а это приостанавливает развитие зародыша до того момента, когда начнется насиживание.

Если вскрывать яйца в течение первых двух дней насиживания, то можно увидеть, что зародышевый диск постепенно увеличивается, разрастаясь по поверхности желтка. Центральная часть его будет более светлой. На ней в лупу можно различить сначала небольшую полоску, потом валик - зачаток хребта и спинного мозга. Вдоль спины видны парные зачатки позвонков и мускулатуры.

На ранних стадиях развития эмбрион не отделен от желтка, а лежит распластанным на его поверхности. Нет у него и полости тела. Ее образование и отделение зародыша от желтка идут постепенно. В первую очередь оформляется головная часть, видно, как закладываются мозг и глаза. Постепенно отмежевывается от желтка и все тело эмбриона. Закладываются почки, кишечник, печень и другие внутренние органы. Вскоре даже невооруженным глазом можно заметить, что зародышевый диск немного краснеет. Это развивается кровеносная система. Зародыш уже не может обойтись без нее, так как нуждается в постоянном притоке питания и кислорода.

Первые очаги образования крови появляются на желтке, вокруг эмбриона. В лупу они видны как красные точки. Из них формируются сеть кровеносных сосудов и сердце. У зародыша легко увидеть сердце, так как оно пульсирует.

Эмбрион уже настолько велик, что его можно хорошо различить простым глазом. Вскроем яйцо и рассмотрим зародыш, предварительно промыв в воде, а еще лучше - подкрасив слабым раствором краски. У зародыша очень большая голова с выпуклостями головного мозга, огромные глаза, зачатки всех четырех конечностей. Он совсем не напоминает птицу, а скорее похож на ящерицу.

Действительно, если на этой стадии внимательно присмотреться к эмбриону, можно увидеть на передних конечностях пальцы, длинный хвост, короткую толстую шею. Это одно из доказательств того, что птица произошла от пресмыкающихся. У птичьего эмбриона можно увидеть черты и более дальних предков, как, например, жаберные дуги. В своем индивидуальном развитии каждая птица как бы кратко и неполно повторяет историю развития своего класса и вида.

Кроме постоянных органов, у зародыша формируются временные. Они необходимы ему для существования внутри яйца, для питания, дыхания, изоляции продуктов обмена. Эта органы называют эмбриональными оболочками (рис. 17).

Рис. 17. Зародыш и его оболочки

Тело эмбриона образуется из центральной части зародышевого диска, края которого растут по поверхности желтка. Вскоре весь желток одевается зародышевыми тканями, так называемым желточным мешком. Это орган питания эмбриона. Кишечник соединен с желточным мешком тонким канатиком, по которому проходят желточные кровеносные сосуды. Кровь несет из желтка питательные вещества, а на ранних стадиях - и необходимый для дыхания кислород. Перед вылуплением птенца из скорлупы желточный мешок с остатками желтка втягивается в его брюшную полость и атрофируется.

Второй очень важной эмбриональной оболочкой является амнион. Это тонкий, наполненный жидкостью пузырь, в котором лежит зародыш. По-гречески амнион - чаша. Амнион имеется у всех животных, развитие которых проходит вне водной стихии. У эмбриона еще не сформировались покровы тела, и он может существовать лишь в жидкой среде. Кстати, минеральный состав амниотической жидкости близок к морской воде. В амнионе создается как бы частица того первобытного океана, в котором когда-то зародилась жизнь.

В середине эмбрионального развития в амнион проникает яичный белок и вместе с амниотической жидкостью заглатывается птенцом. После вылупления амнион остается в скорлупе.

Существует поговорка - счастливый, родился в рубашке. Это образное выражение основано на наблюдениях сравнительно редких случаев, когда на новорожденном или на вылупившемся птенце сохраняется амнион. Это весьма сомнительное "счастье" - просто результат ненормального развития.

Третья эмбриональная оболочка, о которой нельзя умолчать, - аллантоис. Буквальный перевод этого слова - колбасообразный, но у птиц аллантоис не имеет никакого сходства с колбасой. Аллантоис появляется позднее других оболочек в виде выпячивания из задней части кишечника. У зародыша в это время уже работают почки, а продукты их выделения, вредные для живых тканей, должны где-то скапливаться. Они-то и наполняют полость аллантоиса, заставляя его увеличиваться, расти над зародышем и вдоль внутренней поверхности скорлупы. Наступает такой момент, когда аллантоис охватывает все содержимое яйца. Находящаяся в нем жидкость постепенно испаряется через поры скорлупы. С зародышем аллантоис связан аллантоисной ножкой, или пуповиной, по которой проходят вены и артерии. Аллантоис хорошо снабжается кровью, которая, циркулируя по его сосудам, получает через поры кислород наружного воздуха и выделяет в него углекислоту. Таким образом, аллантоис одновременно и мочевой пузырь и орган дыхания. Более того, он участвует в питании зародыша, растворяя и отдавая в кровь кальций скорлупы, нужный для окостенения скелета.

Развиваясь, эмбрион становится все более похожим на птицу. Ротовое отверстие оформляется в клюв, пальцы на крыльях срастаются, удлиняется шея. К концу насиживания у многих видов птенец покрыт пухом. Он занимает все пространство под скорлупой, кроме воздушной камеры в тупом конце яйца, и лежать ему очень неудобно. Если раньше он мог шевелить конечностями и двигать шеей, то теперь приходится прижать ноги к животу, а голову свернуть под крыло.

