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

class="p1">Электрическое поле как нельзя лучше подходит для коммуникации, поскольку оно, в отличие от звука, не искажается. Его не поглощают препятствия. Оно не отражается эхом. Оно даже не перемещается – оно просто мгновенно заполняет пространство между той особью, которая его излучает, и той, которая его улавливает[226]. Это значит, что электрическая рыба может кодировать информацию в микроструктуре своих разрядов, не опасаясь, что послание исказится. Из главы о слухе мы помним, что зебровые амадины обращают внимание на темпоральную микроструктуру трелей – то есть на изменение высоты тона за тысячные доли секунды. Электрические рыбы делают то же самое со своими электрическими разрядами, только в пределах миллионных долей секунды. Даже в самый простой сигнал они умудряются уместить море информации.

Некоторые виды электрических рыб включают и выключают свое электрическое поле, издавая настоящее стаккато, напоминающее барабанную дробь. Особенности отдельного импульса – длительность и характер изменения электрического напряжения – содержат данные о виде, поле, статусе и иногда личности того, кто ее издает{720}. На коротких временных отрезках импульсы неизменны, особь повторяет один и тот же снова и снова. «Это примерно как звук голоса у человека», – говорит Брюс Карлсон. Зато очень заметно может меняться ритм импульсов. Если особенности отдельного импульса сообщают об индивидуальных характеристиках рыбы, то ритм импульсов передает смысл. Один ритм может быть привлекательным, как птичья трель, другой – грозным, как рычание{721}.

Другие виды, такие как черная ножетелка и стеклянный нож, издают импульсы настолько часто, что они сливаются в непрерывную волну, словно на скрипке тянут смычком одну бесконечную ноту. Частота такой волны может отличаться в зависимости от вида (а иногда и пола), и рыбы регулируют ее с невероятной точностью. Как установил нейроученый Тед Буллок, период осцилляции электрического поля черной ножетелки обычно составляет 0,001 секунды, с ничтожной погрешностью в 0,00000014 секунды{722}. Это один из самых точных хронометров в природе, настолько точный, что приборы Буллока эту погрешность едва уловили[227]. Незначительно меняя частоту этих тщательно контролируемых сигналов, волновые электрические рыбы могут о чем-то сообщать{723}. Резко и ненадолго повышая частоту, они издают «чириканье» – «короткое и отрывистое при стычках с неприятелем и более мягкое, шуршащее при ухаживании», как описывали его Мэри Хагедорн и Уолтер Хайлигенберг[228]{724}.

Такие послания передаются недалеко, но радиус действия электрокоммуникации не настолько ограничен, как у активной электролокации. При электролокации рыба может увеличить радиус восприятия, только усилив электрическое поле, а для этого ей с определенного момента просто не хватит энергии. Но, «слушая» электрические сигналы другой рыбы, ей вообще не нужно генерировать поле. Достаточно более чувствительных электрорецепторов, а их развить все-таки проще. Если добычу рыба чует только на расстоянии 2–3 см от себя, то сигналы другой электрической рыбы она улавливает за метр и больше. В перцептивном тумане, о котором говорил Малкольм Макайвер, рыба рыбу видит издалека.

Особенно важна электрокоммуникация для одной группы мормировых – слонорылов, которые отточили это умение до невиданного совершенства. У всех мормировых имеется уникальная разновидность сверхчувствительных электрорецепторов, называемых «клубневидными» (от немецкого Knollenorgan). Они не используются для электролокации и ориентированы только на электрические сигналы других рыб. Слонорылы доработали эти особые рецепторы еще немного, перенастроив их на распознание микроструктуры электрических сигналов, которую другие мормировые не воспринимают{725}. Как говорит Брюс Карлсон, открывший эти различия, у слонорылов как будто выработался электрический аналог цветного зрения, тогда как остальные мормировые довольствуются монохромным.

Карлсон подозревает, что толчком к этим эволюционным изменениям послужили перемены в общественной жизни рыб{726}. Мормировые с более простыми клубневидными рецепторами живут большими стаями в открытой воде. Им достаточно понимать, не отбились ли они от остальных и где те находятся. Слонорылы же обитают у самого дна темных рек, в основном поодиночке, каждый на своем участке. «Обнаружив другую рыбу, они желают точно знать, где она и кто она, – комментирует Карлсон. – Потенциальный соперник? Брачный партнер? Представитель иного вида, до которого им нет дела?» Потребность все это выяснять изменила их электрическое чувство. А заодно и траекторию их эволюционного развития по крайней мере в двух важных аспектах.

