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

но почему-то, когда мы смотрим на экстремофилов – будь то императорские пингвины, шлепающие по бескрайним антарктическим льдам, или верблюды, бредущие по раскаленным пескам, – мы невольно жалеем их, думая, что всю свою жизнь они ужасно мучаются. Мы восхищаемся не только их физиологической выносливостью, но и психологическим мужеством. Мы проецируем на них собственные ощущения: если нам в таких условиях было бы плохо, значит, и им несладко. Однако их чувства настроены на температуру среды обитания. Верблюда, скорее всего, не беспокоит палящее солнце, а пингвинов не страшат бурные ледяные волны. Пусть себе бушуют – холод пингвинам явно не страшен.

Мой домашний термостат сейчас установлен на 21 ℃. Но это не значит, что во всем доме именно такая температура. Я работаю в гостиной, окна которой выходят на юг, и там значительно теплее, чем в других помещениях. В тот момент, когда я печатаю эту строчку, моя макушка греется на солнце, а ноги под столом охлаждаются в тени. Вариации возможны и между более близкими участками: в 5 мм от поверхности моей кожи температура будет градусов на десять ниже, чем прямо на ней, поэтому лапкам мухи, севшей мне на руку, будет теплее, чем крыльям{343}. Такие маленькие существа быстро принимают температуру окружающей среды. Если бы муха села мне на голову, она рисковала бы всего за несколько секунд опасно нагреться под солнцем{344}. Но температурные датчики на кончиках ее антенн такого, скорее всего, не допустят.

Нейробиолог Марко Галлио продемонстрировал эффективность этих датчиков, помещая дрозофил в камеру с по-разному подогреваемыми отсеками (по сути, это тот же эксперимент, который проводила Матос-Круз с сусликами и нагреваемыми панелями){345}. Галлио установил, что дрозофилы охотно остаются в отсеках, где поддерживаются их любимые 25 ℃, и избегают соседних отсеков с температурой 30 ℃, которая им не нравится, и 40 ℃, которая для них смертельна. Причем решение они принимают молниеносно: оказываясь на границе «горячей зоны», они резко разворачиваются в полете, словно наткнувшись на невидимую стену.

Маневрировать подобным образом им позволяет высокая теплопроводность хитина, из которого состоят их антенны, а также крошечный размер этих антенн. Их температура сравнивается с температурой окружающей среды настолько быстро, что муха сразу чувствует, что угодила в холодный или горячий фронт. Как выяснил Галлио, антенны могут работать и как стереотермометр, фиксирующий градиент тепла – примерно как ноздри у собаки в силу своей парности фиксируют градиент запаха. Между двумя своими антеннами муха улавливает разницу в ничтожные 0,1 ℃ и устремляется в сторону более комфортной температуры. Слушая рассказ Галлио о полученных им результатах, я невольно вспоминаю, как двигались все виденные мной мухи. Их траектории, всегда такие хаотичные и случайные, теперь обретают осмысленность: муха как будто пробирается по полосе препятствий, лавируя между теплыми и холодными участками, которые я не ощущаю и сквозь которые иду напролом.

Эта способность двигаться в зону желаемой температуры, называемая термотаксисом, широко распространена в животном царстве[111]. Создания большие и малые определяют с помощью своих детекторов, не стала ли окружающая среда непригодной, и следят за тем, как меняется температура по ходу движения. Как в детской игре в «горячо-холодно», большинство животных по изменениям температуры непосредственно окружающей их среды оценивают тепловые градиенты, создаваемые солнцем и тенью, ветром и течениями. Однако некоторым удалось превратить эту совершенно заурядную способность в особое умение: они умудряются определить, насколько точка А теплее точки Б, не перемещаясь туда. Они умеют активно выискивать источники тепла на расстоянии.

Десятого августа 1925 г. в 11:20 утра в нефтехранилище у калифорнийского города Коалинга ударила молния{346}. Огненное море бушевало три дня – языки пламени вздымались так высоко, что ночью при их свете можно было читать за 15 км от места событий. И в этом же свете читавшие могли видеть крошечные черные точки, летящие сквозь клубы дыма прямо туда, в огненный ад. Это были златки пожарные, по-английски – fire-chaser beetles, «гоняющиеся за огнем жуки», и они полностью оправдывают это название.

