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

обнаружилось еще одно, даже более впечатляющее магнитное чувство, которое опирается на два параметра геомагнитного поля. Первый такой параметр – наклонение, угол между силовыми линиями геомагнитного поля и земной поверхностью. На экваторе эти линии параллельны земле, на магнитных полюсах перпендикулярны. Второй параметр – напряженность, различная сила геомагнитного поля. По всему земному шару наклонение и напряженность меняются, так что в большинстве точек океана сочетание этих параметров будет уникальным. Таким образом, их сочетанием можно пользоваться примерно как координатами – значениями широты и долготы, – а геомагнитное поле в целом может служить картой океана. Черепахи, как выяснил Ломанн, умеют этой картой пользоваться.

В середине 1990-х гг. Ломанн и его жена Кэтрин устроили отловленным детенышам головастой морской черепахи (логгерхеда) виртуальный магнитный вояж по Атлантике{776}. Они предъявляли черепашатам те сочетания наклонения и напряженности магнитного поля, которые они встретили бы на разных этапах своего долгого пути. И как ни поразительно, в каждой такой виртуальной точке черепашата уверенно плыли именно в том направлении, которое позволяло им оставаться в Североатлантической циркуляционной системе. Для этого они должны были располагать не только компасом, указывающим, в какую сторону двигаться, но и картой, сообщающей, где они находятся в данный момент. Лишь совокупность этих двух чувств позволяла черепашатам выбирать нужное направление[254].

Особенно поражает эта способность тем, что у черепах она врожденная{777}. Ломанны отлавливали только что вылупившихся детенышей, держали их в неволе всего одну ночь и тестировали только один раз. Научиться интерпретировать магнитные сигналы этим черепашатам было не от кого. Они даже в океане еще не побывали. А значит, магнитная карта закодирована в их генах. Вряд ли, считает Ломанн, они рождаются с полным атласом Атлантики в голове, а потом сверяют с ним получаемые магнитные данные. Скорее всего, вместо этого у них имеется несколько инстинктов, которые включаются при определенном сочетании наклонения и напряженности, служащим магнитным дорожным указателем. Когда магнитное поле ощущается так-то, поворачивай на восток. Когда оно ощущается эдак, двигайся на юг. «Черепахе не нужно иметь представление, где она сейчас находится. Чтобы проплыть довольно мудреным миграционным маршрутом, ей не требуется много информации, – говорит Ломанн. – Но мы, конечно, не знаем точно, что творится в черепашьей голове».

Логгерхеды, осилившие эту североатлантическую одиссею, возвращаются во Флориду и остаются там до конца своих дней{778}. Взрослея, они продолжают учиться, и их магнитные карты становятся более детальными. Когда Ломанн отлавливал таких взрослых черепах и помещал их в магнитное поле, соответствующее разным участкам флоридской береговой линии, они всегда плыли именно в том направлении, которое привело бы их домой. Они уже не просто ориентировались по тем редким «указателям», что направляли их в детстве. Они явно изучили магнитную топографию своих родных вод в гораздо больших подробностях.

Между тем у магнитных карт имеется серьезный недостаток: в каждой конкретной точке черепаха считывает параметры непосредственно окружающего ее магнитного поля, но ей неизвестно, каким будет поле вон там. Для этого ей придется туда доплыть, причем, возможно, путь нужно будет проделать неблизкий, поскольку магнитные данные не отличаются точностью на коротких расстояниях. С помощью магнитного чувства можно добраться из Европы в Африку, но из спальни в ванную – не получится. Поэтому большинство видов, демонстрирующих убедительное владение магнитными картами, применяют эту способность в дальних странствиях[255].

По магнитным указателям ориентируются во время миграции некоторые певчие воробьиные – точно так же, как детеныши черепах. Каждую зиму обыкновенному соловью, добирающемуся из Европы на юг Африки, приходится пересекать необъятную пустыню Сахара{779}. Почувствовав магнитное поле Северного Египта, он начинает запасать жир в преддверии изнурительного перелета над бескрайними песками. Другие мигрирующие воробьиные обращаются к своим магнитным картам, чтобы сориентироваться, если их относит в сторону от маршрута сильным ветром – или увозят любопытные ученые. Тростниковая камышовка, например, по весне обычно отправляется на северо-восток, но, когда Никита Чернецов перевез несколько камышовок за сотни километров к востоку, они устремились на северо-запад{780}.

