Птенцы-близнецы

На фото слева — кладка восточной сиалии (Sialia sialis), американской птицы из семейства дроздовых. В ней четыре небесно-голубых яйца. Справа вы видите пять желторотых птенцов, которые вылупились из этих яиц. Стоп, а почему пять? Обратите внимание на самое крупное яйцо, то, что было справа: в нем развивались близнецы. То, что оба эмбриона выжили и оба птенца успешно вылупились, необыкновенная редкость для птиц, особенно для диких. Почему так получается?

Рассмотрим, как устроено птичье яйцо. Его формирование начинается с того, что оплодотворенная яйцеклетка, содержащая большое количество желтка, начинает постепенно продвигаться из начального отдела яйцевода (у большинства птиц он один, как и яичник) вниз к клоаке. Попутно стенки разных частей яйцевода одевают яйцеклетку в разные оболочки: сначала в желточную, затем в белковую, две подскорлуповых и, наконец, в скорлупу. Желток — это источник питательных веществ для эмбриона, белок — прежде всего источник воды. По мере развития и роста эмбриона часть белка расходуется, пространство между двумя подскорлуповыми оболочками освобождается и заполняется воздухом — формируется воздушная камера. Ближе к моменту вылупления зародыш ориентируется таким образом, чтобы его клюв находился рядом с воздушной камерой. Тогда вылупляющийся птенец сможет пробить подскорлуповую оболочку и сделать свой первый вдох легкими.

А теперь представим, что в яйце развиваются сразу два эмбриона. В нем может быть один или два желтка, но белок всегда один (хотя и несколько больше по массе, чем в случае яйца с одним желтком). И его запасов должно хватить на двоих. Эмбрионы каким-то образом должны удобно разместиться внутри скорлупы и в нужное время сориентироваться клювами в сторону воздушной камеры.

При этом им еще нужно умудриться не стать сиамскими близнецами: такие случаи зарегистрированы у домашних и даже у диких птиц (например, у клинохвостого буревестника), но большинство таких эмбрионов погибают еще на ранних стадиях развития.

Если эмбрионы выжили и не соединились телами или головами в процессе развития, им надо как-то еще вылупиться без посторонней помощи, чтобы при этом желточный мешок ни у кого не порвался. Успех приходит в редких случаях. Так, например, в работе 1953 года сообщается, что из 152 куриных яиц с двойным желтком только в двух эмбрионы дожили до момента вылупления, но только из одного сумели вылупиться птенцы, и то не без помощи ученых. А в исследовании 1940 года около 14% голубиных яиц дожили до стадии вылупления, но ни один птенец не смог вылупиться.

Но успешным вылуплением дело не заканчивается. Близнецы всегда меньше единственного детеныша, и им нужно выдержать конкуренцию за пищу с собратьями. Вот и получается, что близнецы у птиц случаются крайне редко. А тройня — еще реже, и погибает на стадии эмбриона.

А как вообще в яйце могут оказаться близнецы? Есть по крайней мере три варианта: 1) в нормальной оплодотворенной яйцеклетке формируется одна бластодерма (ранняя стадия развития зародыша), но разделяется на две на дальнейших стадиях эмбриогенеза, формируются монозиготные однояйцевые близнецы; 2) на одном желтке формируется две бластодермы, тогда близнецы разные и могут быть разнополыми (бизиготные разнояйцевые); 3) две оплодотворенные яйцеклетки заключаются в одно яйцо, тогда желтков два (близнецы тоже разнояйцевые).

Судя по размерам самого крупного яйца в гнезде восточной сиалии (оно на 11% длиннее и на 12% шире остальных), оно содержало два желтка. Интересно, что близнецы вылупились не последними, после них на свет появился еще один птенец. Прожили близнецы по крайней мере 11 дней: на 11-й день в гнезде было найдено двое мертвых птенцов, но нельзя точно сказать, были ли это те самые близнецы или нет. Птенцы могли погибнуть от голода, не выдержав конкуренции с собратьями, поскольку к восьмому дню после их вылупления самец исчез, и птенцов выкармливала одна самка.

У домашних индеек частота яиц с двойным желтком — 0,87%, у домашних кур — до 2,8%. Среди диких птиц отмечены случаи появления близнецов у 13 видов, помимо уже упомянутой восточной сиалии. Успешно вылупились два птенца из одного яйца у американского чижа и певчей овсянки; не вылупились, но были обнаружены два эмбриона в одном яйце у пингвина Адели, коричневого пересмешника, серой утки, канадской казарки, новозеландского медососа, домового воробья, ястреба-тетеревятника, попугая нестора-кака, сокола сапсана и клинохвостого буревестника (Ardenna pacifica).

В 2010 году было обнаружено невылупившееся яйцо белогорлой зонотрихии с двумя погибшими эмбрионами внутри, впервые за 22 года наблюдений за этим видом в районе биологической станции на озере Крэнберри (Cranberry Lake) в штате Нью-Йорк, США. За это время было собрано более 200 яиц и задокументировано вылупление 1800 птенцов, и среди них не было ни единого близнеца до 2010 года.

Необычное гнездо восточной сиалии запечатлел участник программы по наблюдению за гнездованием диких птиц NestWatch в Пенсильвании, США, в 2013 году. Это проект гражданской науки, и он еще раз доказывает ее важность. Каждый из вас может внести свой вклад в науку. Интересные факты о птицах записываются в базу данных Зоологического музея МГУ ru-birds.ru либо в международные базы данных ebird.org и inaturalist.org, у них также есть приложения для смартфона. А на сайте zooniverse.org можно пересчитать пингвинов или присоединиться к другому интересному проекту.