Жизнь в снегу

В 1950–1960-х книга профессора Формозова «Снежный покров как фактор среды, его значение в жизни млекопитающих и птиц в СССР» вышла в Канаде двумя изданиями на английском языке, выдержки из нее на французском и немецком языках неоднократно издавались в Европе, а ее автор стал отцом-основателем экологии животных, ведущих активный образ жизни в толще снежного покрова.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

При кажущейся узости этого научного направления в биогеографии и териологии не стоит недооценивать его масштабы. Ежегодно в зимний период снег покрывает 30% суши в Северном полушарии и 10% в Южном. Медведи, ежи, суслики, бурундуки, сурки и некоторые другие млекопитающие зимой спят в берлоге и норках или беспробудно, или ненадолго просыпаясь, чтобы подкрепиться запасами и тут же снова заснуть. Спят в анабиозе подо льдом и снегом холоднокровные земноводные и пресмыкающиеся. Но жизнь в снегу не прекращается даже в трескучие морозы, а, напротив, даже оживляется. Из теплокровных животных не спят и ведут довольно активную жизнь в снегу некоторые виды из отряда грызунов и отряда насекомоядных. И насекомые там тоже присутствуют. Как временное убежище используют толщу снега птицы.

Но лучше не пересказывать итоги многолетнего исследования Александра Формозова жизни в снегу, а коротко его процитировать, благо там напрочь отсутствует псевдонаучная заумь.

Ныряльщики

«Обычные места длительного отдыха рябчиков в период коротких зимних дней — толща высокого рыхлого снега. Там, где ольхи или березы, богатые пыльниковыми сережками, рябчики изо дня в день кормятся на них и тут же, насытившись, прямо с ветвей ныряют в снег, затаиваясь в норах почти на целые сутки. У рябчика, в отличие от большинства тетеревиных, оперение рыхлое, мягкое, легко раздуваемое ветром. Как следствие этого, к весне перья на шее и боках его оказываются сильно потертыми.

Стаи тетеревов зимою нередко насчитывают десятки птиц, а в очень богатых местах — до сотни и более. Тетерева могут зарываться даже в несколько уплотненный ветрами снег, иногда покрытый сверху тонкой льдистой корочкой. Поднятые из таких лунок, они вылетают с особым шумом, шорохом, звоном льдинок. На больших полянах, где плотный снег заметно затрудняет устройство спальных пор, тетерева ловко зарываются около едва видных верхушек молодых сосенок, погребенных в снежной толще. Среди их ветвей снег разделен пустотами, по которым птица проникает на нужную ей глубину.

Глухари в средней полосе европейской части СССР почти всю зиму ночуют на деревьях или в открытых ямках-лотках на снегу и только в сильные морозы зарываются в снежные поры. Белые куропатки в лесной зоне обычно ночуют в открытых лунках-лотках. Только сильные морозы могут заставить их зарываться в снежные норы.

JI. П. Сабанеев (1876) писал, что тетерева при появлении ястреба зарываются в снег; известны случаи, когда израненный тетеревятником глухарь находил в себе силы и закапывался в снег, оставив хищника ни с чем. М. М. Слепцовым описан случай неудачного нападения белой совы на самца уссурийского фазана. Раненая птица вырвалась из когтей хищника и успела добежать до сугроба, где зарылась. Мохноногий канюк, напавший на другого фазана, тоже упустил его, и тот зарылся в снег. Взрослые фазаны, застигнутые белой совой (часто зимующей в Хабаровском крае), становятся ее жертвой в открытой местности, лишенной кустарников, когда снег уплотнен и зарыться в него фазан не может. Если снег глубокий и рыхлый, фазан с лёта зарывается в него и, проделав там ход иногда в 2–3 м, затаивается. Зарывшиеся в снег фазаны при приближении опасности взлетают не все сразу, а поодиночке, подобно тетеревам».

Минёры

«Довольно широко распространено представление, что с наступлением зимы вся деятельность не впадающих в спячку животных сосредоточивается в двух ярусах: или только над снегом, или на уровне земли под защитой снежного покрова, смягчающего отрицательные температуры. Это представление верно только отчасти. В действительности снежная толща вся снизу доверху оказывается насыщенной следами жизни: звериными и птичьими ходами, прикопками, камерами разных размеров и назначения.

