Глава 5. Физические характеристики породы

 

Ездовые собаки

 

Существуют сотни пород собак. Каждая из них предназначена для выполнения той или иной задачи и характеризуется определенными физическими признаками. Теоретически специфический облик породы связан с выполнением задачи: представители данной породы делают свою работу лучше, чем собаки других пород или животные других видов. Постоянный отбор особей, наилучшим образом справляющихся с поставленной задачей, ведет к формированию специфического облика.

Современные ездовые собаки — самые быстрые животные в мире на длинных (более 15 км) дистанциях. Многие животные могут быть быстрее на коротких дистанциях — до полукилометра, но когда речь идет о больших расстояниях, ездовым собакам нет равных.

Гепард и антилопы способны развивать более высокую скорость: по и 80—100 км/час соответственно, но измерения проводились на дистанции менее 500 м. Эти животные не могут поддерживать такую скорость на более длинных дистанциях.

Человек довольно хорошо бегает на длинные дистанции. Сорокакилометровый марафон — сравнительно нетрудное состязание, в таких забегах участвуют тысячи людей. Мировой рекорд в марафонском беге составляет около двух часов, что соответствует скорости около 20 км/ч, т. е. 1 км преодолевается за 3 минуты. Лошади бегают быстрее, но немногие лошадиные забеги совершаются на дистанции порядка марафонской.

В большинстве гонок с ездовыми собаками для выигрыша необходимо, чтобы упряжка пробежала дистанцию примерно равную марафонской, со скоростью не менее 30 км/час, причем по пересеченной местности, покрытой снегом, и с грузом около 100 кг (вес саней с погонщиком). В идеальных условиях, а именно на плоской, ровной и плотной поверхности, собаки развивают скорость до 40 км/ч, т. е. бегут почти вдвое быстрее человека. К тому же соревнования идут, как правило, не один день. Так, мировой чемпионат по гонкам на ездовых собаках в Анкоридже на Аляске включает в себя три этапа: по 32 км в первый и второй дни и 43 км на третий день. Для человека или лошади это просто нереально. Собственно, и для собак-победителей это непростое испытание, но какие ещё млекопитающие могут сравниться с ними в таком состязании?

На Аляске ежегодно проводятся также престижные гонки, известные под названием Iditarod Trail Race, протяженностью 17 600 км. Когда их проводили впервые в 1973 г., даже ещё не был проложен маршрут следования. Упряжки стартовали из Анкориджа и направились в Ном с несколькими контрольными пунктами на маршруте. У погонщиков были снегоступы, чтобы уплотнять снежную дорогу перед собаками и пересекать реки; приходилось также проявлять осторожность при виде лосей. Победителю тогда потребовалось 20 суток, 49 минут и 41 секунда, чтобы преодолеть эту дистанцию. Сейчас, почти три десятка лет спустя, путь прокладывается снегоходами и снабжен переездами и мостами, так что гонка стала гораздо безопаснее — как для гонщиков, так и для собак — и проходит быстрее. Ту же дистанцию победитель 2002 года прошел за 9 суток 58 минут и 6 секунд, т. е. на протяжении девяти дней упряжка преодолевала в среднем по 200 км в сутки! На дистанции полагается один отдых продолжительностью 24 часа и два по 8 часов. Какое другое млекопитающее можно хотя бы представить себе совершающим такой подвиг? Моя задача — описать, как собака справляется с этим.

Современные гонки с ездовыми собаками — одно из высших совместных достижений собак и людей. Мутуализм предполагает сосуществование двух видов к взаимной выгоде для обоих. Собаки выполняют некую задачу, которая людям не под силу. Люди помогают собакам и направляют их деятельность, которая приводит к достижению поставленной человеком цели. Для собак вознаграждением является социальное взаимодействие с другими собаками и людьми, а также обеспечиваемые человеком возможности питания, размножения и безопасности. Особи, хорошо выполняющие свою работу, включаются в эволюционный процесс, в ходе которого формируются наиболее подходящие для данной работы качества. Такие взаимоотношения функциональны: собака и человек действуют согласованно, что приносит выгоду обоим.

