Строители плотин у животных
Автор: Анри Купен, 1910 г.
Уже с древнейших времен бобры (Castor fiber) обращали на себя внимание своим строительным искусством. Они строят свои хижины из ветвей деревьев, с которых предварительно сдирают и съедают кору. Ветви эти наваливаются и переплетаются в форме шалаша, и промежутки залепляются тиной. Около входа находится пространство, где хранятся припасы, и где можно найти кучи корней водяных растений, например нимфей, нюфар и пр. Дно хижины усыпано древесными остатками. От хижины идет коридор, вырытый в земле и выходящий в реку по крайней мере на 1 метр 20 сантиметров ниже поверхности воды, т. е. там, где вода никогда не замерзает. Готовыt жилища бобров представляют хижины от 3-х до 4-х метров в диаметре у основания и от 2 до 3 метров вышины. Они служат часто в течение нескольких лет одному и тому же животному.
Кроме того, бобры устраивают еще плотины, поднимающие уровень воды в реках.
Бобры строят хижины каждый сам для себя; но для постройки плотин они соединяются все вместе. Когда уровень воды, возле которой они живут, начинает понижаться, они отправляются в соседние леса и подгрызают деревья близь корней. Выбранные деревья имеют около 20–30 см в диаметре и скоро становятся непрочными, – перегнивают у основания; тогда бобры сваливают их и тащат по направлению к реке. Приготовив материалы, животные принимаются возводить плотину. Они вбивают в речное дно сваи, вышиною от 1 1/2 до 2-х метров, и располагают их рядами. Потом переплетают их гибкими ветвями и затыкают все щели илом и тиной. Запруда у основания имеет 3 или 4 метра, а в верхней части 60 см. Стенка, обращенная к верховьям реки – поката, обращенная к устью – вертикальна. Это наилучшее расположение для противодействия давлению массы воды, которое производится в таком случае на наклонную поверхность. Иногда бобры проявляют еще большее знакомство с гидротехникой. Если течение медленно, то они делают запруду прямолинейную, перпендикулярную к обоим берегам; но если течение очень сильно, то они выгибают ее, обращая выпуклой стороной к истоку реки. Такая плотина еще устойчивее перед напором воды. Словом, они не всегда поступают одинаково, и изощряются так, чтобы действовать наиболее целесообразно, применяясь к условиям окружающей среды.
Бобры предпочитают пользоваться для своих построек деревьями с более мягкой древесиной, как например, тополями, ивами, березами и пр. «Нередко», – говорит Креспон, – «пара бобров в одну ночь сваливает около пятидесяти молодых ракит, толщиною в руку или ногу. Однажды, в мае 1843 г., на левом берегу Роны, брат мой и я подсчитали деревья, загубленные бобрами, и убедились, что в двух соседних ивняках оказалось около 1100 или 1200 молодых ив, срубленных этими животными. Они подгрызают дерево на расстоянии метра от земли, потом садятся и толкают его от себя передней лапой, упираясь повыше подрезанного места. С первыми проблесками зари, они оттаскивают некоторое количество ветвей в свое жилье и там в безопасности грызут их». – Далеко то время, когда можно было делать на берегах бурной Роны такие интересные наблюдения!
По поводу бобров, мы не можем не привести некоторых выдержек из классического труда Ромэнса «Об уме животных», в которых находится также и разбор замечательного сочинения Моргана, по тому же предмету.
«Из всех грызунов, самый замечательный, по уму и инстинкту, несомненно, бобр. В самом деле, нет другого животного, не исключая пчел и муравьев, у которого инстинктивная сила приспособляемости к условиям данной среды достигала бы более высокой степени, и у которого способности чисто инстинктивные переплетались бы таким непонятным образом, со способностями чисто интеллектуальными. Это настолько справедливо, что, как мы увидим дальше, при самом тщательном изучении психологии этих животных, невозможно разобрать, где кончается действие инстинкта и начинается действие разума. Эти оба начала так тесно соединены, что не знаешь, что приписать инстинкту, а что разуму.
