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

чувство как минимум четыре раза, поэтому у миксин, лягушек, пресмыкающихся, птиц, почти всех млекопитающих и большинства рыб его нет[241]. В-третьих, утратив это чувство, некоторые группы позвоночных, в том числе утконосы и ехидны, гвианские дельфины и электрические рыбы, обрели эту имевшуюся у их предков, но отсутствующую у современных родственников способность заново[242]. Мормировые и гимнотообразные рыбы – это отдельная статья{748}. На противоположных концах планеты они независимо друг от друга успешно выработали три разных типа электрорецепторов – для пассивного улавливания электрического поля других рыб, для активного ощущения поля, создаваемого ими самими, и наконец, для распознавания поля других электрических рыб[243]. История мормировых и гимнотообразных – блестящий пример конвергентной эволюции, в результате которой две разные группы живых существ случайно являются на праздник жизни в одинаковых нарядах.

Запутанная история электрического чувства указывает, кроме того, на важное отличие электрорецепторов. Мозг разговаривает на языке электричества, и как мы уже не раз наблюдали, животные в процессе эволюции изобретают самые изощренные способы преобразования света, звука, пахучих веществ и других стимулов в электрические сигналы. Электрорецепторы же просто переводят электричество в электричество. Это единственный из органов чувств, который улавливает как раз то, что составляет движущую силу наших мыслей. Возможно, выработать в ходе эволюции электрорецептор не так уж трудно, и потому на эволюционном древе позвоночных они то пропадают, то появляются вновь.

У электрорецепторов, на первый взгляд, имеется одно существенное ограничение: они работают только при погружении в электропроводящую среду. Вода совершенно точно подходит, так что неудивительно, что почти все уже знакомые нам обладатели электрорецепции относятся к водоплавающим[244]. Воздух же, наоборот, выступает изолятором: сопротивление у него в 20 млрд раз выше, чем у воды{749}. Поэтому ученые с полным на то основанием долго считали, что на суше электрическое чувство просто невозможно.

А потом Дэниел Роберт провел потрясающий эксперимент со шмелями.

Ежедневно в мире бушует около 40 000 гроз. В совокупности они превращают атмосферу нашей планеты в гигантский электрический контур. Когда молния бьет в землю, положительный электрический заряд передается вверх, поэтому в верхних слоях атмосферы накапливается положительный заряд, а на поверхности планеты – отрицательный. Этот перепад электрического потенциала в атмосфере – сильное электрическое поле, протянувшееся от земли до неба{750}. Даже в ясный солнечный день напряженность электрического поля в воздухе составляет около 100 В/м. Стоит мне где-то это упомянуть, непременно кто-то придет сообщить, что в тексте, видимо, опечатка. Так вот нет, уверяю вас, все верно: градиент напряжения у вас за порогом составляет минимум 100 В/м.

Жизнь существует в электрическом поле планеты и подвергается его воздействию. Цветы, поскольку они полны воды, заземлены и поэтому несут на себе такой же отрицательный заряд, как и почва, на которой они растут. Пчелы же в полете накапливают положительный заряд, возможно потому, что теряют электроны с поверхности тела при столкновении с пылинками и прочими микроскопическими частицами. А когда положительно заряженная пчела оказывается рядом с отрицательно заряженным цветком, искры, конечно, не летят, зато летит пыльца. Притянутые противоположным зарядом пыльцевые зерна перескакивают на пчелу еще до того, как она сядет на цветок{751}. Это явление было описано десятки лет назад. Но Дэниел Роберт, прочитав о нем, понял, что электрическое взаимодействие пчел и цветов явно должно таить в себе что-то еще. (С Робертом мы уже встречались в главе о слухе, когда знакомились с его исследованием мух-тахин Ormia.)

Хотя цветы заряжены отрицательно, их окружает положительно заряженный воздух. Само их присутствие значительно усиливает существующее в их районе электрическое поле, особенно на остриях и гранях – на кончиках листьев, по контуру лепестков, на рыльце пестика и пыльниках тычинок. Каждый цветок окружен собственным уникальным электрическим полем, которое определяется размерами и формой этого цветка. Размышляя об этих полях, Роберт, как он сам вспоминает, «вдруг задумался: "А знают ли о них пчелы?" И казалось, что знают».