Истинный мутуализм помимо всего прочего означает, что оба вида взаимно адаптируются, т. е. изменяются их физические качества и (или) поведение так, чтобы совместное существование было наиболее эффективным, и эти изменения закрепляются на генетическом уровне. В случае собаки и человека наследуемые изменения имеют место только у собак, в то время как люди физически не меняются, но научаются изменять свое поведение. Человек может выйти из взаимоотношений с собаками без последствий для своего генетического багажа, но специализированная собака оказывается в плену сформировавшегося психофизического облика. Можно сказать, что если бы все собаки погибли, жизни людей ничто бы не угрожало, тогда как в случае гибели людей домашние собаки — в том виде, какой они имеют, — не выжили бы. Таким образом, взаимоотношения между человеком и собакой со строгой экологической точки зрения не вполне мутуалистические, поскольку один из симбионтов не изменяется генетически для совместного существования с другим. Здесь нет эволюции, при которой эволюционный процесс затрагивает каждый вид. Ездовые собаки генетически приспособлены к бегу в упряжке с грузом, человеку же нужно лишь научиться управлять ими.

Ездовые собаки достигли своего нынешнего положения в этой специфической экологической нише путем эволюции от обыкновенных деревенских собак до высокоспециализированной формы. Поначалу погонщики использовали любых подходящих собак. Затем, когда скорость и выносливость собак стали важнее, началась их специализация, скорее всего, непреднамеренная. В череде поколений этой популяции стали появляться выделяющиеся среди других особи, способные бежать в упряжке быстрее или дольше. В результате на сегодняшний день налицо плоды искусственного отбора в его лучшем проявлении. Современные ездовые собаки произошли от собак, первоначально приспособленных к другим условиям существования. Родоначальниками ездовых собак считаются «северные» породы, такие как маламуты, сибирские лайки и гренландские хаски. Но свой вклад внесли и другие породы — ретриверы, сеттеры, борзые. Уникальные физические признаки современной ездовой собаки достигнуты путем скрещивания различных форм.

Поразительно, что многие важные особенности получившейся в итоге формы, специфичные для ездовых собак, остаются неизвестными для людей, их использующих. Погонщики вроде бы целенаправленно вели отбор собак, наиболее способных к работе в упряжке, но при этом оценивали общую пригодность к «службе», не разбираясь конкретно, какие физические характеристики её обеспечивают.

Во время золотой лихорадки на Аляске в 1900-е годы тысячи людей передвигались на огромные расстояния в суровых природных условиях с помощью собачьих упряжек, которые тащили сани с вещами, а порой и с седоками. Так перевозили грузы, прокладывали маршруты, доставляли почту и поддерживали порядок на обширных территориях. Сложилась профессия погонщиков (каюров), которые зарабатывали себе на жизнь с помощью ездовых собак. Для них устраивались и состязания; люди гордились хорошей упряжкой и умением управлять ею.

Гонки на ездовых собаках быстро стали важным спортивным событием. И хотя для практических целей машины заменили собак, «собачий» спорт остался популярным развлечением, вокруг которого сложился круг специфических интересов, в том числе коммерческих. Выиграв денежный приз всего в одном соревновании, погонщик обеспечивал себя на год вперед. Хорошие собаки высоко ценились и продавались за большие деньги. Владельцы таких животных не только имели возможность выигрывать большие призы, но и использовать своих питомцев для размножения, чтобы продавать щенков. Погонщики стали уделять больше внимания разведению собак. Лучшие особи скрещивались между собой.

В итоге ездовые собаки сегодня быстры как никогда. Результаты на гонках постоянно улучшаются. Собаки, побеждавшие двадцать лет назад, вряд ли составили бы сколько-нибудь серьезную конкуренцию современным. Когда я начал участвовать в состязаниях собачьих упряжек в середине 1960-х годов, 25 км/ч считалось хорошей скоростью, а когда закончил этим заниматься пятнадцать лет спустя, для выигрыша требовалась скорость не менее 30 км/ч. Современные погонщики знают о собаках и методах их тренировки так много, что их можно назвать высококвалифицированными профессионалами. Никто из них не сожалеет о популярных в прошлом великолепных эскимосских собаках и не намеревается отправиться в Сибирь в поисках таинственного резерва каких-то неизвестных «суперсобак».

В упряжках, которые сегодня выигрывают крупнейшие состязания, работают не сибирские лайки, а так называемые аляскинские хаски, полученные путем скрещивания наиболее быстрых собак. Они обычно длинноногие, с остроконечными стоячими ушами и окрасом, как у лаек; но это внешние признаки, которые не имеют отношения к скорости бега, зависящей в основном от поступи. У аляскинских хаски передние ноги едва отрываются от поверхности и тут же выбрасываются вперед для следующего шага; при этом движение даже на максимальной скорости столь равномерно, что кажется, будто бегущей собаке можно смело поставить на спину поднос с хрустальной посудой.