Уже в первые часы первого снегопада зверьки начинают прокладывать ходы в свежем рыхлом снежном покрове, т. е. минировать рыхлую толщу. Уже при высоте снежного покрова 2–3 см полевки, пеструшки и землеройки предпочитают двигаться под его защитой, а не передвигаться открыто по поверхности, где на белом фоне они издалека видны любому хищнику. <…> По мере увеличения высоты снежного покрова система ходов разрастается как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении. Нередко в снежной толще сеть галерей располагается в несколько ярусов, которые соединяются вертикальными и косыми ходами. <…> Хищники очень внимательно следят за передвижением зверьков, и, не будь защитного слоя снега, очень немногие из них сумели бы добраться до мест, благоприятных для зимовки. Там, где слой снега был слишком тонок, верхняя стенка ходов иногда обрушивалась; в пяти таких местах мы видели в снегу прикопки сорок, пытавшихся поймать полевок в обнажившихся участках ходов.

Это особенно характерно для снежного покрова лесной, лесостепной и степной зон в годы обилия грызунов и в меньшей мере для тундры, где сильное уплотнение поверхности снега ветрами затрудняет пеструшкам и полевкам прокладывание ходов вне горизонта разрыхления».

Теплофизика снега

Формозов специально не углублялся в теплофизику снега — этим занимались гляциологи, но, судя по тому, что он писал об этом, он априори прекрасно представлял себе ее законы. Что касается температурного режима, то он, понятно, разнится в лесной, степной и тундровой местности. Однако относительные статистические показатели — например, отношение суточных амплитуд температуры воздуха в приземной атмосфере и под снегом — в принципе одинаковы. Вот для примера теплофизика вертикального разреза снега на территории степного заповедника «Оренбургский» зимой 2000 года.

При суточной минимальной температуре воздуха в январе –13,9 градуса Цельсия и максимальной –10,5 градуса Цельсия температура под снегом была –3,9 и –3,5 градуса Цельсия соответственно. В феврале аналогичные показатели были –21,9 и –13,0 градуса Цельсия «на улице» и –3,9 и +1,4 градуса Цельсия под снегом. Эта зависимость носит нелинейный характер и зависит от высоты снежного покрова. Но суть ее понятна: под снегом на один, а то и на два порядка теплее.

Еще одна особенность снежного покрова породила в гляциологии целую череду формул рассеяния света и тепла уплотненными фирновыми или ледяными прослоями в толще снега. В промежутках между снегопадами на поверхности снежно-ледяного покрова возникают корки и насты, заносимые новыми слоями снега. Если оставить в стороне оптику, то разница температур на фронтальной и тыльной границах таких внутренних (в толще снега) корок незначительна, на температурный градиент в вертикальном разрезе они практически не влияют. Иными словами, на роль термоклина такие внутренние ледяные корки не тянут. Но для обитателей снежной толщи они могут играть роковую роль.

Вот что писал об этом Формозов: «Чем меньше животное, чем слабее его мускульная энергия, тем более усложняются условия борьбы за существование, определяемые не только различием в плотности снега, толщине ледяных корок и длительности их существования. <…> Для мелких зверьков наличие даже относительно очень тонкой льдистой корки — серьезное препятствие при минировании снега по вертикали и прокладывании длинных косых ходов.

Приведем пример, хорошо поясняющий это положение. Близ с. Луцино (Звенигородский район) 22 января 1941 года нам встретился след малой землеройки, которая вышла из сыроватого соснового леса, ограничивающего сфагновое болото, и пыталась при морозе около минус 30 градусов и безветрии пересечь поле шириной 300 м. Ледяная корочка толщиной 2–3 мм, образовавшаяся в поле после оттепели, была в день наблюдения прикрыта 3–4-сантиметровым слоем свежего снега, на котором отлично сохранились все следы. Около 110 м маленький зверек пробежал быстро, но, как только мороз дал себя почувствовать, попытался зарыться в снег, чтобы согреться. Плотная ледяная корочка даже такой малой толщины помешала землеройке проникнуть в толщу снега — за границу крайне холодного верхнего слоя. На следующем 150-метровом отрезке землеройка уже четыре раза пыталась закопаться, затем круто повернула назад к сосновому лесу и на последнем этапе в 100–120 м длиной сделала еще девять остановок, пытаясь зарыться. В конце этого пути она лежала под слоем рыхлого снега на плотной корочке замерзшая, сжавшаяся в комок, твердая как лед. В лесу корочка была крайне тонкой, еле заметной, располагалась пятнами в просветах между деревьями и совершенно отсутствовала под кронами сосен и елей. В таких условиях малые землеройки легко выходят на поверхность снега и зарываются в него до мертвой подстилки и почвы. Выйдя в поле при сильном морозе, зверек погиб из-за того, что структура снежного покрова была там иной, чем в лесу».

