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

чтобы ловить добычу, а поджидает потенциальных жертв в засаде. На его ногах – сотни тысяч волосков, растущих очень густо, до 400 штук на квадратный миллиметр{452}. Почти все они связаны с нервами и чувствительны к касанию. Достаточно пошевелить хотя бы несколько волосков на одной ноге, и паук либо отдернет ее, либо развернется, выясняя, что происходит. Если на бегу волоски скользнут по какому-нибудь препятствию – например, проволоке, натянутой на пути паука любопытным ученым, – паук приподнимет корпус, перенося его над барьером{453}. Во время брачных игр самец, судя по всему, должен определенным образом стимулировать волоски самки, чтобы она его не съела.

Большинство волосков реагируют только на непосредственное прикосновение, но некоторые, самые длинные и чувствительные, изгибаются и от дуновения ветра. Это трихоботрии – от греческого «трихос» (волос) и «ботрос» (впадина). Как и нитевидные перья у птиц или невромасты у рыб, они представляют собой потоковые сенсоры – только необычайно чувствительные. Они изгибаются даже от движения воздуха со скоростью 2,5 см в минуту – это настолько мягкое дуновение, что его и дуновением не назовешь{454}. Если рассматривать трихоботрии под микроскопом, видно, как они трепещут под воздействием неуловимых потоков, хотя все остальное вокруг них неподвижно. Располагая сотней трихоботрий на каждой ноге, тигровый блуждающий паук фиксирует любые воздушные потоки, витающие вокруг его тела с любой стороны. Этой необыкновенной чувствительностью он пользуется в смертоносных целях.

На родине, в тропических джунглях, паук весь день прячется в палой листве и выбирается оттуда только через полчаса после заката. Он устраивается на листе и ждет. По мере того, как сгущается темнота, порывы ветра становятся все реже, и в плавных движениях окружающего воздуха начинают преобладать низкие частоты, которые паук игнорирует. Его трихоботрии настроены на более высокочастотные колебания, производимые летающими насекомыми, например приближающейся мухой. Даже самая крохотная муха все равно толкает перед собой воздух. Поначалу паук не отличает это движение воздуха от фоновых колебаний. Но когда до мухи останется сантиметра четыре, ее воздушный сигнал делается заметным, как силуэт, проступающий из тумана. Трихоботрии на ближайшей к мухе ноге начинают шевелиться раньше тех, что расположены на других ногах, и, отмечая эту разницу, паук разворачивается в нужную сторону. Когда муха оказывается над одной из ног, воздушный поток дует на трихоботрии сверху, и паук бросается в атаку. Подпрыгнув, он хватает добычу в воздухе передними ногами, стаскивает ее на землю и кусает, впрыскивая яд{455}. «В процессе он даже может корректировать траекторию своего прыжка, – говорит Фридрих Барт, который изучает этих пауков с 1963 г. и наблюдал их прыжки бессчетное число раз. – Я всегда думаю о том, как трудно сконструировать робота, который сможет такое проделывать».

Но и жертвы пауков не совсем беспомощны. У многих насекомых имеются собственные сенсоры воздушного потока{456}. У лесных сверчков на заднем конце брюшка расположены церки – парные отростки, покрытые сотнями волосков, таких же чувствительных, как трихоботрии у пауков, а может, и более того. Эти так называемые нитевидные волоски способны улавливать воздушный поток, создаваемый взмахами крыльев осы. Как выяснил Джером Касас, они различают и почти неуловимое движение воздуха, производимое атакующим пауком.

Главный враг лесного сверчка – паук-волк, который кидается на жертву и заваливает ее. На неровной лесной подстилке паук-волк должен атаковать с того же листа, на котором находится его цель. Он делает это молниеносно, однако Касас обнаружил, что волоски сверчка чувствуют движение паука почти сразу, как тот берет разбег{457}. Собственно, чем быстрее движется паук, тем заметнее он для сверчка. Единственный выход для хищника – подкрадываться как можно медленнее, чтобы, почти не колыхая воздух, подобраться максимально близко для решающего броска. И даже в этом случае шансы на успех составляют примерно 1 к 50. «Победа почти всегда остается за сверчком, – сообщает мне Касас. – Как только он перепрыгивает с этого листа на любой другой, игра окончена. Он уже все равно что в ином мире»[147].

Нитевидные волоски сверчков и трихоботрии пауков обладают почти непостижимой чувствительностью. Для воздействия на них достаточно доли той энергии, которая содержится в одном фотоне – мельчайшем возможном импульсе видимого света. Эти волоски минимум в 100 раз чувствительнее любого зрительного рецептора – как реально существующего, так и теоретически возможного{458}. Количество энергии, которое требуется, чтобы шевельнуть волосок сверчка, близко к тепловому шуму – кинетической энергии колеблющихся молекул. Иными словами, эти волоски фактически невозможно сделать еще более чувствительными, не нарушив законы физики.