У многих животных, в том числе лосося, черепах и малого буревестника, происходит импринтинг магнитного образа места их рождения, причем он запечатлевается в памяти достаточно прочно, чтобы они могли отыскать его, повзрослев{781}. Черепахам это позволяет откладывать яйца на том же пляже, где когда-то вылупились они сами{782}. Точность тут просто сверхъестественная. Зеленые черепахи, чтобы оставить потомство, проплывают 2000 км из Бразилии к острову Вознесения – крошечному клочку суши посреди Атлантики, где они в свое время появились на свет{783}. Этот инстинкт хоминга, то есть возвращения на место рождения, настолько силен, что черепахи порой плывут многие сотни километров до родного пляжа, хотя прямо под боком имеется вариант ничуть не худший[256]. Возможно, так заведено потому, что подходящие места для кладки найти не просто. К ним должен быть доступ с воды. Песок должен быть достаточно крупным, чтобы обеспечивать доступ кислорода. Температура должна быть идеальной, поскольку пол будущей черепахи зависит от того, насколько тепло или прохладно было зародышу в яйце. «И вот черепаха думает: "Ага, уж одно-то беспроигрышное место я знаю точно – тот пляж, где я сама родилась"», – объясняет Ломанн. Благодаря магнитной карте она отыскивает этот надежнейший инкубатор спустя много лет, проведенных в дальних морях.

Двухгодичный проект Ломанна тянется уже несколько десятилетий[257]. Ему многое удалось узнать о навигационных способностях морских черепах, но немало вопросов остается и без ответа. Насколько быстро черепахи могут запомнить набор магнитных координат? Как наклонение и напряженность отображаются в их мозге? Как они (и другие животные) в принципе ощущают магнитное поле? Я интересуюсь у Ломанна, есть ли у него мысли по этому последнему животрепещущему вопросу. Он хохочет: «Мыслей полно, доказательств мало. Я оптимистично полагаю, что рано или поздно мы всё узнаем, но доживу я до этого или нет – вопрос открытый».

Обнаружить органы чувств обычно не трудно. Их задача – собирать стимулы из той среды, которая окружает животное, и поскольку большинство этих стимулов искажается тканями организма, органы чувств почти всегда либо выведены непосредственно в среду, либо открываются в нее отверстием вроде ноздри или зрачка. Такие отверстия – очень хорошая подсказка. Ученые опознали ямки у гремучих змей, ампулы Лоренцини у акул и боковую линию у рыб как органы чувств задолго до того, как выяснили, что именно они чувствуют. У исследователей магниторецепции таких подсказок нет. Магнитное поле беспрепятственно проходит сквозь живую материю, поэтому клетки, способные его уловить (магниторецепторы), могут располагаться где угодно. Им не нужны ни отверстия типа зрачков и ямок, ни фокусирующие устройства типа хрусталика и ушной раковины. Они могут находиться хоть в носу, хоть в хвосте – и в любом месте от носа до хвоста. Могут быть погружены вглубь тела. Могут даже быть рассредоточены по разным частям организма, не образуя отдельного органа чувств. Могут быть неотличимы от окружающих тканей. Искать их, по словам Сонке Йонсена, это все равно что искать «иголку в стоге иголок»{784}.

На данный момент – сейчас, когда я пишу эти строки, – магниторецепция остается единственным чувством, у которого нет известного науке органа{785}. Магниторецепторы – это «святой Грааль сенсорной биологии, – говорит Эрик Уоррант. – Тому, кто их отыщет, возможно, даже светит Нобелевская премия». Важных зацепок, касающихся вероятного местонахождения и формы магниторецепторов, у ученых накоплено немало, но бывали и ложные следы. Не зная точно, что представляют собой эти рецепторы или хотя бы где их искать, адски трудно догадаться, как они должны работать. И все-таки наука располагает тремя более-менее вероятными гипотезами.

Первая связана с железосодержащим магнитным минералом под названием «магнетит»{786}. В 1970-е гг. ученые обнаружили, что некоторые бактерии превращаются в живые стрелки компаса, выращивая внутри себя цепочки кристаллов магнетита{787}. После встряхивания эти микроорганизмы предпочтительно плывут либо на север, либо на юг. Теоретически животным тоже ничто не мешает отрастить себе магнетитовый компас. Представьте себе магнетитовую стрелку, привязанную к сенсорной клетке. Когда животное поворачивается, стрелка натягивает привязь. Клетка улавливает это натяжение и подает нервный сигнал. Таким образом