Для сохранения максимальной скорости на длинной дистанции важна экономичность движений. А она является следствием определенной физической организации собаки. Без должных физических качеств животное не сможет включиться в команду-упряжку. В гл. 2, описывая пембийских собак, я указал диапазон массы тела от 10—15 кг в качестве «стандарта породы» потому, что это наблюдалось в природе.

Однородность внешнего облика особей данной популяции отражает их приспособленность к образу жизни, — «экономию природы», выбирающую необходимое и достаточное по любому признаку. По стандарту самец сибирской лайки не должен весить больше 27 кг. Полагаю, эта величина объясняется тем, что погонщики методом проб и ошибок выяснили, что животные тяжелее указанного выполняют свою работу хуже более легких.

Почему для ездовой собаки масса тела не более 27 кг является приспособительной? Вовсе не очевидно, что более крупная и сильная собака не будет справляться с работой лучше. Профессиональные погонщики говорят, что крупные собаки менее выносливые. Почему? Как биолога, желающего победить в соревнованиях собачьих упряжек, этот вопрос живо интересовал меня, и я начал подробно изучать физические особенности ездовых пород.

Семейство собачьих в целом характеризуется превосходной приспособленностью к бегу, проявляющейся, в частности, в строении стопы (пальцехождение). Волки, койоты и шакалы легко преодолевают большие расстояния по пересеченной местности, передвигаясь рысью с опущенной головой, чтобы чуять следы добычи или врага.

Иллюстрацией легкости и естественности бега ездовой собаки для меня служит пример Джоани, помеси хаски и бордер колли. Эта собака жила в городе в качестве домашнего любимца, которого выгуливали на поводке. Оказавшись «в гостях» у нас в сельской местности, она бегала сама по себе и делала все, что ей вздумается. В то время мы держали большие ездовые упряжки и регулярно тренировали собак. В первый день своего пребывания с нами Джоанн последовала за одной из упряжек за пределы двора и бежала с ней почти 25 км. Затем мы минут двадцать распрягали упряжь и снаряжали новую команду собак, после чего снова отправились в путь, и Джоанн опять бежала за собаками. Правда, на сей раз она, устав на первой «прогулке», километров через восемь остановилась и пошла домой, но вовсе не выглядела так уж измученной, хотя эта более чем 30-километровая пробежка была, вероятно, первой в её жизни, и бежала она в среднем со скоростью 24 км/ч. Какое другое нетренированное животное совершило бы такое без особых последствий? Человек оказался бы в больнице, лошадь бы пала. Вряд ли кто поднялся бы на ноги на следующий день, но Джоанн резвилась, демонстрируя готовность прогуляться ещё разок.

Одной из наиболее важных составляющих способности животного длительно выдерживать интенсивную нагрузку является максимальное потребление кислорода. Поступление кислорода к работающим мышцам и его использование критично для процессов метаболизма, вырабатывающих энергию. У собак мышечная ткань имеет красный цвет, так как богато снабжена кровеносными сосудами, по которым к мышечным клеткам поступают кислород и питательные вещества. А вот у кошек мышечная ткань почти белая: она содержит гораздо меньше кровеносных сосудов, но богаче иннервирована.

Кошка двигается быстрее собаки и способна к мелким точным движениям, но такая двигательная активность не может осуществляться долго. Скажем, гепард, самое быстрое млекопитающее в мире, настигая добычу, развивает скорость 110 км/ч и, не сбиваясь с шага, достает жертву ударом передней лапы. У кошачьих глаза и прочие участки нервной системы, служащие поимке добычи, пропорционально больше, чем у представителей семейства собачьих. Но для того, чтобы поймать гепарда, нужно просто гнать его, например на лошади, до тех пор, пока его мышцы не начнут испытывать недостаток кислорода, и тогда несчастное животное просто падает, задыхаясь. У собак благодаря богатому кровоснабжению мускулатура постоянно обеспечена питательными веществами и кислородом, дающими энергию для мышечного сокращения.

Кислород переносится кровью с помощью специального белка — гемоглобина внутри особых клеток, называемых эритроцитами, или красными кровяными тельцами. Гемоглобин, насыщенный кислородом, ярко-красный. Хорошо бегающие породы — борзые или ездовые собаки — имеют такой высокий уровень гемоглобина, что кровь у них густая и вязкая по сравнению с другими породами.