Много позже аналогичной причиной экологи и охотоведы как в нашей стране, так и за рубежом объясняли массовый падеж даже таких крупных животных, как северные олени и овцебыки. После участившихся зимних дождей, особенно в последнее время, когда образовавшаяся мощная ледяная корка не давали им «копытить» траву и лишайники и они умирали от голода. Подобные истории в последние годы приключались с куланами и джейранами.

Сугроб науки

Александр Формозов родился в 1899 году в Нижнем Новгороде в семье чиновника губернского управления, дослужившегося перед революцией до чина надворного советника и звания почетного гражданина. В 1917 году Александр окончил нижегородскую гимназию и поступил на химический факультет местного университета, учрежденного здесь годом раньше на базе эвакуированного в Нижний Новгород Варшавского политехнического института. Но проучился недолго: в декабре 1918 года попал под мобилизацию в Красную армию, был отправлен в Москву на ускоренные курсы картографов и в мае 1919 года уже был на Царицынском фронте, а в августе того же года попал в плен к казакам корпуса генерала Мамантова, совершавшего рейд по тылам Южного фронта Красной армии, прошел фильтрацию, то есть не был расстрелян как «комиссар, еврей, эстонец и латыш», и пешим порядком в числе других пленных отправился уже в тыл ВСЮР генерала Деникина за Дон.

Здесь, на Дону, он заболел тифом, но выжил благодаря уходу за ним семьи местных жителей с хутора Синегорского близ станции Лихая. С приходом красных на Дон он снова попал под фильтрацию и сидел в тюрьме, но опять ему повезло на добрых людей. Выручил знакомый по плену из белых комиссар, которому он дал для побега подробные карты этих мест, зашитые у него в подкладке куртки. Формозова выпустили из тюрьмы, и он стал чертежником в штабе армии Уборевича. После взятия Уборевичем Екатеринодара в марте 1920 года и выхода приказа Троцкого о демобилизации «всех работников транспорта» Формозов написал отцу домой в Нижний Новгород, чтобы тот прислал ему справку, что он еще студентом в 1918 году подрабатывал на брандвахте в пароходстве, и, как это ни удивительно, получил ее по почте. В начале апреля 1920 года он уже ехал домой в Нижний на крыше вагона, наблюдая оттуда за просыпающимися после зимней спячки сусликами и занося эти наблюдения в свой дневник.

Словом, его судьба в годы Гражданской войны не отличалась от судеб многих ее участников с обеих сторон, разве что этим чудом сохранившимся дневником, который он вел и в Подмосковье, учась на курсах картографов, и на Царицынском фронте, на бронепоезде, откуда его сняли казаки генерала Мамантова, и в плену на Дону, и в армии Уборевича. Причем он не только записывал туда по пути своей невольной «экспедиции» повадки сусликов, тушканчиков, степного хоря, удодов, хохлатых жаворонков и прочих зверей и птиц в их природной среде обитания, но и делал их зарисовки (у него был еще и талант художника). Согласитесь, что это была редкая и, пожалуй, даже уникальная в истории науки экспедиция натуралиста длиной в два года. Продолжилась она и дальше и длилась до конца его жизни.

В Нижнем Новгороде Формозов восстановился в университете, но не на химическом, а на аграрном факультете, в 1922 году перевелся на естественное отделение Московского университета, окончил его в 1925 году, участвовал в экспедициях АН СССР в Монголию и на Дальний Восток. Спустя десять лет он уже доктор наук (степень ему была присуждена без защиты диссертации, по совокупности научных работ) и профессор. С марта 1945 года он возглавлял отдел биогеографии Института географии АН СССР. А в ноябре 1947 года профессор Формозов был одним из трех содокладчиков на дискуссии о внутривидовой борьбе, организованной на биофаке МГУ в противовес учению Лысенко.

В докладе Формозова, как и в двух других докладах профессоров Шмальгаузена и Сабинина, наличествовали все признаки «вейсманизма-морганизма», за что они поплатились на августовской сессии ВАСХНИЛ 1948 года. Легче других отделался Формозов: его вывели из членов ученого совета факультета и членов редколлегии «Зоологического журнала». Шмальгаузена и Сабинина, а заодно декана факультета Юдинцева уволили с работы. В 1962 году Формозов вышел на пенсию, но продолжил работу на должности старшего научного сотрудника и консультанта в лаборатории биогеографии ИГ АН СССР. Умер он в 1973 году, похоронен на Новодевичьем кладбище.

В научном багаже Александра Николаевича Формозова около 200 научных и научно-популярных статей и книг, но вся его жизнь вполне может служить иллюстрацией жизнестойкости ученого в экстремальных условиях. И, наверное, не его одного: многие ученые чувствуют себя в сугробе науки теплее и уютнее, чем вне его.

Ася Петухова