К моменту наклева скорлупы аллантоис постепенно отмирает. Приток к нему крови затруднен, так как пуповина плотно прилегает к телу и проходящие по ней сосуды сжаты. Птенцу не хватает кислорода, и единственный для него выход - начать дышать наружным воздухом через легкие. Это он и делает. Клюв прорывает подскорлупную оболочку. Птенец вдыхает воздух воздушной камеры яйца, набирается сил и дальше долбит уже скорлупу. Выпрямляясь, он освобождается от нее. Вылупление происходит без помощи родителей.

Сроки насиживания у каждого вида птицы постоянны. Чем крупнее птица и ее яйца, тем дольше время насиживания, но степень зрелости птенцов не одинакова. Например, птенец голубя вылупляется слепым и голым, а цыпленок - хорошо опушенным, зрячим, способным ходить и склевывать корм.

Выращивание птенцов - хлопотливая пора жизни птиц. Прежде всего, их надо прокормить, а при быстром росте они обладают отличным аппетитом. Их надо и согреть, так как у птенцов еще плохо развита терморегуляция, а у многих видов нет и пуха.

Узнает ли птица свои отложенные яйца? Большая часть хищных, утиных и куриных птиц и многие другие не отличают своих яиц от яиц того же или близкого к ним вида. Они садятся на все, что по форме напоминает яйца. Лебеди иногда могут насиживать даже бутылки. Другие же птицы более наблюдательны и разборчивы. Чайки, например, выбрасывают из гнезда положенные туда яйца с иной окраской скорлупы.

Узнают ли они своих птенцов? Птенцовые виды очень плохо, а выводковые в большинстве случаев хорошо. Хайнот описывает опыт, когда орлица вывела из подложенного под нее яйца утенка. Все было благополучно, но когда утенок побежал, орлица накинулась на него и съела. Ведь орлы - птенцовые, орлята выводятся слепыми и никогда не бегают. Домашние куры часто относятся равнодушно к выведенным ими фазанятам или утятам, а иногда и забивают чужаков. Их вводит в сомнение необычная окраска пуха, а особенно необычный писк.

Часто удивляются заботе птиц о потомстве, приписывая им особую "любовь" к своим птенцам, сознательное поведение при уходе за ними. Но все объясняется конкретными физиологическими причинами. В период выкормки молодняка у птиц резко проявляется потребность кормить, всовывать в рот птенцу пищу. Это инстинктивное действие. Мелкие певчие птицы с тем же старанием выкармливают чужого для них птенца кукушки, который ведет себя как настоящий агрессор, выталкивая из гнезда яйца и птенцов-хозяев. Известны случаи, когда при обилии корма и малом числе сохранившихся птенцов родители буквально их закармливают во вред здоровью, засовывая в рты больше пищи, чем нужно.

Голуби выкармливают своих птенцов особым "молочком", продуктом жирового перерождения слизистой оболочки зоба. Многие хищные птицы отрыгивают из желудка полупереваренную мясную пищу в рот птенцам.

Отправляясь за кормом, родителям приходится иногда надолго покидать гнездо. Если погода холодная, птенцы мерзнут, могут впасть в состояние окоченения. У птиц, обитающих на севере, такое состояние вполне нормально и носит название мнимой смерти птенцов. Они могут перенести значительное понижение температуры своего тела, а потом отогреваются.

Пингвины устраивают для своего молодняка настоящие "детские сады". Первые дни жизни птенец проводит в брюшной складке кожи матери, но, когда он немного окрепнет, его помещают в группу сверстников. Располагаясь тесной толпой, пингвинята согревают друг друга. Матери приносят им корм, и каждая узнает своего птенца по голосу.

Птицы оберегают свой молодняк не только прямой, активной защитой, но и уводом хищника от гнезда. Многие виды, например куропатка, разыгрывает роль хромой, легкодоступной добычи перед самым носом преследующей ее лисы, взлетая и часто опускаясь на землю, отвлекая ее в сторону от птенцов. Такое поведение куропатки объясняется как бы борьбой двух инстинктов: страхом перед лисой и тягой к гнезду, что вызывает ее медленные, как бы неуверенные движения.

Цикл размножения заканчивается развитием у птенцов оперения и их вылетом из гнезда для самостоятельной жизни. Выводковые покидают гнездо сразу после вывода, но долго следуют за матерью, находясь под ее защитой.

У большинства птиц в году один цикл размножения, но при благоприятных внешних условиях, теплой погоде и обилии корма у некоторых птиц, например у воробьев и голубей, цикл размножения повторяется. Если из гнезда удалять яйца, самка может начать вторую и третью кладки. У некоторых тропических птиц два цикла размножения.

У крапивников подросшие, но еще не достигшие зрелости птенцы иногда долго не уходят из гнезда, помогают родителям в его ремонте для следующего выводка, принося веточки и другой строительный материал. Они также ухаживают за своими младшими братьями, кормят их, выбрасывают из гнезда помет.

После выращивания птенцов, ближе к осени, перед очередным перелетом взрослые птицы линяют, сбрасывают старое перо и одеваются новым.