Тогда почему они не реагируют на все подряд? Почему пауки не бросаются каждое мгновение на воображаемых насекомых, а сверчки не улепетывают ежесекундно от фантомных пауков? Отчасти дело в том, что волоски откликаются только на колебания с биологически значимыми частотами – на такие, которые производят хищники или жертвы, но не окружающая среда. Кроме того, механорецепторы у основания волосков менее чувствительны, чем сами волоски, и чтобы сработать, им требуется стимуляция посильнее. Наконец, из-за одного волоска паук в атаку не бросится. Животные редко прислушиваются к одному заголосившему механорецептору. Они следят за всем хором.

Зачем же тогда эта невероятная чувствительность каждому волоску? Напрашивается такой ответ: в результате долгой гонки вооружений между хищниками и их жертвами появились сенсоры, улавливающие слабейшие из возможных сигналов. «Но это слишком простой вариант, и мне он кажется не особенно убедительным», – признается Касас. Как биолог, он привык говорить об оптимизации, то есть о стремлении животных извлечь максимум из того, что у них есть, с учетом множества имеющихся ограничений. Однако волоски сверчков – это редкий пример максимизации. «Это практически предел совершенства, и это удивительно. Почему они такие, никто на самом деле не знает»[148].

У большинства членистоногих – огромной группы, включающей насекомых, пауков и ракообразных, – имеются волоски, улавливающие движение либо воздуха, либо воды. Подлинное значение этого широко распространенного чувства мы только-только начинаем постигать. Так, в 1978 г. Юрген Тауц выяснил, что с помощью волосков в средней части брюшка гусеницы улавливают колебания воздуха, создаваемые летящей осой-паразитом{459}. Уловив такие колебания, гусеница замирает, отрыгивает съеденное или падает на землю. Тридцатью годами позже Тауц установил, что точно так же гусеницы иногда реагируют на летящих медоносных пчел{460}. То есть, просто сотрясая воздух вблизи посещаемых ими растений, пчелы могут снизить ущерб, наносимый прожорливыми гусеницами. Мало какие группы насекомых значат для растений больше, чем пчелы и гусеницы, но никто даже не догадывался, что опылителей и вредителей связывают едва уловимые дуновения и незаметные наклоны волосков. Воздух вокруг нас полон сигналов, которые мы не распознаем. Впрочем, ими полна и земля под нашими ногами.

7

Дрожь земли

Поверхностные вибрации

В 1991 г. у Карен Варкентин была не жизнь, а мечта. Свежеиспеченная аспирантка, обожавшая лягушек и змей, каким-то чудом оказалась там, где в изобилии водились и те и другие – в коста-риканском Национальном парке Корковадо. Усевшись на берегу пруда, она любила наблюдать за многочисленными красноглазыми квакшами – древесными лягушками с лаймово-зеленым телом, оранжевыми пальцами, пронзительно-синими бедрами, желтыми полосками по бокам и помидорно-красными шарами глаз. Только за один вечер каждая самка откладывала около сотни икринок, которые она обволакивала слизистой массой и приклеивала к нависающим над водой листьям. Но примерно половина этих кладок сжиралась кошачьеглазыми ужами. Из уцелевших через шесть-семь дней вылуплялись головастики, которые падали прямо в воду – а иногда на Варкентин. «Обычное дело при полевых наблюдениях: головастики постоянно сыплются то на голову, то в блокнот, – рассказывает Варкентин. – А еще, бывало, заденешь кладку – и видишь, как из лопнувших икринок тут же вылезает несколько эмбрионов».

Вот это было странно. Головастики не просто пассивно вываливались из поврежденных Варкентин икринок. Они как будто активно спасались бегством. Но если они способны так улепетывать, когда их задевает человек, может, они и от напавшей змеи умеют ускользать? Может, они чувствуют движение жующей пасти и решают попытать счастья в воде? Когда Варкентин изложила свою гипотезу на семинаре, к ней отнеслись скептически. Лягушачьих зародышей все считали созданиями пассивными, которые вылупляются строго в установленные природой сроки и понятия не имеют, что творится в окружающей среде. «Кто-то счел мое предположение абсурдным, – говорит Варкентин. – Мне же казалось, что его имеет смысл проверить».

Она собирала лягушачьи кладки и помещала их в уличные вольеры с кошачьеглазыми ужами