В 2013 г. Роберт с коллегами протестировал шмелей с помощью искусственных «электронных цветков» с регулируемым электрическим полем{752}. В качестве приманки они добавляли в заряженное устройство сладкий нектар, а в незаряженное – горькую жидкость. В остальном искусственные цветки были одинаковыми, но шмели быстро научились их различать, руководствуясь только электрическими сигналами. Они различали даже цветки с электрическим полем разной формы: у одного напряжение распределялось по лепесткам равномерно, а у другого поле очертаниями напоминало мишень[245]. Этот рисунок, конечно, создавался искусственно, однако у настоящих цветов имеются примерно такие же. Группа Роберта визуализировала их, посыпая наперстянки, петунии и герберы заряженным окрашенным порошком. Оседая по краям лепестков, порошок прорисовывал электрическое поле, которое иначе осталось бы невидимым. Помимо ярких оттенков, которые мы различаем (и ультрафиолета, который нам недоступен), любой цветок щеголяет невидимым электрическим ореолом. И шмели его чувствуют. «Нас буквально до потолка подбросило, когда мы поняли, что происходит», – вспоминает Роберт[246].

У шмелей нет ампул Лоренцини. Электрорецепторами им служат те самые крошечные волоски, которые придают им трогательную мохнатость{753}. Эти волоски чувствительны к потокам воздуха и, сгибаясь под этим потоком, запускают нервные сигналы. Однако электрическому полю, окутывающему цветок, тоже хватает силы их изогнуть. Таким образом, пчелы, не имея ни малейшего сходства ни с электрическими рыбами, ни с акулами, тем не менее улавливают электрические поля – благодаря расширенному осязанию. И почти наверняка они не единственные из сухопутных животных, кто на это способен. Как мы видели в шестой главе, чувствительными к прикосновению волосками покрыты многие насекомые, пауки и другие членистоногие. Если эти волоски тоже гнутся под воздействием электрического поля – а Роберт подозревает, что гнутся, – то на суше электрическое чувство окажется даже более распространенным, чем в воде.

Сама вероятность широкого распространения воздушной электрорецепции открывает потрясающие перспективы{754}. Взять хотя бы опыление. Могла ли форма цветка складываться в ходе эволюции с прицелом на создание особенно привлекательного электрического рисунка? Медоносные пчелы сообщают друг другу об источнике пищи с помощью знаменитых виляющих танцев, но при этом они чувствуют электрическое поле, создаваемое их виляющими товарками, – может ли это поле добавлять танцу дополнительный смысловой слой? Собирающая нектар пчела на какое-то время меняет электрическое поле цветка – говорит ли это изменение другим пчелам о том, что в цветке уже побывали, а значит, нектара там, возможно, больше нет? Могут ли цветы обманывать пчел, быстро перестраивая свое поле так, чтобы казалось, будто они нетронуты? Отличаются ли ощущения от цветов в дождь или в туман, когда градиент электрического потенциала в атмосфере бывает в десять раз больше, чем в ясные дни? «Мы этого не чувствуем, – говорит Роберт. – А они?»

А другие членистоногие? Атмосферные электрические поля сильнее всего искажаются на остриях и гранях растений, но у многих насекомых, обитающих на растениях, тоже есть шипы, волоски и какие-то необычные выросты. Могут ли они служить им антеннами, улавливающими заряд надвигающейся угрозы? Или, возможно, это аналог длинных шлейфов на нижних крыльях лунного мотылька – уловка, позволяющая изменить восприятие этих насекомых чувствительными к электрическому полю хищниками? Не исключено, что ответом на все эти вопросы будет «нет», но что, если хотя бы на некоторые мы ответим утвердительно? Мы уже убедились, что мир насекомых явно богаче и красочнее, чем нам представлялось, что он полон скрытых воздушных течений, вибрационных сигналов и других стимулов, о которых мы не подозреваем. Теперь к ним добавляется и электрическое поле. Показательно, что всего через пять лет после экспериментов со шмелями Роберт получил подтверждение наличия электрорецепции у другой всем хорошо знакомой группы членистоногих. Он обнаружил, что пауки не просто чувствуют электрическое поле Земли, но и знают, как его оседлать.

Многие пауки путешествуют на большие расстояния на «воздушных шарах» из паутины. Они приподнимаются на цыпочки, направляют брюшко к небу, выпускают нити паутины и, взмыв ввысь, перемещаются по воздуху на многие километры. Обычно говорят, что паутину подхватывает ветер, однако пауки могут летать на ней и в штиль[247]. В 2018 г. коллега Роберта Эрика Морли нашла объяснение получше{755}. Паутина, выпускаемая пауком, оказавшись вне его тела, получает отрицательный заряд, поэтому отрицательно заряженное растение, на котором сидит паук, эту паутину отталкивает. Этого слабого толчка оказывается вполне достаточно,