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

Из ее колонки доносится… хихиканье? «Хе-хе-хе-хе!» – гиена какая-то, а не насекомое. «Хе-хе-хе-хе!» Микрофон Уильямс прикрепила к первой попавшейся травинке, никаких насекомых на ней не видно. И тем не менее, кто-то там явно есть. «Хе-хе-хе-хе!» Вибрации горбаток и других насекомых пока слушает так мало людей, что вероятность записать то, что до тебя не записывал еще никто, существует всегда. Я интересуюсь у Кокрофта, знакомо ли ему это загадочное хихиканье. «Что-то похожее было, – говорит он. – Но это ли… Не знаю. На свете так много видов».

Удовлетворенные результатами, мы возвращаемся к машине Кокрофта. Я вдруг остро осознаю, что на любом растении, мимо которого мы проходим, может вибрировать целый хор. Я думаю о вибрациях, которые мы сами производим на каждом шагу, – сейсмических поверхностных волнах, расходящихся от любого соприкосновения нашей ступни с землей. Хотя мы слышим хруст веток или чавканье размякшей земли под ногой, мы не чувствуем сотрясений, которые вызывает наша поступь. Зато их чувствуют другие животные.

В пустыне Мохаве воцаряются ночь и тишина. Если не считать воя одинокого койота и едва слышного гула пролетающего вдалеке самолета, воздух безмолвен. Однако дюны просто гудят от вибраций. Под крохотными лапками насекомых, выбравшихся на кормежку, дрожит песок – эти волны очень слабы и недолговечны, но дюнному скорпиону достаточно и их.

Дюнный скорпион – один из самых распространенных обитателей пустыни Мохаве – ест все, что удастся ухватить и ужалить (в том числе других дюнных скорпионов). В 1970-е гг. Филип Браунелл и Роджер Фарли поняли, что эти скорпионы кидаются на любой объект, движущийся или приземляющийся в радиусе полуметра от них. «Яростную атаку спровоцировало даже осторожное поглаживание песка прутиком, – писал впоследствии Браунелл в журнале Scientific American. – При этом мотылек, который трепыхался в моих пальцах в нескольких сантиметрах над скорпионом, его не заинтересовал»{483}. Напрашивался вывод, что дюнный скорпион отыскивает свою добычу по поверхностным волнам.

Чтобы проверить эту гипотезу, Браунелл и Фарли помещали скорпионов в хитроумно сконструированный террариум с песком: поверхность песка выглядела сплошной и гладкой, но в действительности посередине имелся скрытый воздушный зазор, гасивший вибрации и не дававший им распространяться из одной половины террариума в другую{484}. Скорпион, находясь на одной половине, не подозревал, что на другой половине исследователи тычут палочкой в песок, даже если палочка оказывалась в паре сантиметров от него. Но, переступив хотя бы одной ногой через разделительный зазор, скорпион начинал ощущать всю поверхность песка и поворачивался на любое возмущение.

Его сенсоры находятся в ногах{485}. На сочленении, которое можно условно назвать голеностопом, располагается восемь щелей – словно кто-то надрезал экзоскелет острым ножом. Это щелевидные сенсиллы, органы улавливания вибраций, имеющиеся у всех паукообразных. Каждая щель перекрыта мембраной и соединена с нервной клеткой. Когда до скорпиона докатывается поверхностная волна, приподнимающиеся песчинки давят на ступню, и щели сжимаются – совсем чуть-чуть, но этого достаточно, чтобы сдавить мембрану и заставить нерв сработать. Чувствуя незначительные изменения в собственном экзоскелете, скорпион улавливает шаги потенциальной добычи.

Уловив их, он встает в охотничью стойку: приподнимает корпус, раскрывает клешни и расставляет свои восемь ног так, чтобы получился почти идеальный круг{486}. Теперь он может вычислить, откуда именно идут поверхностные волны, подмечая, когда они докатываются до каких ног. В эту сторону он и бежит, а потом снова замирает и ждет следующей волны. Когда она прибывает, он снова поворачивается и бежит, с каждым следующим сотрясением песка приближаясь к цели. Если он наткнется на что-то клешнями – схватит и ужалит. Если, добравшись до источника волн, он ничего там не находит, он понимает, что добыча закопалась, и выкапывает ее.

