Необъятный мир: Как животные ощущают скрытую от нас реальность - Эд Йонг

обращенная вверх, к небу, довольствуется черно-белым, поскольку для того, чтобы заметить силуэт летающего хищника, цвет не нужен. В той части, которая смотрит прямо, преобладают детекторы ультрафиолета, позволяющие не упустить питательный планктон. И наконец, часть, сканирующая горизонт и пространство ниже тела рыбы, тетрахроматична. Таким образом, глаз этого малька вмещает в себя весь ассортимент зрения – от черно-белого до превосходящего человеческие возможности.

Чтобы оценить цвета, которые воспринимает другое живое существо, недостаточно просто наложить инстаграмный фильтр на собственную картину мира. Нельзя исходить из того, что эти цвета остаются неизменными для всей воспринимаемой сцены, или на всем протяжении года, или у всех особей. Нельзя воспроизвести зрительную палитру животного, просто подсчитав его опсины или фоторецепторы. Как выяснил Кентаро Арикава, у многих бабочек число классов фоторецепторов откровенно избыточно{257}. У капустницы их восемь, но один из этих восьми имеется только у самок, а еще один только у самцов. У парусника ксута их шесть, но пользуется он лишь четырьмя, обеспечивающими тетрахромазию, а оставшиеся два, скорее всего, запрограммированы на особые задачи, например замечать пролетающие мимо объекты определенной окраски. Рекорд по числу классов фоторецепторов среди бабочек принадлежит паруснику Graphium sarpedon – у него их 15. Однако он от этого не становится пентадекахроматом, обладающим 15-мерным цветным зрением. Из 15 фоторецепторов лишь три распределены по всей поверхности глаза; четыре сосредоточены в верхней половине, восемь – в нижней. Арикава надеется, что, если как следует поискать, ему удастся обнаружить более тонкие нюансы этого разделения. Graphium sarpedon, по его мнению, скорее всего, тетрахромат, а остальные 11 классов фоторецепторов ему нужны, чтобы различать что-то очень специфическое в конкретных областях поля зрения.

Собственно, цветовое зрение никогда и не должно быть сложнее, чем тетрахромазия. Если ориентироваться на те цвета, которые отражаются от встречающихся в природе объектов, животным, чтобы увидеть все им необходимое, в любом случае достаточно четырех классов фоторецепторов, равномерно охватывающих весь спектр. Наиболее приближенную к этому идеалу модель мы находим у птиц. Все сверх того – напрасное и неэффективное расточительство. Поэтому, обнаруживая у живого существа значительно больше четырех типов фоторецепторов, ученые подозревают какой-то подвох.

– Суньте туда палец, и он по нему долбанет, – говорит мне Эми Стритс, показывая на небольшой аквариум. – Если, конечно, хотите попробовать…

Я хочу попробовать, но у существа в аквариуме, рядом с которым мы стоим в лаборатории в австралийском Брисбене, не самая добрая слава, поэтому проверять страшновато.

– А сильно он бьет?

– Мало не покажется, – заверяет Стритс. – Давайте!

Я окунаю мизинец в воду. В следующий миг к нему летит живая пятисантиметровая зеленая молния. Громкий щелчок – и палец пронзает острая, но терпимая боль. Я могу гордиться – мне довелось испытать силу удара пятнистого рака-богомола.

Рак-богомол (их еще называют ротоногими или стоматоподами, а любовно и просто подами) – это морское ракообразное, родственное крабам и креветкам, но уже около 400 млн лет развивающееся как самостоятельная ветвь. Задняя половина его тела наводит на мысли о крошечном омаре. В передней же располагаются две сложенные «руки», прижатые к груди, как у богомола, за сходство с которым рак и получил свое название. У видов-«копейщиков» эти руки ощетиниваются на конце рядом устрашающих шипов, а у «крушителей» – дубиноподобным молотом. И те и другие разворачивают свое оружие молниеносно и бьют, не дожидаясь спроса. Они отправляют в нокаут все, что сунется в их логово. Лупят они и друг друга, едва оказавшись рядом. Раки-богомолы раздают удары, как мы раздаем непрошеные советы, – направо и налево, агрессивно и безо всякого повода.

Стремительнее и мощнее этих ударов нет во всей природе. Дубинки крупного крушителя движутся с ускорением как у пули немаленького калибра и развивают в воде скорость до 80 км/ч{258}. Эти создания могут пробить панцирь краба, стекло аквариума, плоть и кости. Их не зря зовут пальцеломами, суставодробителями и костяшковоротами. Теперь вы понимаете, почему я так нервничал, когда окунал мизинец в аквариум. Даже этот экземпляр, еще не достигший размеров, позволяющих что-то по-настоящему раздробить, выбрасывал свое орудие с такой скоростью, что вода перед ним превращалась в пар. Звук лопающихся пузырьков и был тем щелчком, который я услышал перед тем, как палец пронзила боль. «У разных видов ротоногих звук удара немного отличается, это довольно занятно», – рассказывает Стритс.