Удивительно, что собачье сердце способно перекачивать столь густую кровь. Спортсмена с таким уровнем гемоглобина заподозрили бы в том, что он прибег к специальному приему изменения качества крови. Этот прием состоит в том, что загодя перед соревнованиями у человека берут некоторое количество крови; к состязаниям организм успевает восстановить взятое количество. За день или два до выступления изъятую кровь вводят обратно, что обеспечивает спортсмену 10%-ный прирост содержания гемоглобина в крови. Соответственно, возрастает выносливость, а значит, и шансы на победу. Собаки же обладают системой запасания гемоглобина и использования его по мере необходимости.

Важной особенностью ездовых собак, дающей вклад в способность к длительному бегу с высокой скоростью, является телосложение, а именно соотношение линейных размеров и массы тела. На бегах по круговой дистанции борзые развивают скорость до 58 км/ч, но сама дистанция короткая — от 500 до 700 м. Приди мне в голову безумная идея запрячь в сани борзых, я бы никогда не то что не выиграл гонки, но даже не добрался бы до финиша. А большие сильные собаки, такие как маламут или сенбернар, несмотря на свою мощь, будут двигаться чересчур медленно.

Дело в том, что настоящие ездовые собаки, такие как аляскинские хаски, обладают определенными формой, размерами и массой тела, позволяющими бежать в упряжке с гружеными санями наиболее экономичным — в смысле затрат энергии — образом, а значит, сохранять высокую скорость долго и преодолевать с минимумом усилий большие расстояния. Борзые, маламуты и сенбернары по разным причинам не могут долго тащить сани на высокой скорости.

Если бы кто-либо пришел на гонки с командой такс, пусть даже отлично тренированных, это вызвало бы у всех только улыбку, ведь ясно, что таксы не могут победить. А я бы посмеялся и над тем, кто явился бы с командой маламутов, потому что и они не справятся с задачей. Я бы даже предпочел дать шанс таксам. На самом деле жестоко заставлять как такс, так и маламутов соперничать с аляскинскими хаски. Ни та, ни другая порода не предназначена для таких усилий: они не смогут долго бежать с нужной скоростью, зато серьезно пострадают, попытавшись сделать это.

Бежать и одновременно тащить за собой сани — непростое поведение. Быстрому бегу собаку невозможно научить, это должна быть генетически заложенная способность. Но мало того: животное, потенциально способное бежать с высокой скоростью, нужно поставить в такие условия, чтобы его способности максимально проявились. Не обладая должным телосложением, собака ни в каких условиях не научится хорошо бегать. Как ни старайся, такса не сможет достичь скорости 30 км/ч, а маламут не будет бегать на длинные дистанции. Если считать единственным недостатком таксы короткие лапы, то надо взять собаку с длинными лапами — борзую. А почему борзые не могут тащить сани с хорошей скоростью? Тому есть две существенные причины. Во-первых, у этих собак не подходящая для работы в упряжке поступь. Во-вторых, они слишком крупные и тяжелые.

Рассмотрим сначала поступь. Борзая бежит в два такта, т. е. в цикле движения есть два момента, когда все четыре лапы животного оторваны от земли в прыжке вперед. Она отталкивается задними лапами, приземляется на миг на передние и тут же снова выбрасывает их вперед, одновременно выводя вперед задние лапы. Затем приземляется на задние лапы и опять толкается ими, совершая прыжок. Человек бежит в принципе так же — прыгая от точки к точке, так что какое-то время «висит» в воздухе, не касаясь опорной поверхности.

Бег в два такта очень быстрый, но неустойчивый. Борзые нередко падают на бегу. Падение на скорости означает в лучшем случае проигрыш в гонке, в худшем — травму с пожизненными последствиями. В связи с этим пользуются популярностью лурчеры — помеси английской борзой с другими породами. В отличие от борзых скаковые лошади бегут в один такт. Лошадь отрывает передние ноги от земли, пролетает по воздуху и приземляется на задние ноги. В следующий момент она вытягивает вперед и ставит передние ноги на землю, в то время как задние остаются на прежнем месте. Большую часть времени некоторые или все ноги находятся на опорной поверхности.

Специфика бега животного обусловлена строением скелета, особенностями мускулатуры, массой тела и тренировкой. Лошадь не может на полной скорости прыгнуть на передние конечности, которые, будучи длинными и тонкими, не выдержат нагрузки всей массы тела. У кошек и собак мышцы, соединяющие лопатки и позвоночник, играют роль амортизатора. У лошади же масса тела гораздо больше и нужна более плотная мускулатура. Это похоже на разницу между подвеской легкового автомобиля и тяжелого грузовика.