Открытия эти, в полном соответствии с их содержанием, потрясли ученых. Они были сделаны за десять с лишним лет до того, как Карен Варкентин нашла свой лягушачий пруд, а Рекс Кокрофт начал слушать горбаток. В то время исследование поверхностных вибраций было еще более экзотической областью науки, чем сейчас. Специалисты знали, что животные чувствуют такие вибрации, но мало кто верил, что они способны отыскать по волне ее источник – ведь и человек не способен отыскать эпицентр землетрясения без специального оборудования[155]. Таким же абсурдом казалось предположение, что это можно проделывать на сыпучем песке, кристаллики которого заглушают и поглощают вибрации вместо того, чтобы их передавать. Но безукоризненно выполненные эксперименты Браунелла и Фарли четко продемонстрировали ошибочность этих предположений. Песок, почва и твердая земля на удивление хорошо передают поверхностные волны, причем эти волны достаточно сильны, чтобы их улавливали животные, и достаточно информативны, чтобы ими можно было воспользоваться. А также достаточно интересны, чтобы ими занялись ученые – после чего их коллеги догадались поискать сейсмическое чувство и у других животных. Далеко ходить не пришлось.

Поверхностные волны, распространяющиеся по песку, используют при охоте и личинки муравьиного льва. Но вместо того, чтобы самим наскакивать на жертву, они заманивают ее к себе. Вырыв в песке воронку, они затаиваются на дне, закопавшись всем своим округлым каплевидным телом и выставив наружу только огромную распахнутую пасть. Эта воронка – идеально устроенная ловушка: достаточно мелкая, чтобы стенки не грозили обрушиться, но достаточно крутая, чтобы любой угодивший туда муравей соскальзывал вниз при попытке выбраться. Шаги муравья, даже отчаянно перебирающего ногами, вряд ли можно назвать тяжелыми, но муравьиному льву, тело которого покрыто щетинками, улавливающими колебания амплитудой меньше нанометра, этого достаточно{487}. Он чувствует поступь муравья, еще когда тот появляется около ловушки, и уж тем более, когда он попадает внутрь. В этот момент хищник забрасывает барахтающуюся жертву песком, создавая лавину, которая еще больше дестабилизирует сыпучую поверхность под ногами муравья{488}. В конце концов тот скатывается прямо в пасть льву, где его ждет ядовитый укус. Тут он перестает барахтаться, и вибрации прекращаются.

Другие хищники эксплуатируют во время охоты сейсмическое чувство своих жертв. Каждый апрель в городе Сопчоппи, штат Флорида, проходит фестиваль, посвященный давней традиции «выскребания червей». С 1960-х гг. несколько местных семей уходили в лес, втыкали в землю колья и скребли их чем-нибудь железным, создавая вибрации. Вскоре на поверхность выползали сотни крупных дождевых червей, которых можно было собирать ведрами и продавать как наживку. Некоторые выскребатели полагают, что эти вибрации имитируют звук дождя, но Кен Катания – тот самый, который изучал крота-звездоноса, – доказал, что они ошибаются{489}. Побывав на фестивале в Сопчоппи в 2008 г., он установил, что на стук капель черви почти не реагируют, зато пулей вылетают на поверхность, уловив вибрации, исходящие от роющего крота (или хотя бы звук этих вибраций в записи). Стратегия в принципе разумная, поскольку наверху крот свою добычу преследовать не будет. Однако некоторые наземные хищники догадались выманивать червей, намеренно сотрясая почву. Этим занимаются серебристые чайки, лесные черепахи – и, как мы уже знаем, флоридцы. Выскребатели червей десятилетиями, сами того не подозревая, имитировали крототрясения[156].

Судя по всему, животные начали ощущать сейсмические вибрации с того момента, как выбрались из моря на сушу. Первые позвоночные, решившиеся на этот шаг, – древние земноводные и пресмыкающиеся, – скорее всего, клали свою большую голову на землю, так что поверхностные волны передавались по челюстным костям к внутреннему уху. У предков млекопитающих три челюстные кости переориентировались на передачу звуков, распространяющихся по воздуху. Уменьшившись и сместившись, они превратились в мелкие косточки среднего уха – молоточек, наковальню и стремечко. И теперь, вместо того чтобы передавать поверхностные вибрации, поступающие от земли через челюсть, они передают звуки, поступающие из воздушной среды через внешнее ухо и барабанную перепонку.

Однако древний механизм передачи через кость все еще действует: вибрации могут передаваться непосредственно во внутреннее ухо через кости черепа, минуя и внешнее ухо, и барабанную перепонку. Велосипедисты и бегуны пользуются аудиоустройствами «с костной проводимостью», чтобы слушать музыку, не затыкая уши обычными наушниками. Страдающим нарушениями слуха облегчают жизнь слуховые аппараты на основе костной проводимости, а глухим танцорам предлагается специальный вибрирующий танцпол. Обычный слух тоже отчасти обеспечивается костной проводимостью, поэтому собственный голос так часто кажется нам чужим в записи. Запись воспроизводит лишь те составляющие голоса, которые распространяются в воздушной среде, но не вибрации, передаваемые костями черепа.

Другие млекопитающие изменили собственную анатомию, чтобы