Бобры живут обществами; самец, самка и детеныши живут все вместе, или порознь. Обыкновенно хижины строятся рядом и образуют маленький поселок. Молодые бобры покидают родительский кров в начале лета третьего года, каждый самец выбирает себе подругу жизни и все устраиваются самостоятельно. Каждый помет приносит трех или четырех детенышей, и, следовательно, в хижине редко живет за раз более двенадцати животных; обыкновенно, число их колеблется между четырьмя и восемью. Ежегодно, особенно в населенных местах, часть колонии выселяется.
Индейцы утверждают, что в этих случаях старые бобры уходят вверх по течению реки, а молодые вниз, и объясняют это тем, что в местах, более близких к истоку, уже ослабевшим старикам легче устроиться, чем в местах, лежащих ближе к устью.
Оставленные хижины переходят к другой чете и, благодаря такой постоянной передаче от поколения к поколению, они не перестают быть обитаемыми в течение целых веков.
Перейдем теперь к способу добычи и заготовления бобрами пищи. Прежде всего следует заметить, что кора больших или средних деревьев для них слишком толста и неподходяща. Они питаются нежной корой ветвей. Чтобы достать ее, они сваливают деревья, подгрызая ствол со всех сторон вокруг основания. В две или три ночи работы, пара бобров может справиться с деревом, достигшим половины своего полного роста, и вся семья наслаждается плодами своих трудов. Когда дерево начинает подламываться, наши дровосеки на минуту приостанавливаются и затем возобновляют свои действия с большой осторожностью, пока дерево не упадет; тогда они поспешно ныряют в воду и прячутся на некоторое время, как бы опасаясь, чтобы шум падающего дерева не привлек врага. Отметим еще следующее: бобры умеют определять направление падения; они атакуют дерево со стороны противоположной воде, поэтому падение совершается как раз в сторону воды, что значительно сокращает им труды переноски. Когда дерево лежит уже на земле близь воды, они принимаются отделять от него ветви и сучья. Потом они разрезают их на куски определенной длины, чтобы облегчить переноску к жилью. Разрезание это производится при помощи насечек зубами, которые они делают по верхней стороне ветки, лежащей на земле. Чем сук толще, тем насечки чаще, и самые отрезки, следовательно, короче. Делается это по той простой причине, что животное не может стащить толстый кусок такой же длины, как и тонкий. Они очень ловко управляются с этими кусками: боками они подталкивают и катят их, а ноги и хвост служат рычагами. Таким образом, они перетаскивают большие куски по неровной и покатой почве, отделяющей обыкновенно деревья от пруда. Дотащив кусок к воде, бобр подхватывает его на шею и сбрасывает в воду.
Бобры погружают куски дерева, по-видимому, для вымачивания на дно; некоторые указания свидетельствуют о том, что они знают также и средство закреплять его под водой. Некоторые видели, как бобры притаскивали хворост к своим хижинам, брали толстый конец в пасть, и ныряли, как будто бы для того, чтобы воткнуть его в тину. Когда на дне набирается достаточное количество хвороста, то они засовывают в промежутки куски древесных ветвей, иначе течение могло бы унести их, как раз в то время, когда само существование бобров зависело бы от наличности этих пищевых запасов.
Наконец, при некоторых обстоятельствах, разрезание, переноска и закрепление являются излишним трудом. Это бывает тогда, когда дерево растет так близко к краю берега, что ветви его, при падении, неминуемо очутятся в воде; бобры знают, что их провизия находится в безопасности и не делают лишних усилий. Разумеется, число деревьев, расположенных таким образом, очень ограничено и не может удовлетворить их на долго.
Если мы обратимся теперь к каналам и плотинам, построенным бобрами, то очутимся перед чудеснейшим явлением, и по моему мнению, самой запутанной психологической загадкой животного царства.
Плотины служат для образования искусственных прудов, в которых бобры укрываются и которые соединяют отдельные жилища между собою. Уровень воды должен, следовательно, всегда быть выше входа в хижины или норы, и он, действительно, приходится всегда на расстоянии 0,5-1 метров над входом.