Во-первых, слонорылы очень разнообразны. Способность чувствовать мельчайшие вариации в электрических сигналах друг друга позволяет им превращать эти едва заметные особенности в критерий выбора полового партнера. В результате одна популяция быстро распадается на две, каждая со своими электрическими предпочтениями и соответствующим им сигналом. Этот процесс называется половым отбором, и у слонорылов он работает с очень высокой скоростью. Диверсификация электрических сигналов у этих рыб происходит в десять раз быстрее, чем у других мормировых, и новые виды появлялись тут в 3–5 раз чаще, чем во всех других изученных случаях. В настоящее время существует как минимум 175 видов слонорылов, тогда как всех остальных мормировых насчитывается всего около 30 видов. Точность в чувствах ведет к разнообразию форм.

Во-вторых, у слонорылов развился более сложный мозг – возможно, отчасти чтобы обрабатывать информацию, которую считывают их прокачанные клубневидные рецепторы. У одного из видов слонорылов, убанги, он же гнатонем Петерса, на мозг приходится 3﹪ от массы тела и 60﹪ потребления кислорода[229]{727}. «Казалось бы, с таким мозгом они должны строить замки или сочинять симфонии, – говорит занимающийся ими Нейт Сотелл. – Ничего подобного мы не наблюдаем, но все равно по ним с первого взгляда понятно, что это вам не золотые рыбки. Они очень даже себе на уме».

Для иллюстрации он показывает мне группу убанги, содержащихся в его нью-йоркской лаборатории. У этих рыб длинное сплющенное тело коричневого цвета и раздвоенный хвост, а впереди имеется подвижный отросток, который тоже на немецкий манер называется Schnauzenorgan, «мордовый орган». Из-за него их и называют слонорылами, однако отросток этот является продолжением подбородка, а не носа, так что представляйте себе египетских фараонов, а не Пиноккио. Если другие электрические рыбы, которых я видел, были безмятежны и величавы, эти выглядели суетливыми истериками[230]. Вот они исследуют электроды, которые Сотелл погрузил в воду. Прощупывают песчаное дно аквариума своими отростками, в которых сосредоточено особенно много электрорецепторов{728}. Иногда два убанги зависают в воде «валетом» – так что хвостовые электрические органы одного оказываются рядом с головными электрорецепторами другого – и отчаянно гудят, как если бы двое певцов горланили песню друг другу в ухо. Они гоняются друг за другом. Они, судя по всему, играют[231].

Наблюдая за убанги, я пытаюсь представить, каково это, когда взаимодействие с себе подобными построено на электрических сигналах. Этим рыбам никуда друг от друга не спрятаться. Генерируя электрические разряды для прощупывания окружающей среды, они неизбежно выдают себя всем прочим электрическим рыбам в радиусе распространения поля. Река, полная электрических рыб, напоминает вечеринку, где никто ни на миг не умолкает, тараторя даже с набитым ртом.

И вот что меня, собственно, озадачивает: эти рыбы используют одни и те же разряды и для ориентирования в пространстве, и для коммуникации. Чтобы подавать сигналы другим рыбам, они генерируют то же самое поле, что и для электролокации. Из этого простого факта следует, что, меняя электрическое поле для передачи сообщений, они меняют и свою способность ориентироваться в пространстве или добывать пищу. Например, электрические рыбы, проигрывающие в схватке, часто ненадолго прекращают генерировать разряды в знак подчинения – однако при этом они на тот же период лишаются информации об окружающей среде. Коммуникация меняет восприятие. Слыша птичий щебет, мы, даже упуская часть его звуков, можем не сомневаться: птица что-то сообщает. Слыша, как одна электрическая рыба гудит рядом с другой, мы не можем знать наверняка, сообщает она что-то, выясняет ли местоположение второй или проделывает в каком-то сочетании и то и другое. Важна ли для нее в принципе разница между ориентированием и коммуникацией?

«Мы очень мало знаем о более сложной стороне их жизни, о когнитивных составляющих, которые так хорошо заметны у домашних собак или кошек», – говорит Сотелл. Благодаря десятилетиям упорного труда ученые знают о нервной системе электрических рыб больше, чем о нервной системе большинства других животных. Они могут начертить подробную схему нейронных контуров, управляющих электрическим чувством, но от этого оно не кажется менее сверхъестественным. А ведь оно, как ни удивительно, довольно распространено.

В 1678 г. итальянский медик Стефано Лоренцини заметил, что морда электрического ската усыпана мелкими порами – тысячами пор, за каждой