Можно сказать, что лошадь в процессе своего бега лишь частично действительно бежит, а частично идет, тогда как двойной полет борзой — истинный бег. При ходьбе человека постоянно одна из ступней находится на земле, и на какой-то короткий момент времени обе ступни касаются опорной поверхности; ни полетов, ни прыжков нет.

Ходьба и бег — отличные друг от друга типы поступи, основанные на разных физических принципах. Ходьба представляет собой, по сути, падающее движение, при котором ускорение придается силой тяжести. Идущий наклоняется вперед, начинает падать и, чтобы предотвратить падение, выставляет ногу вперед. Эта нога поднимает тело в первоначальное положение, но не придает ему никакого ускорения вперед. Скорость ходьбы зависит от ускорения тела за счет силы тяжести (9,8 м/с²) и длины шага. Чем сильнее наклон вперед при каждом шаге, тем выше скорость ходьбы.

Бег — это прыжок вперед в воздух с последующим «падением» — приземлением. Тут уместна аналогия со сжимаемой и затем отпускаемой пружиной. Первая, восходящая, часть прыжка самая быстрая: тело движется с приданным ему толчком ногами ускорением, направленным вперед. Пока тело в воздухе, движение постепенно замедляется из-за сопротивления воздуха и противодействия силы тяжести. Когда они уравниваются с силой толчка, тело приземляется. Чтобы бежать быстро, не нужно проводить много времени в воздухе, а следует как можно чаще касаться опорной поверхности — отталкиваться, преодолевая земное притяжение и посылая тело вперед.

Борзая бежит так: прыжок, прыжок, прыжок, прыжок, а лошадь — прыжок, шаг, прыжок, шаг, прыжок, шаг… Если запрячь в сани собаку, бегающую по типу прыжок-прыжок или прыжок-шаг, то в первый же момент, когда все ее четыре лапы будут оторваны от земли, задний ремень упряжи остановит полет и потянет собаку назад, так что она потеряет равновесие и начнет падать в сторону осевой линии упряжки. Животное, которое тянет что-либо за собой, должно для устойчивости все время одной лапой касаться земли, т. е. идти, а не бежать. Запряженная лошадь движется иноходью или рысью, при этом в любой момент времени земли касаются две ноги. Если лошадь с телегой или коляской понесла и перешла на галоп, то это страшно не только из-за потери управления и высокой скорости, но также из-за неустойчивости и повышенной вероятности падения животного.

Ездовые собаки передвигаются иноходью, рысью или кентером («вприпрыжку»). При рыси и иноходи две лапы всегда опираются на землю, а две находятся в воздухе. Эти аллюры мощнее истинного бега, менее утомительны и очень устойчивы. Такая поступь предпочтительна на длинных дистанциях, но обеспечивает меньшую скорость, чем кентер, при котором земли касается лишь одна лапа.

Этот аллюр позволяет собаке максимально вытянуться вперед, а при длинном шаге скорость выше.

Трудность бега в упряжке с санями заключается в том, что собаке приходится сочетать ходьбу, т. е. контролируемое падение и возвращение в исходное положение, с использованием силы тяжести для движения саней. Если общая масса запряженных собак недостаточна для того, чтобы преодолеть силу трения саней о снег за счет наклона тела вперед (использование силы тяжести), сани не сдвинутся с места, а собака не сможет податься телом вперед для шага. Упомянутые таксы слишком малы и легки для этой задачи.

Если общая масса команды собак маловата, то погонщик заставляет их подаваться вперед сильнее, при этом лапы служат в качестве рычагов. Чем тяжелее груз, тем больше собака должна пригнуться к земле. Преодоление силы тяжести с помощью рычагов происходит медленно. Суставы испытывают большую нагрузку, мышцы напряжены до предела. К тому же сильно страдают лапы: на льду или снегу они должны достаточно сильно давить на опорную поверхность, чтобы справиться с трением саней; если лапы скользят, они стираются и травмируются, в результате животное не может бежать.

Кстати говоря, расхожее представление о том, что ездовых собак принуждают бежать, подстегивая хлыстом, порождено художественной литературой. Собаки, испытывающие боль, страх и унижение, не будут бежать. Травмированные собаки, в частности со стертыми подушечками пальцев, не побегут. Собаки, страдающие от обезвоживания, не побегут. Хороший погонщик все это знает и тщательно следит за здоровьем своих собак, как физическим, так и психологическим. Хорошему погонщику известны пределы нагрузки и законы физики, хотя бы интуитивно. Без этих знаний гонки не выиграешь.