Мы все знаем, что мотыльки летят на пламя, – однако в действительности их привлекает не огонь, а свет[112]. В отличие от них, златки – жуки из рода Melanophila – летят именно на жар. «Несметные полчища», как писал энтомолог Эрл Гортон Линсли, этих черных насекомых длиной чуть больше сантиметра осаждают домны, печи цементных фабрик и чаны с горячим сиропом на сахарных заводах{347}. Как-то летом Линсли наблюдал тучу златок на пикнике с барбекю, где «в изобилии жарилась оленина»{348}. В 1940-х гг. златки донимали футбольных болельщиков на Калифорнийском мемориальном стадионе в Беркли, «садясь на одежду и даже кусая шею или руки». Скорее всего, «их привлекал дым от (примерно) двадцати тысяч сигарет, который в безветренные дни окутывал трибуны, словно туман». Страдают и испытывают неудобства во всех этих случаях и люди, и насекомые, поскольку и промышленные предприятия, и барбекю, и трибуны стадиона только отвлекают златок от их истинной цели – лесных пожаров.

Прилетев туда, златки устраивают, пожалуй, самую драматичную оргию во всем животном мире, спариваясь посреди пылающего леса{349}. А потом самки откладывают яйца на остывающую обугленную кору, и питающиеся древесиной личинки, вылупляясь, оказываются в настоящем раю. Покалеченные и ослабленные пожаром деревья не в силах сопротивляться выгрызанию изнутри, а хищников, интересующихся личинками, отпугивают дым и жар пепелища. Личинки мирно кормятся, растут, превращаются в жуков и улетают на поиски нового пожара. Однако лесные пожары нечасты и непредсказуемы, поэтому златки должны уметь чуять их издалека. Поскольку златки летают днем, высмотреть пламя в темное время суток, как высматривали бы его ночные насекомые, у них не получится. И разглядеть поднимающийся к небу дым они тоже не смогут, потому что зрение у них недостаточно острое, чтобы отличить клубы дыма от облаков. А запах жженого дерева, который их антенны наверняка уловят, переносится ветром, который не всегда дует в нужную сторону{350}. Поэтому самый надежный ориентир для златок – тепло.

Атомы и молекулы в любом физическом теле постоянно колеблются, порождая тем самым электромагнитное излучение{351}. Если тело нагреть, молекулы будут двигаться быстрее, так что интенсивность и частота излучения возрастут. Видимый свет в этом излучении тоже содержится – вспомните, например, как сияет раскаленный металл, – но основная его доля приходится на инфракрасную часть спектра[113]. И хотя инфракрасный свет для нас невидим, ощущать его мы вполне способны. Дрова, горящие в камине, у которого вы стоите, испускают инфракрасное излучение, и когда его волны достигают вас, энергия поглощается и нагревает обращенные к камину участки вашей кожи, заставляя сработать ее температурные детекторы. Вы чувствуете тепло. Вы можете определить, откуда оно исходит, поскольку поглощающие инфракрасное излучение участки вашего тела нагреваются – в отличие от тех, которые оказались в инфракрасной тени. Однако проделать этот фокус можно только вблизи. Инфракрасный свет распространяется во все стороны сразу и быстро поглощается по мере распространения. Чем дальше вы отходите от камина, тем меньше инфракрасного излучения до вас докатывается, и рано или поздно его энергии уже не хватит, чтобы нагреть вашу кожу до ощутимого уровня. Чтобы уловить инфракрасное излучение от удаленного источника, либо сам источник должен быть очень мощным (как, например, солнце), либо вам понадобится специальное оборудование. У златок Melanophila мы наблюдаем второй вариант.

Под крыльями, прямо позади средней пары ног у златок имеются две ямки. В каждой находится скопление из примерно семидесяти шариков, в совокупности напоминающее кривоватую малину. Исследовав это скопление под микроскопом, зоолог Гельмут Шмитц увидел, что каждый шарик заполнен жидкостью и насажен на окончание чувствительного к давлению нейрона{352}. Когда до этих шариков докатывается инфракрасное излучение, жидкость внутри нагревается и расширяется. Выплеснуться наружу она не может, поскольку стенки у шариков твердые, поэтому она сжимает окончание нейронов, заставляя их сработать. Такой механизм восприятия тепла отличается от всех упоминавшихся в этой главе до сих пор. В отличие от зимующих сусликов и лавирующих в воздухе дрозофил, златки не просто замеряют температуру окружающей среды. Почти так же, как человек, греющийся у камина, они чувствуют волны инфракрасного излучения, которые расходятся от источника жара.

Чувствительность у этих шарообразных детекторов, должно быть, просто невероятная, поскольку порой златки слетаются на лесные пожары и в другие «горячие