Способ постройки одинаков для всех плотин, но по внешней форме они разделяются на две категории. Самая распространенная – это плетневая плотина, состоящая из переплетенных жердей и хворостин. Верх этого плетня, состоящий из смеси земли с кусками дерева возвышается над поверхностью воды.
Плотина в виде мола отличается от предыдущей тем, что на постройку ее идет гораздо больше ила и хвороста, особенно на поверхности, так что она имеет вид настоящей земляной стены.
Местами, чтобы придать крепость и прочность постройке, бобры прибавляют камни, от одного до шести фунтов весом. Они притаскивают их так же, как и тину, т. е. прижимая их к груди передними лапами и идя на задних. Плотины в виде мола гораздо прочнее плетневых; лошадь безопасно может пройти по ним, плетневые же не могут выдержать тяжести даже человека.
Кроме того, вид плотины определяется местоположением. Там, где сильное течение прорыло русло с вертикальными берегами, форма откосов не дозволяет устройства плетневых запруд, да они и не могли бы противостоять напору воды. Поэтому, в подобных случаях, бобры прибегают к плотинам в виде мола, оставляя плетневые плотины для мест с более слабым течением и неглубокой водой.
Что касается до длины, то она, разумеется, зависит от расстояния между берегами. Когда оно значительно, длина плотины, как утверждает Морган, принимает поразительные размеры.
«Длина некоторых плотин поистине изумительна и нужно самому измерить их, чтоб поверить. Они достигают 120 и 150 метров в длину.
На притоке реки Эсконоба, около полутора мили от Вашингтон-Майна, существует плотина, состоящая из двух частей, одной из 33, а другой в 126 метров длиною. Между ними находится естественный островок длиною в 300 метров, который бобры местами подправили.
Первоначально они построили от одного берега к другому насыпную плотину в 6 метров длины, снабженную протоком в 1,5 метров шириной, для излишней воды. Вода поднялась и затопила левый берег; плотина была удлинена еще на 27 метров; в этом месте она подошла к упомянутому островку. Островок этот представлял собою насыпь длиною в 300 метров, идущую параллельно течению реки; в конце островок понижался и вода из пруда вытекала и, завернув, соединялась ниже плотины с руслом реки. Вот, чтобы удержать по возможности большее количество воды и была устроена другая часть плотины длиною в 126 метров. Довольно низкая посередине, она достигает местами двух с половиной и трех футов вышины. Это плетневая плотина, с земляной насыпью на наружной поверхности. Таким образом, перед нами сооружение, длиною в 460 метров, из которых 160 метров представляют исключительно работу бобров, а остальное подправлено ими, особенно в тех местах, где понижения почвы островка потребовали искусственных насыпей».
Поистине чудесно, что животные сооружают такие грандиозные постройки и с таким явно выраженным намерением извлечь некоторые выгоды при помощи своего строительного таланта. Факт этот настолько изумителен, что мы, беспристрастные толкователи, очень затрудняемся объяснить это чем-либо иным, кроме разумного понимания выгодных последствий работы и сознательным применением принципов гидротехники.
Итак, бобры, действительно, прекрасно знают, что их плотины служат для удержания воды на постоянном уровне. Доказано, что насыпные плотины снабжены протоком, и что, кроме того, размеры этого проточного канала изменяются сообразно с количеством воды в разное время. Точно также бобры облегчают или задерживают проток воды сквозь плетневые запруды, смотря по ее количеству; иначе хижины их затоплялись бы, или же обнажались бы их подводные апартаменты. Во время больших разливов это иногда случается: бобры не могут установить достаточного стока воды, и плотины их заливаются. Когда вода спадает, они исправляют повреждения.
