Роль желез внутренней секреции в миграции

Авторы научно-популярных статей и специальных работ, посвященных перелетам птиц, склонны объяснять самые волнующие и интересные загадки миграции действием эндокринной системы. Железам внутренней секреции придавали огромное значение, их называли внутренними причинами миграций. Ученые считали, что с открытием "гормона перелета" проблема будет решена. Сорок лет назад Роуэн начал поиски гормона перелета, которые продолжаются до сих пор. Пройдем по следам этих поисков и попробуем понять, так ли важны для перелетов гормоны, как это принято считать.

Железы внутренней секреции очень малы: у птиц размером с воробья они весят несколько миллиграммов. Эти образования выделяют в кровь вещества, называемые гормонами. Часто еще невозможно определить количество их в крови или железе - так оно мало. Но влияние этих веществ на организм огромно: они управляют обменом веществ. Рост организма, размножение, половое поведение, родительская забота, смена нарядов, потребление воды, устойчивость к ядам и физическим нагрузкам, морозостойкость - все это определяется гормонами. Гормоны регулируют интенсивность энергетического обмена итак называемый промежуточный обмен, т. е. соотношение между жирами, углеводами и белками. Они контролируют все процессы в организме птицы от рождения до ее смерти, вплоть до того, что определяют, сколько у нее будет птенцов. Несомненно, их влияние сказывается и на миграционном состоянии (рис. 13).

Рис. 13. Деятельность желез внутренней секреции. Расположение желез показано на силуэте кулика. 1 - гипофиз, 2 - щитовидная железа, 3 - надпочечники, 4 - половые железы, 5 - поджелудочная железа. Схема в нижнем левом углу отражает связи между железами, а, б, в, г - графики, на которых показано изменение в течение года активности выделения гормонов для перелетных птиц - сплошной линией, для оседлых - прерывистой

Поступивший в кровь гормон разносится по всему организму, достигает каждой клетки. Но характерная особенность гормонов заключается в том, что они поступают во все органы, а действуют только на определенные. Гормон служит лишь ключом, отпирающим реакции. На сотни тысяч реакций, управляемых эндокринной системой, приходится менее двух десятков разных гормонов. Исследователей поражает тот колоссальный набор разнообразных процессов, которым заведует гормон.

Есть сказочка о сороконожке, которую спросили, как она управляется со всеми своими ногами? Что делает тридцать седьмая нога, когда тринадцатая делает шаг вперед? А что делает в это время пятая или двадцать седьмая? Сороконожка задумалась и разучилась ходить. Она уже не могла шевельнуть ногой, поскольку никак не могла сообразить, что должны делать в это время остальные ноги. Исследователь, глядя на список функций одного гормона, часто замирает, подобно бедной сороконожке. Возьмем, например, гормон щитовидной железы - тироксин. Осенью он вызывает у птиц линьку, потому что железа чувствительна к изменению длины светового дня. Кроме того, чем холоднее, тем больше гормона выделяет железа. Но избыток гормона разрушает вещества, окрашивающие перо. И вот результат - к зиме у некоторых птиц, например у белой куропатки, образуется белый наряд, который делает ее малозаметной на фоне снега.

Но избыток гормона выделяется не для изменения окраски, а для изменения интенсивности обмена веществ, для его усиления. Благодаря усиленному обмену веществ в течение осени, темп обмена зимой может быть замедлен. Чем короче световой день зимой, тем экономнее щитовидная железа выделяет гормон и тем ниже обмен веществ. Если морозы усилятся, железа выделит гормона немного больше - это вызовет рост дополнительных перьев (гормон вызывает и рост пера) и усилит трату энергии (гормон управляет активностью расхода энергии). Эта энергия защитит куропатку от холода. Дополнительная трата энергии немедленно восполнится, потому что гормон щитовидной железы усиливает аппетит и активность поиска корма. Потребление пищи возрастет больше, чем ее трата, и жировые резервы птицы увеличатся.

Многие знают, что на севере животные крупнее, чем на юге. Это делает все тот же гормон щитовидной железы, так как на севере холоднее, и он выделяется в больших количествах. Этот гормон помогает гормону роста (в этом случае он синергист) и мешает половым гормонам (антагонист). А половые гормоны антагонисты гормону роста. Не удивительно ли все это? Но как затрудняет эта многоликость постановку опытов! Кажется, все предусмотрено, а результат оказывается совсем неожиданным, и начинай все сначала.

Все железы внутренней секреции подчиняются гипофизу. Он выделяет набор гормонов, изменяющих активность работы желез внутренней секреции. Периферийные железы в свою очередь сами влияют на гипофиз: их гормоны угнетают его. Это обычный кибернетический принцип обратной связи. Долгое время гипофиз считали королем желез, но фигурально выражаясь, это - английский король. Деятельность гипофиза зависит от небольшого, еще недавно мало кому известного образования - гипоталамуса. Гипоталамус регулирует деятельность эндокринной системы со стороны мозга. Клетки его выделяют нейросекрет, который действует на гипофиз. Так осуществляется связь между двумя системами управления - нервной и эндокринной.