Ходьба, использующая силу тяжести для ускорения, выглядит сложнее, если брать во внимание более чем одну собаку. Если в сани запряжена лишь одна собака, то она должна тащить все 100% груза. Если её масса тела недостаточна для того, чтобы наклоном тела вперед сдвинуть сани с места, то нужно заставить животное пригнуться к земле, при этом работая лапами, как рычагами. Или же взять более крупную собаку, которая будет иметь достаточную массу для того, чтобы сдвинуть сани, наклоняясь вперед. Но тогда разумнее использовать лошадь.

Чтобы преодолеть трение саней об опорную поверхность за счет массы упряжки, нужна либо очень крупная собака, либо много небольших собак. Почему нельзя использовать крупную сильную собаку, скажем, маламута весом 45 кг? Или, еще лучше, найти великана весом килограммов этак 90? Что в этом неправильного?

А неправильно то, что после рывка вперед крупная собака должна ещё и поднять свой собственный вес в исходное положение полного роста, причем на длинной дистанции это надо будет проделать тысячи раз. Франк Шортер, победивший в марафонском забеге на Олимпийских играх 1972 г. в Мюнхене, накануне соревнований обработал наждачной бумагой подошвы своей беговой обуви, чтобы счистить несколько миллиграммов. На огромной дистанции эти миллиграммы сэкономили ему немалые силы. Крупное животное не может не быть сильным, поскольку оно неизбежно тяжелое. А чем тяжелее тело, тем больше энергии требуется, чтобы, делая шаг, не упасть вперед и вернуться в вертикальное положение.

Но сила не пропорциональна массе тела. Представим себе, что собака (или любое другое животное) имеет форму шара. При увеличении его диаметра на некую величину объем возрастет на куб этой величины, а площадь поперечного сечения (применительно к животному это толщина мышц и костей) лишь на квадрат. Тренированный человек ростом около 160 см весит примерно 45 кг, при росте около 190 см — 90 кг, т. е. увеличение роста на 20% соответствует увеличению массы тела вдвое. В то же время у крупного бегуна поперечное сечение костей и мышц относительно меньше, а значит, ему приходится работать больше, и его мышцы и кости испытывают большую нагрузку. Поэтому многие спортсмены — бегуны, гимнасты и др. — сравнительно некрупные люди.

У крупного животного организм состоит из большего числа клеток, но масса обслуживающих их мышц и костей относительно меньше. Динамика бега очень крупных собак быстро становится беспорядочной. Ньюфаундленды любят купаться в воде потому, что действует выталкивающая сила, уменьшающая вес тела и нагрузку на ноги.

Вода не только поддерживает, но и охлаждает организм. Почему не существует собак массой более 100 кг? Очевидно, такие собаки просто физически невозможны, хотя бы из-за проблематичности регуляции температуры тела. Всякая живая клетка в процессе своего обмена веществ вырабатывает тепло; упрощенно можно сказать, что она сжигает сахар. У собак ткани богато пронизаны кровеносными сосудами, а сама кровь содержит много гемоглобина, так что клетки в изобилии получают кислород и тканевое дыхание с выделением тепла весьма интенсивно, а это создает проблему теплоотдачи. Собственно, эта трудность свойственна не только собакам, а всем млекопитающим.

Диаграмма накопления тепла в организме (см. рис. 28) показывает, что при массе тела более 20 кг проблема избавления от тепла становится весьма острой. Этот график составлен для состояния покоя. Если же собака в движении, тепловая нагрузка стремительно увеличивается. Быстро бегущая собака производит огромное количество тепла.

Почему нужно избавляться от излишков тепла? У собак, как и у людей, действует ряд механизмов, регулирующих температуру тела таким образом, что она поддерживается постоянной; это необходимо для оптимального обмена веществ на клеточном уровне. Так, клетки головного мозга человека работают наилучшим образом при температуре 37°С. Если мозг охлаждается до 34,4°С, мыслительный процесс прекращается. При повышении температуры на 4°С выше оптимальной клетки мозга подают тревогу, а при температуре 41,1°С они начинают отмирать.