Кроме того, очевидно, что плетневые запруды, вследствие просасывания воды или от гниения и оседания материалов, часто дают течь и требуют постоянного наблюдения. Поэтому, по-видимому осенью, на нижнюю часть таких плотин накладывается новый слой материалов
Итак, очевидно, здесь происходит всегда изменение условий, в зависимости от постоянных колебаний количества воды; и нужно заметить, что бобры прибегают только к единственно возможному средству: они регулируют сток воды посредством плотин. Мы находимся, следовательно, перед фактом, существенно отличающимся от действий чисто инстинктивных, как бы чудесны некоторые из них ни были. Ибо проявления инстинкта, в собственном смысле этого слова, имеют отношение только к неизменяющимся условиям; так что мы не можем приписать данный случай действию чистого и простого инстинкта, не изменив в значительной степени наших о нем понятий.
Нам придется, например, предположить, что бобры, замечая понижение или повышение уровня своих прудов, действуют под влиянием беспокойства, которое от этого испытывают и, без определенных оснований, начинают расширять или уменьшать отверстия для стока воды. Более того: нужно, чтобы между побуждающим условием и психической реакцией было полное соотношение, то есть, чтобы животные соразмеряли необходимое расширение или сужение, со степенью испытываемого ими беспокойства. Уже из одного этого видно на сколько трудно представить себе такую утонченность чистого инстинкта, чтобы удовлетворять столь сложным условиям его применения. И трудность эта только возрастает, если рассматривать некоторые другие особенности бобров.
Случается иногда, что давление воды на плотины большого протяжения таково, что нарушает их устойчивость. Морган наблюдал, что в таком случае бобры устраивают вторую плотину, менее высокую, на некотором расстоянии ниже первой, так, чтобы между обеими плотинами образовался неглубокий пруд. Этот пруд не играет никакой видимой роли в сооружениях бобров, но оказывает им большие услуги, образуя слой воды глубиной от двенадцати до пятнадцати дюймов, и вспомогательная плотина, удерживающая воду на более низком уровне, чем первая, этим самым уменьшает разницу уровней и давление воды верхнего пруда на главную плотину.
Возникает вопрос, действительно ли бобры строят вспомогательную плотину с целью достижения этих результатов или же можно объяснить ее существование другими причинами?
По этим вопросам Морган предпочитает не высказываться, но так как в другом месте он сообщает, что эти же наблюдения повторялись над несколькими большими плотинами, то приходится заключить, что мы имеем дело с чем-то большим, нежели просто случайным сочетанием обстоятельств. И так как это сочетание ясно и определенно, то можно допустить только одно предположение, а именно, что животные имеют целью устойчивость главной плотины. А раз это так, то мы уже не можем ссылаться только на непосредственный инстинкт.
Морган нашел также плотину, предшествуемую другой плотиной. Вот его размышления по этому поводу.
«Плотина, обращенная против течения, не имеет никакого видимого преимущества для бобров при устройстве пруда. Она отличается значительной высотой, на всем ее протяжении, около метра над нормальным уровнем воды, тогда как другие плотины, находящиеся ниже, устроены почти вровень с водой. Невольно является мысль, что эта первая высокая плотина была построена на случай внезапного поднятия воды во время половодья, с целью задержать избыток воды и дать ей время стечь постепенно через нижние плотины. И как бы это предположение не показалось смелым, цель эта, при случае, несомненно и достигалась. Правда, что, объясняя происхождение этой плотины таким разумным расчетом, пришлось бы отвести чрезмерную долю дальновидности животных. При этом еще следует разобрать, в каком отношении друг к другу находятся обе плотины, – является ли это отношение делом случая или же оно установлено намеренно».
Вот что называется выражаться с осторожностью! Но, принимая во внимание высоту и расположение плотины, о которой шла речь, мы вправе заключить, что она построена как раз для той цели, которая, благодаря ей, достигается. Если отбросить это объяснение, то других не представляется, и если даже в данном примере, мы припишем подобное проявление ума со стороны животного действию случайности, то бобры дают такое множество фактов, свидетельствующих о практическом знании законов гидростатики, что предположение о случайности, кажется мне, должно отпасть само собою. В подтверждение своего мнения, я приведу подробное описание каналов, прорываемых бобрами, сделанное Морганом, который первый открыл и описал эти изумительные сооружения животных.
