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

Первоначально сигналы от обеих пар обрабатываются разными частями мозга, но затем поступают в общую область, называемую оптическим тектумом. Там оба потока объединяются, и данные, полученные на основе видимых и инфракрасных волн, судя по всему, суммируются нейронами, реагирующими и на те и на другие{368}. Не исключено, что змеи и в самом деле видят инфракрасное излучение, воспринимая его как обычный цвет. «Не стоит считать ямковые органы отдельным шестым чувством, – писал нейробиолог Ричард Горис. – Они, скорее, усиливают зрение своих обладателей»{369}. Возможно, они позволяют змее разглядеть больше подробностей в темноте и отыскать теплые объекты, скрытые густым подлеском, а также привлекают внимание к юркой добыче, движущейся мелкими перебежками[118].

Но если ямки – это глаза, то очень простые, дающие нечеткое изображение. Тогда как на обычной сетчатке сенсоры исчисляются миллионами, в ямках их тысячи, и там нет линзы-хрусталика, чтобы фокусировать поступающее инфракрасное излучение. Когда в документальных фильмах инфракрасное зрение змей пытаются передать с помощью съемок инфракрасной камерой, аудиторию вводят в заблуждение. Эти кадры, на которых красно-белые грызуны вальяжно фланируют на сине-фиолетовом фоне, всегда неправдоподобно подробны. Гораздо лучше размытость инфракрасного зрения показана в боевике «Хищник» (Predator, 1987), в котором Арнольд Шварценеггер встречается с инопланетянином, охотящимся на людей. (Наверное, это первый и единственный случай, когда кто-то обвинил этот фильм в реалистичности.)

Физик Джордж Баккен некоторое время назад смоделировал, что воспринимают термолокационные ямки змеи, когда мышь перебегает через бревно. У него получились зернистые изображения маленьких теплых клякс, которые движутся на фоне больших холодных клякс{370}. Может, гремучая змея с завязанными глазами, свернувшаяся у вас на голове, и различит мышь, примостившуюся на кончике пальца вашей вытянутой руки, но мышь эта покажется ей бесформенным пятном – если не взбежит повыше, к бицепсу. Ямкоголовые змеи компенсируют этот недостаток тщательным выбором места для засады. Рогатые гремучники предпочитают термальные границы – области постоянных перепадов от тепла к холоду, где движущееся теплокровное животное засечь проще{371}. А на китайском острове Шэдао местные ямкоголовые выбирают в качестве мест для засады участки под открытым небом, где им проще высмотреть перелетных птиц, которыми они объедаются по весне{372}.

Как же змеи, собственно, воспринимают тепло? Подсказку нашел китайский герпетолог Йечжон Тан, работавший с короткохвостыми ямкоголовыми гадюками{373}. Если закрыть змее глаз и ямку, расположенные на одной стороне, змея будет поражать свои жертвы в 86﹪ случаев. Если закрыть оба глаза или обе ямки, точность поражения ненамного снизится – до 75﹪. А вот если закрыть глаз и ямку, расположенные на противоположных сторонах, змея будет промахиваться в половине случаев. Этот неожиданный результат говорит о том, что змеи объединяют визуальные и термические данные. Но как им это удается, если разрешение у этих органов настолько отличается? Баккен предполагает, что их мозг, возможно, способен с помощью более четких данных от глаз научиться лучше истолковывать грубую информацию от термолокационных ямок. В конце концов, нам же удается запрограммировать искусственный интеллект на классификацию образов или поиски скрытого рисунка, обучая машину на достаточно большой базе изображений. Возможно, глаза змеи обеспечивают ту самую тренировочную выборку, которая необходима мозгу, чтобы научиться интерпретировать расплывчатую информацию с термолокатора.

Какое бы преимущество ни обеспечивали змее ямки, оно явно немалое. В нервах их мембран содержится огромное количество крохотных энергетических станций, называемых митохондриями, – гораздо больше, чем в обычных органах чувств{374}. То есть термолокация требует серьезных энергозатрат, а значит, эти затраты окупаются выгодами, и у ямкоголовых змей должно быть ощутимое преимущество перед их не имеющими ямок родственниками[119]. Но чем больше я расспрашиваю Кларка о теплочувствительности, тем больше вопросов остается без ответа[120]. Зачем ямкоголовым змеям понадобилось развивать инфракрасное восприятие, если у большинства из них имеется превосходное ночное зрение? Если теплочувствительность помогает глазам, почему она не развилась у других ночных гадюк? Почему ямками обзавелись питоны и удавы, которых отделяет от ямкоголовых змей около 90 млн лет эволюции и которые охотятся совсем иначе, а более близкие родственники ямкоголовых змей, такие как кобры и садовые ужи, этого не сделали? И самое загадочное: почему ямки явно работают лучше, если их охладить?[121] «Мы что-то упускаем, – говорит мне Кларк. – Может, теплочувствительность нужна лишь для того, чтобы нацеливаться на добычу, но мне кажется, у нее есть какая-то функция, которую мы пока не понимаем».