 

Рис. 28. Накопление тепла в зависимости от массы тела. У крупных собак с округлыми формами в организме неизбежно накапливается тепло. Они легко выживают в условиях арктической ночи. Но при интенсивной физической нагрузке теплопродукция очень велика, что опасно, если нет теплоотдачи. Хорошие ездовые собаки некрупные и при длительном беге вполне справляются с этой проблемой.

(По работе Phillips et al., 1981).

 

Нормальная температура тела у собак составляет 44,2°С. При температуре 37°С нормальное функционирование клеток уже невозможно. Изучая терморегуляцию у ездовых собак, Дейв Шимель и я применяли термистор — крошечный измерительный прибор, который дают собаке проглотить с пищей, и затем он посылает сигналы о температуре в желудке дистанционному приемному устройству. Вместо саней мы присоединили упряжь к пикапу с оборудованием, что позволяло отслеживать и контролировать скорость собак. Однажды Дейв выступал в качестве погонщика, а я записывал показания приборов. Вдруг у собаки по кличке Полночь температура начала падать. Испугавшись, что Полночь в опасности, мы остановили машину и осмотрели её, но собака выглядела вполне жизнерадостно. Мы продолжили путь, но её температура продолжала падать и опустилась значительно ниже 37°С. Пришлось снова остановиться. У Полночи по-прежнему не было никаких признаков недомогания. Я счел, что, скорее всего, термистор неисправен. Мы снова тронулись. Через какое-то время Дейв, сидевший за рулем, просиял улыбкой. «Полюбуйся на Полночь», — сказал он мне, и я увидел, как она на бегу нагнулась и ловко набрала полный рот снега. Показания термистора, разумеется, опять упали.

Среди млекопитающих человек лучше всего умеет избавляться от излишков тепла, но зато испытывает большие трудности с его сохранением. Собаки, наоборот, с трудом выделяют излишки тепла, но прекрасно его сохраняют. Точкой равновесия между накоплением тепла и избавлением от его излишка является температура окружающей среды около 21°С для людей и 16°С для короткошерстных ездовых собак. Нельзя тренировать собак при температуре воздуха выше 16°С, это опасно для животных.

Из рис. 28 понятно, что у небольших собак меньше накопление тепла, чем у крупных. В этой связи примечательно, что хорошие ездовые собаки весят обычно около 20—25 кг, т. е. находятся как раз на границе тех значений массы тела, при которых накопление тепла начинает резко увеличиваться с увеличением размеров. Согласно стандарту породы, у сибирских лаек максимальная допустимая масса тела составляет 27 кг.

У крупных собак больше объем клеток и меньше площадь поверхности для выделения тепла. Поскольку собаки покрыты шерстью, охлаждение путем потоотделения у них невозможно. Испарение жидкости, дающее охлаждение, достигается учащенным дыханием с высунутым языком, что снижает температуру в первую очередь легких и мозга. Единственное место, которое у собак потеет — это подушечки лап, но площадь поверхности этой части тела слишком мала, чтобы обеспечить сколь-нибудь ощутимое выделение тепла. Теплоотдача происходит в основном путем расширения подкожных вен и артерий: теплая кровь поступает к поверхности тела, с которой тепло рассеивается. Этот механизм у собак осложнен тем, что шерстный покров ухудшает выделение тепла. И чем крупнее собака, тем проблемнее теплоотдача.

Изучая терморегуляцию у ездовых собак, я с удивлением обнаружил, что ректальная температура у них составляет 42°С. Не имея эффективного механизма ликвидации излишков тепла, они не могли бы так быстро бегать. Собаки могут охлаждать мозг путем теплоотдачи с языка и носа; таким образом они поддерживают нормальную температуру мозга, когда общая температура тела растет. Самую высокую ректальную температуру я зарегистрировал у собаки по кличке Долли — 42,8°С; при этом она продолжала бежать. Но такое состояние чревато гибелью тканей. При температуре выше 44,4°С клетки тела отмирают.

Крупные и сильные маламуты при беге в упряжке начинают испытывать тепловую перегрузку очень быстро, причем в первую очередь страдает мозг. Площадь поперечного сечения языка у них лишь ненамного больше, чем у собак массой 20—25 кг или такс, а охлаждать нужно гораздо больший объем клеток. Вот почему я предпочел бы маламутам такс.

У борзых с их быстрым бегом в два такта та же самая проблема: при массе тела около 30 кг во время высокоскоростного бега накапливается слишком много тепла. Правда, площадь поверхности тела у них благодаря уплощенной обтекаемой форме больше по сравнению с собаками того же веса, но обычной формы. Возможно, такое телосложение изначально было приспособлением к жизни в пустыне, а быстрый бег — лишь следствие приспособленности к жарким условиям. Аналогично 12-килограммовые деревенские собаки, живущие в тропиках, приспособлены к жаре и влажности.