«Как бы удивительно ни казалось устройство плотин, они все же не так поражают, как эти водные пути, называемые каналами. Они прорыты в низменных берегах, окаймляющих пруд, и ведут к лесу. Благодаря им, доставка деревьев к жилью бобров значительно облегчается. Тут целый план, начертание и выполнение которого свидетельствуют о гораздо более сложном и широком действии разума, чем при сооружении плотин.
Каналы прорываются при следующих обстоятельствах: перегораживая плотинами небольшие ручьи и речки, бобры затопляют низменные места до ближайшей возвышенности, где растут, обыкновенно, деревья, так как по воде им гораздо легче доставлять их к жилью. Но иногда пруд оказывается для этой цели недостаточно велик, вследствие того, что его высокие берега не позволяют воде растекаться дальше. Вот тут то и приходится прибегнуть к каналам.
Если местность имеет уклон, то бобры катят или волочат распиленные ими деревья. Низины же покрыты почти всегда кочками и неровностями, и переноска дерева по ним очень трудна, а иногда даже и невозможна. Вследствие этого, очевидно, и явилась у бобров мысль о прорытии каналов по такой неудобной местности. Необходимость этих каналов настолько ясна, что скорее можно было бы удивиться, если бы их не было. А между тем, то, что бобры вырыли каналы, имея в виду именно эту необходимость, представляет одно из изумительнейших явлений в области психологии животных».
Каким же образом устраиваются эти замечательные каналы? Бобры вырывают прямоугольные канавы от 1 до 1,5 метров ширины и около метра глубины. Длина их достигает более 30 метров и зависит от расстояния между жильем бобров и лесом. Корни, кустарники – все тщательно вырывается и выбрасывается, чтобы сделать путь совершенно свободным. Этих каналов встречается такое множество, что образование их никоим образом нельзя приписать случайности. Несомненно, что они были задуманы и выполнены при ясном сознании заранее предвиденных выгод. Условия местности, по которой ведется канал, иногда представляют значительные неудобства, и тут бобры проявляют поистине поразительную расчетливость и сообразительность. Случается нередко, что на некотором расстоянии от пруда встречается препятствие в виде некоторого возвышения почвы, так что в этом месте канал пришлось бы рыть очень глубокий и затратить на него слишком много усилий. Но бобры не смущаются препятствиями и изобретают разные способы, смотря по свойству местности.
Морган описывает один такой канал. «Это канал, встречающий на своем пути три последовательных уступа или подъема поверхности земли: первое в 135 метров расстояния от пруда, второе – на 8 метров далее, и 3-е – на 14 метров дальше второго. При каждом повышении находится плотина, и канал разделен на части, из которых каждая лежит на 0,3 метра выше предыдущей. Первая часть питается водой из пруда, остальные – водой, стекающей с выше лежащих мест и собираемой длинными плотинами.
Нижняя плотина заходит по обе стороны канала на несколько метров, средняя с одной стороны имеет 8 метров, с другой 23 метра, и, наконец, верхняя плотина, не менее 43 метра. Все три имеют вид полумесяца и обращены вогнутой частью к возвышениям.
Таким образом, перед нами не только строгое применение системы шлюзов, употребляемой человеком при сооружении им каналов, но и целая система для собирания стекающих с поверхности земли вод, посредством насыпей, значительной длины и наиболее выгодной для этого формы. Вот сочетание технических приемов, которые уже по одному тому не могут быть приписаны случаю, что все имеют одну общую цель». Морган сообщает, что в том месте, где плотины пересекают канал, гребень их понижается, вследствие постоянного прохода обремененных ношею бобров. В общем, – «это одно из самых замечательных сооружений, и как проявление ума, значительно превосходит понятие, составившееся у нас о способностях бобров. Благодаря этому каналу, обитатели пруда пользуются водным сообщением с местами, поросшими деревьями и избавлены, таким образом, от необходимости таскать их по неровной почве, что для них очень трудно, даже почти невозможно».