Чтобы понять умвельт другого животного, нужно наблюдать за его поведением. Однако поведение ямкоголовых гадюк в основном состоит из выжидания. Не вырабатывая тепло самостоятельно, они могут месяцами обходиться без еды, сидя в засаде, пока не наступит подходящий момент. Те немногие, кто отваживается их исследовать, получают в качестве объекта наблюдения животное, которое обычно ничего не делает, и потому его очень трудно чему-то обучить – или понять. Впрочем, восприятие тепла может плохо поддаваться объяснению и у тех животных, которых мы вроде бы понимаем и умеем обучать.

Заведя собаку – золотистого ретривера по кличке Кевин, – зоолог Рональд Крёгер начал обращать внимание на его нос. У спящей собаки нос обычно теплый. Но вскоре после пробуждения он становится прохладным и влажным. Как установил Крёгер, в теплой комнате температура собачьего носа будет на 5 ℃ ниже окружающей и на 9–17 ℃ ниже температуры носа коровы или свиньи в том же помещении{375}. Почему? Вампировые летучие мыши и гремучие змеи, судя по всему, охлаждают свои теплочувствительные ямки. Может быть, то же самое делают и собаки? Может, их нос – это не только орган обоняния, но и инфракрасный сенсор?

Крёгер считает именно так. Его научная группа успешно обучила трех собак – Кевина, Дельфи и Чарли – различать две панели, которые выглядели и пахли абсолютно одинаково, но одна была теплее другой на 11 ℃{376}. При двойном слепом тестировании, когда тренеры собак не знали правильный ответ и поэтому не могли невольно повлиять на результаты, все три подопытных пса выбирали нужную панель в 68–80﹪ случаев. Ученые предполагают, что предкам домашних собак, волкам, могло быть выгодно улавливать инфракрасное излучение от крупной потенциальной добычи. Но если это излучение быстро слабеет по мере удаления от источника, чем теплочувствительность поможет животным, и без того обладающим острым слухом и обонянием? Волк наверняка учует запах своего будущего ужина задолго до того, как жертву выдаст идущее от нее тепло. А вблизи глаза и уши, вне всякого сомнения, позволяют ему отследить бегущую цель, не обращаясь к инфракрасному сенсору на носу. «Трудно представить, какая от него может быть реальная польза, – говорит Анна Балинт, участвовавшая в этом исследовании. – Я думаю, тут нужно мыслить нестандартно».

Пытаясь представить себе чужой умвельт, всегда нужно учитывать расстояние. При подходящих условиях обоняние и зрение действуют на длинных дистанциях, а теплочувствительность – на более коротких, если только она не заточена под отслеживание далеких лесных пожаров. Но есть чувства, требующие еще большей близости – непосредственного контакта.

6

Грубое чувство

Потоки и прикосновения

Поначалу, все были уверены, что Селка просто спит. Селка, калан-подросток, жила в Морской лаборатории Лонга в Санта-Круз – в вольере с бассейном, в котором имелся стеклопластиковый помост, чуть возвышавшийся над водой. Обитательница вольера пристрастилась заплывать под этот помост и, высунув нос в узкий зазор над поверхностью воды, подремывать – по крайней мере так все думали. Как оказалось, в периоды бодрствования она потихоньку откручивала гайки, которыми помост крепился к опорам. И вот в один прекрасный день сенсорный биолог Сара Штробель, работавшая с каланами, увидела, что весь помост съехал набок, Селка плавает вокруг него, баюкая на животе отвинченную опору, а все гайки и болты отправлены в слив.

Какую фотографию каланов ни возьми, везде они покачиваются в воде на спине, часто с закрытыми глазами – иногда поодиночке, а иногда парочками, сцепившись лапами. В результате они производят совершенно обманчивое впечатление созданий вальяжных и сонных. На самом же деле «у них ни минуты покоя, – говорит Штробель. – Они постоянно чем-то заняты, с чем-то играют, что-то хотят потрогать». Эта неугомонность характерна не только для каланов, но и для остальных куньих – хорьков, ласок, выдр, барсуков, медоедов и росомах. Однако у каланов к «общему обаянию куньих»,