Почему относительно тяжелые борзые способны с высокой скоростью бежать короткие дистанции, не страдая от перегрева? Борзые — спринтеры, а ездовые собаки — стайеры, марафонцы. На спринтерский бег (как у собак, так и людей) расходуется энергия, образующаяся при мобилизации гликогена (сложного полисахарида) печени. Спринтеру важно иметь большую печень и длинные ноги, которые надо передвигать очень быстро (за счет мобилизации гликогена). Чем больше печень, тем больше в ней гликогена. Когда гликоген печени полностью истрачен, что может произойти менее чем за минуту, обмен веществ должен переключиться на другой источник энергии, а именно жирные кислоты; это переключение занимает некоторое время.

Человек пробегает 100 метров примерно за 10 с, борзая — 500 м за 30 с. Это время можно даже не дышать, т. е. энергия образуется анаэробно — без кислорода. Но если гликоген печени оказывается израсходован ранее конца дистанции, то спринтер — будь то человек или собака — падает без сил.

Наблюдается примечательная разница между размерами спринтеров и марафонцев, как людей, так и собак. Спринтеры-люди (мужчины) весят обычно около 65 кг — на 30% больше, чем хорошие марафонцы, у которых масса тела, как правило, до 55 кг. Такое же соотношение между борзой и ездовой собакой. Борзая не так вынослива, её энергия быстро исчерпывается.

Как обстоит дело с накоплением тепла у спринтеров? Обычно это не является проблемой, поскольку бег заканчивается до того, как возникает опасность перегрева. На короткой дистанции, которая преодолевается не дольше минуты, можно просто позволить теплу накапливаться. На длинных же дистанциях, которые проходятся за часы, тепловая перегрузка опасна как для человека, так и для собаки.

Преимущество человека в том, что у него есть механизм охлаждения путем потоотделения, поэтому он может долго бежать при более высокой температуре окружающей среды. Утверждая, что ездовые собаки — самые быстрые животные в мире на дистанциях более 40 км, следовало бы добавить: при температурах ниже 16°С.

Наверное, при температуре 32°С человек бы выиграл. Но я бы не погнал собаку в такую жару, чтобы это выяснить.

Если крупные собаки не способны бегать на марафонские дистанции, то почему этого не делают мелкие, скажем, чихуа-хуа? У них нет проблем с накоплением тепла, а также относительно велико поперечное сечение. Но, конечно, никому не приходит в голову впрячь в сани собак этой породы — едва ли не самых маленьких на свете (вес не более 2,7 кг). Только представьте себе такую упряжку!

Если бы не трудность выделения тепла и не большая масса тела, крупные собаки (с поступью типа шаг-шаг-шаг) были бы гораздо быстрее маленьких. При прочих равных условиях, чем крупнее собака, тем быстрее она способна бежать просто потому, что каждый ее шаг покрывает большее расстояние, ведь у нее длиннее тело и ноги. Для гонок на территории Новой Англии, где относительно теплый климат, я выбирал некрупных собак весом около 18 кг, но нередко проигрывал из-за того, что у них небольшой шаг. Длина шага зависит не только от общей длины тела. Важны также расположение и форма плеч, определяющие, как далеко вперед собака может протянуть лапы. У некоторых собак расстояние между верхними кромками лопаток недостаточное, когда передние лапы вытягиваются вперед, лопатки в верхней части смыкаются, так что передние лапы не могут протянуться дальше. Если такую собаку заставляют бежать слишком быстро, она бежит с большим шагом, чем для нее нормально, в результате чего лопатки трутся и ударяются друг о друга, причиняя боль и травмируя животное.

Одна из моих ведущих собак по кличке Перро была слишком узкой в плечах, но компенсировала это тем, что усиленно работала запястьями. Это не дает должной скорости и требует больше энергии, потому что в данном случае задействовано больше движущихся частей. К тому же движущиеся части изнашиваются. Но и с такой манерой бега Перро выдерживал гонки на длинные дистанции с высокой скоростью. (Замечу в скобках, что это был замечательный пес. Он умел управлять своим телом так, чтобы достигать максимально возможной скорости. Перро прошел не одну гонку за счет того, что люди назвали бы мужеством).

Кроме того, для длины шага имеет значение строение