В ином случае, также описанном Морганом, бобры употребили другой прием, соответствующий требованиям данного положения. Канал, отделяющих пруд от лесистой местности, встречает откос, покрытый деревьями пород с твердой древесиной. У подножия этого откоса он разветвляется на два рукава, идущие в противоположных направлениях, один на 30, другой на 35 метров, и оканчивающиеся у вертикального подъема. Цель этого разветвления легко понять: посредством этих двух рукавов канал сообщается с лесистой местностью на расстоянии целых 65 метров, и, на всем этом протяжении, бобры могут пользоваться преимуществом водного сообщения.
Еще один последний пример, и я думаю, мне удастся доказать, что, как при устройстве каналов, так и при устройстве плотин, бобры заранее составляют себе ясное и определенное понятие о приемах, посредством которых они могут достигнуть необходимых для них результатов. Морган видел каналы, перерезывающие узкую косу земли. В этом месте река делала изгиб, и, для сокращения пути был прорыт канал. Очевидно, что бобры имели именно эту цель. Дело здесь шло о траншее длиною в 30–60 метров, т. е. о снятии, по крайней мере, 450 кубических метров земли и, предпринимая такую трудную работу, нужно было ясно сознавать все выгоды от замены длинного естественного пути прямым искусственным.
Я думаю, вы согласитесь со мною, что разбор психологии бобра, представляет одну из наиболее трудных задач в области ума животных. С одной стороны, кажется прямо невероятным, чтобы бобр мог до такой степени разумно обсуждать планы своих сооружений, на что указывают его различные работы, если он предпринимал их со строго обдуманным заранее намерением получить именно те результаты, которые из них вытекают. С другой стороны, как мы видели, еще менее возможно приписать их действию непосредственного инстинкта. А между тем, нужно принять одну из этих двух гипотез, или же сочетание обеих. Дело в том, что случай этот существенно отличается от наиболее изумительных проявлений инстинкта. Разнообразие и сложность бобровых сооружений далеко оставляют за собой наиболее удивительные постройки пчел и муравьев.
Заканчивая этот очерк, не могу не упомянуть о кратком, но интересном сообщении профессора А. Агассиза. Агассиз рассказывает, что самая большая, лично им виденная плотина, имела 200 метров в длину и метр в вышину. В пруде насчитывалось очень небольшое количество жилищ, и автор замечает, что длина плотин не зависит от их числа. Он никогда не встречал более пяти в одном пруде. Поэтому бобров нельзя отнести к разряду животных общественных, в прямом значении этого слова. Плотины их и каналы – произведения ограниченной группы, продолжаемые, в течение целых веков, поколениями, сменяющимися в том же пруде. Этим и объясняются их обширные размеры в некоторых местностях.
Морган также придерживается этого мнения; по его словам, в некоторых случаях сооружения бобров являются результатом вековых работ.
Профессор Агассиз приводит геологическое подтверждение этого мнения, и вот какое. «В одном месте, чтобы сделать запруду для мельницы, поставленной выше плотины, устроенной бобрами, необходимо было расчистить пруд, где они жили. Пришлось прорыть в торфяных отложениях канаву. На всем ее протяжении на различной глубине встречались пни, некоторые с ясными следами бобровых зубов. По мнению Агассиза, болото наслаивалось по одному футу в столетие, так что плотина эта существовала несколько тысячелетий.
Постепенное распространение этих громадных плотин сильно изменяет характер окрестных местностей. Рассмотрев высоты уровней воды между плотинами и истоками пересекаемых ими рек, Агассиз мог составить себе понятие о характере страны до образования плотин. Он убедился, что открытые места, прилегающие к прудам и называемые бобровыми лугами, покрытые ныне редкими и мелкими деревьями, в отдаленные времена представляли сплошной лес. Начиная с части леса, подступающей к их плотинам, бобры мало-помалу расширяли круг своих действий сначала вдоль реки, потом вправо и влево при помощи каналов, насколько позволял уровень почвы. Размер пространства, залитого водой, соответствует продолжительности их пребывания в данной местности. Таким образом, бобры могут совершенно видоизменить целую местность; места, некогда покрытые густым лесом, исчезают под водою их прудов».
