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

образцы ткани в США – Грачевой. Проанализировав образцы, она установила, что в этих нейронах содержится особый вариант белка TRPV1 – уже знакомого нам температурного детектора, который обычно улавливает болезненный жар и жжение жгучего перца. TRPV1 настраивается на разные температуры в зависимости от того, какую должно считать чересчур горячей соответствующее животное: если для холоднокровной данио-рерио это 33 ℃, то для теплокровной мыши или человека – 42 ℃. У обыкновенного вампира TRPV1 реагирует на обычные для млекопитающих значения – везде, кроме нейронов в носовых ямках, где он срабатывает при гораздо более низкой температуре в 31 ℃. Вампир перенастроил этот детектор с экстремального жара на телесное тепло.

К кровососущим животным относятся и клещи, но у них тепловые детекторы помещаются на кончиках передней пары ног. Когда они ими машут – это характерное движение биологи называют поисковым, – кажется, будто они пытаются во что-то вцепиться. Они пытаются, но одновременно и обследуют окружающую среду. Якоб фон Икскюль (тот самый, который ввел понятие «умвельт») писал, что клещи выискивают жертву по запаху, а тепло лишь подтверждает для них, что они не промахнулись мимо голой кожи. Оказалось, что все иначе. Как установили недавно Энн Карр и Винсент Салгадо, клещи улавливают телесное тепло на расстоянии до 4 м{362}. Еще большей неожиданностью для Карр и Салгадо стало то, что популярные репелленты, такие как ДЭТА и цитронелла, не нарушают обоняние клещей, но мешают им чувствовать тепло. Возможно, это открытие позволит изобрести новые способы защиты от укусов клещей и заставит ученых пересмотреть результаты многих предшествующих исследований этих членистоногих. Сколько экспериментов были неверно истолкованы из-за того, что у экспериментаторов имелись ошибочные представления об умвельте клещей?

Оглядываясь назад, даже странно, что насчет термолокации у клещей можно было так заблуждаться. Органы на кончиках поисковой пары ног большинство ученых считали обонятельными детекторами, однако в этих структурах имеются крошечные округлые ямки с нейронами на дне – примерно такие же, как в носу вампировой летучей мыши. Характерно, что эти ямки перекрыты тонким экраном с единственным крохотным отверстием. Для носа это совершенно неподходящая конструкция, поскольку экран заблокирует большинству пахучих веществ доступ к находящимся внизу нейронам. А вот для инфракрасного сенсора это ровно то, что надо. Основную массу инфракрасного излучения, идущего от теплой крови пока еще далекого потенциального хозяина, экран тоже заблокирует, но что-то все же проникнет сквозь отверстие и частично озарит расположенную под ним ямку. Проанализировав, какие именно участки нагрелись, клещ вычислит, откуда идет излучение и, соответственно, где находится его источник. Гипотеза хоть пока и не подтвержденная, но вполне логичная. Еще бы, ведь именно так работают самые изощренные тепловые детекторы в природе. Чтобы понаблюдать их в действии, нужно запастись отвагой, щитками на голень и длинным шестом.

Мы не можем найти Джулию. Мы знаем, что она прямо перед нами, притаилась в крысином гнезде в зарослях опунции, но разглядеть ее не получается. Мы слышим красноречивый громкий писк – это наша антенна улавливает сигнал от находящегося внутри Джулии радиопередатчика, но сама Джулия не издает ни звука. Даже трещоткой не гремит. Мы оставляем ее в покое и отправляемся искать другую змею.

Мы с моей женой Лиз Нили приехали на поиск гремучих змей на огороженный участок калифорнийской кустарниковой степи, принадлежащий Корпусу морской пехоты США. Наши проводники – Рулон Кларк, который как начал в детстве гоняться за змеями и ящерицами, так до сих пор и не остановится, и его студент Нейт Редецке. Редецке регулярно выезжает отлавливать змей, которые появляются у окрестных домов, и нескольких из них он успел оснастить радиопередатчиками. Оставив машину на грунтовке с говорящим названием Рэтлснейк-каньон-роуд («дорога к Каньону гремучих змей»), мы надели на голени кевларовые щитки и потопали через море полыни, вдыхая пропитанный укропным ароматом воздух, уворачиваясь от ядовитого сумаха и перелезая через валуны.