Она подводит меня к другому аквариуму, где обитает павлиний рак-богомол – окрашенный в кричащие тона крушитель, панцирь которого переливается красным, синим и зеленым. Это самый знаменитый из 500 видов ротоногих и один из самых могучих. «А вот им лучше не попадаться», – многозначительно говорит Стритс. Я слушаюсь и терпение павлиньего рака-богомола не испытываю, а вместо этого смотрю на его глаза. Их два, они похожи на розовые маффины, обернутые синей фольгой и насаженные на два подвижных штырька на макушке. Левый таращится на меня. Правый – на Стритс. Это, пожалуй, самые необычные глаза на планете, и такого способа цветовосприятия, как у них, нет больше ни у кого из живых существ. Из всех умвельтов, с которыми мы до сих пор сталкивались, умвельт рака-богомола труднее всего поддается воображению. У Джастина Маршалла, заведующего лабораторией, где работает Стритс, не особенно получается представить его даже сейчас, после 30 лет, отданных ротоногим.

Мать Маршалла была естественно-научным иллюстратором, отец – морским биологом и куратором отдела рыб в лондонском Музее естествознания, поэтому его детство прошло на отмелях и судах, где он проникся любовью к краскам и морским обитателям. Когда в 1986 г. научный руководитель Маршалла в аспирантуре Майк Лэнд (с работой которого мы познакомились в предыдущей главе) попросил его выбрать, кем он будет заниматься – пауками, бабочками или ротоногими, – долго раздумывать ему не пришлось. «Я почти сразу выбрал раков-богомолов, – рассказывает Маршалл, – потому что они обитают в тропиках».

Свои исследования он начал с препарирования глаза павлиньего рака-богомола. У него, как и у других ракообразных, фасеточный глаз, состоящий из множества отдельных фокусирующих свет ячеек. Но лишь у него глаз разделен на три части: два полушария и четко выделенный пояс между ними – словно тропики, кольцом охватившие Землю. Помещая этот средний пояс под микроскоп, Маршалл еще не знал, какой великолепный сюрприз его ждет, – пестрая мозаика из красных, желтых, оранжевых, фиолетовых, розовых и голубых пузырьков{259}. В то время считалось, что ракообразные не различают цвета. Однако рак-богомол явно об этом не подозревал. «Я слово в слово помню, что сказал Майк, когда я продемонстрировал ему это предметное стекло: "Фак! Фак, фак, фак! Фак!" – откровенничает Маршалл. – И я подумал: "Ого, кажется, мы что-то нарыли!"»

Маршалл предположил, что с помощью этих цветных пузырьков рак-богомол отфильтровывает свет, поступающий к единственному классу фоторецепторов. Таким образом он получает возможность видеть цвета с помощью глаза, который в противном случае оставался бы невосприимчивым к цвету. Чтобы проверить свою гипотезу, Маршалл отправился из Англии в США – к Тому Кронину, у которого имелись и нужное оборудование, и растущий интерес к ротоногим. За несколько недель напряженной работы они вдвоем исследовали этот глаз вдоль и поперек, анализируя все попадавшиеся фоторецепторы. И, к своему изумлению, обнаружили не один их класс, а как минимум одиннадцать{260}. «Мы ничего не понимали, – вспоминает Кронин. – В каждой части глаза мы находили свой, отдельный класс фоторецепторов. Наше с Джастином совместное открытие было самым большим чудом за всю мою научную карьеру». Рак-богомол «может располагать системой цветового зрения, превосходящей все до сих пор описанные», – заключили Кронин с Маршаллом в своей статье 1989 г. Или, как говорит Маршалл, «факов должно было быть еще больше».

Средний пояс состоит из шести рядов фокусирующих свет ячеек{261}. О двух нижних пока забудем, поскольку для цветового зрения используются лишь четыре верхних. В каждом ряду имеются три расположенных ярусами уникальных фоторецептора. В первом ряду – фиолетовые и синие, во втором – желтые и оранжевые, в третьем – оранжево-красные и красные и в четвертом – сине-зеленые (циан) и зеленые; выше всех в каждом ряду располагаются свойственные лишь ему УФ-фоторецепторы[90]. Итого получается 12 типов фоторецепторов, включая четыре ультрафиолетовых[91]. То есть у рака-богомола для одного только ультрафиолетового диапазона имеется больше типов фоторецепторов, чем у нас их насчитывается всего{262}. Что же они делают с таким богатством? Может быть,