«Когда работаешь с пресмыкающимися, начинаешь очень остро чувствовать температуру и погоду», – говорит Кларк. Он заставил нас выйти рано поутру в надежде застать змей на открытых местах, куда они выползли бы понежиться на обещанном прогнозами не по сезону теплом октябрьском солнце. Но прогнозы обманули. На улице холодно и пасмурно, и змеи, в отличие от нас, никуда вылезать не пожелали. Пауэрс отсиживается среди кактусов. Трумэн – в нагромождении валунов. Джулия и не думает показываться. (Редецке называет своих змей в честь бывших американских президентов и первых леди.) Мы уже готовы сдаться, но тут Редецке слышит громкий писк и, воспрянув духом, несется на другую сторону пригорка. Через несколько минут он кричит, что нашел Маргарет. Раздвинув ветки кустарника, он залезает в его гущу щипцами и вытаскивает красного гремучника – метровую змею цвета ржавчины. По идее, красные гремучники смирные, но даже их кротость не безгранична. Когда Редецке опускает Маргарет в мешок, она атакует, оставляя на ткани капли желтого яда. Оказавшись внутри, змея принимается греметь трещоткой, но, поскольку согреться она не успела, звук выходит глухим.

Позже Редецке загоняет Маргарет в пластиковую трубу диаметром чуть шире ее тела. Осторожно придерживая змею за хвост, я заглядываю в другой конец трубы и смотрю Маргарет в лицо. Ее зрачки – две вертикальные прорези. Уголки рта задраны вверх словно в ухмылке. Над глазами без век нависают крупные горизонтальные чешуйки, создающие то выражение вечной злобы, которое я называю «гримасой выжидающей гадюки». Обычно это зрелище внушает страх, но мне Маргарет кажется красивой. Каким кажусь ей я – кто знает, однако на таком расстоянии она меня точно видит, и не только глазами. С помощью пары крошечных ямок, расположенных прямо за ноздрями, она улавливает мощный поток инфракрасного излучения, идущий от моего теплого лица, и более слабый – от скрытого одеждой тела. На фоне окружающей осенней прохлады я полыхаю, словно факел.

Теплочувствительные ямки независимо друг от друга появились в ходе эволюции у трех разных групп змей{363}. Две из них, питоны и удавы, – неядовитые: они обвивают жертву и сдавливают ее в кольцах, пока та не задохнется[115]. Третья – крайне ядовитые ямкоголовые змеи, родственники гадюк, различные щитомордники, гремучие змеи и гремучники[116]. Гремучие змеи нападают на теплые объекты, предпочитая только что убитых мышей окоченевшим, и атакуют добычу в кромешной темноте{364}. Даже слепая от рождения, появившаяся на свет без глаз гремучая змея будет добывать мышей ничуть не хуже зрячей{365}. Благодаря ямкам прицел у нее настолько точный, что позволяет вцепиться грызуну не куда получится, а четко в голову.

Точнейшую термолокацию ямкоголовым змеям обеспечивает устройство ямок (схожее со структурой тепловых сенсоров на ногах клещей). Чтобы понять, как они выглядят, представьте, что вы установили миниатюрный батут на дно круглого аквариума и перевернули всю конструкцию набок. Теперь у нас имеется округлая заполненная воздухом камера с узким входным отверстием и натянутой поперек нее тонкой мембраной. Проникнув сквозь отверстие, инфракрасное излучение попадает на мембрану и нагревает ее. Происходит это мгновенно, поскольку мембрана открыта всем стихиям и висит в воздухе, а толщина ее в шесть раз меньше, чем у листа бумаги, на которой напечатана эта книга. А еще она пронизана примерно семью тысячами нервных окончаний, улавливающих малейшее повышение температуры. Эти нервы, как выяснила Елена Грачева, оснащены огромным количеством тепловых детекторов TRPA1 – их там в 400 раз больше, чем в нейронах остального тела змеи. Они отреагируют, если температура мембраны повысится хотя бы на 0,001 ℃{366}. Эта потрясающая чувствительность означает, что ямкоголовая змея способна почувствовать тепло от тела грызуна на расстоянии вплоть до метра{367}. Гремучая змея с завязанными глазами, сидящая у вас на голове, почует тепло от мыши, примостившейся на кончике пальца вашей вытянутой руки[117].

Структурно ямка подобна глазу. Мембрана, улавливающая инфракрасное излучение, аналогична сетчатке. Отверстие, через которое излучение проникает в ямку, соответствует зрачку. Оно, как и зрачок, узкое, а значит, какие-то области мембраны будут нагреваться поступающим излучением, а какие-то останутся в прохладной тени. На основании рисунка перепадов тепла и холода змея определяет положение источника инфракрасного излучения точно так же, как с помощью света, попадающего на сетчатку, создает зрительный образ окружающей действительности. Сходство это далеко не метафорическое. Некоторые ученые полагают, что ямки действительно служат змеям второй парой глаз, настроенной на инфракрасную часть спектра, невидимую для основной пары.