Чувства животных и человека

И в соленых, и в пресных водах огромное количество полипов и медуз ловит добычу с помощью щупалец, тонких, как леска рыболова. Щупальца знаменитой португальской медузы-корабля могут опускаться из-под переливчатого розово-голубого купола на 12 метров в глубину, в то время как сам купол несется вперед по течению, гонимый ветром. Каждая такая «леска» усеяна специальными стрекательными клеточками, способными ввести анестезирующее вещество в тело любого достаточно мелкого животного, которое может служить добычей, и крепко держать его, пока щупальце не сократится и не поднесет жертву к ротовому отверстию.

Похожие на цветы морские анемоны, которые украшают скалистые берега, втягивают щупальца лишь во время отлива, оказавшись на воздухе; под водой же они ждут, когда маленький краб или рыбешка, проплывая мимо, заденет их лепестки-щупальца. Но даже эти, казалось бы, простые животные отчетливо различают, когда они сами прикасаются к предмету и когда предмет соприкасается с ними. Некоторые анемоны прикрепляются на пустых раковинах улитки, которыми рак-отшельник укрывает незащищенные части тела. Эти анемоны почти не сокращают щупалец, когда наталкиваются на подводные предметы во время своих тряских путешествий на раках. Но если вытянутых щупалец коснутся креветки или рыбы, анемоны тут же схватывают и пожирают их.

В некоторых частях света анемоны обладают еще более высокой чувствительностью к прикосновениям рыб. Так, в водах Красного моря, на морской биологической станции египетского Университета имени Фуада I, доктор X. А. Ф. Гохар обнаружил, что весьма распространенная рыба Amphiprion bicinctusживет в симбиозе с актинией Actinia quadricolor, которой изобилуют эти воды. Взрослые рыбы этого вида отгоняют врагов актинии, как будто они защищают собственный дом. Щупальца актиний лишь немного сокращены, если плывущие рядом рыбки не касаются их через короткие интервалы. Актинии не делают никаких попыток поймать эту рыбу, даже когда она откусывает большие куски от добычи, пойманной актинией. Однако картина совершенно меняется, если что-то извне толкает Amphiprionв щупальца актинии. Тогда актиния хватает «свою» рыбу, жалит и заглатывает ее, если рыба не слишком велика.

Для нас прикосновение далеко не всегда имеет такое важное значение. Подобно запаху и вкусу, это чувство редко предупреждает нас об опасности и редко является средством связи между членами коллектива. Осязание, подобно вкусу, возникает при столь близком соприкосновении с раздражителем, что оно не спасает нас, если мы находимся на волосок от смерти. Когда усы льва коснутся нашей руки, спасаться уже слишком поздно — нам, не льву, конечно!

Почему же, удивляемся мы, наше чувство осязания обладает такой исключительной утонченностью? Мы без особого труда ощущаем разницу между гладкой поверхностью стекла и шероховатой, на которую нанесены царапины глубиной 0,001 сантиметра. Прикасаясь к различным поверхностям, обычно мы сразу различаем, какие они: твердые или мягкие, гладкие или грубые, сухие, влажные, скользкие или же липкие. С помощью большого и указательного пальцев можно узнать толщину, определить, жесткий предмет или мягкий. Если мы заткнем уши, чтобы исключить слуховые подсказки, то нам, как правило, достаточно всего лишь быстрого прикосновения ногтя к поверхности материала, и мы определим, что это — металл, дерево, бумага, пластмасса или ткань.

Повседневно определяя качество ткани с помощью осязания, товаровед становится мастером своего дела. Однако его суждения, полученные путем осязания, будут недостаточно точными по сравнению с мнением профессионала — специалиста по тканям, все благосостояние которого зависит от чувствительности кончиков пальцев, безошибочно определяющих качество материала. Конечно, очень соблазнительно сделать вывод, что между материалом и кожей пальцев возникает трение, которое подсказывает, что это за ткань. Однако дело обстоит не совсем просто, так как оценщик тканей может продолжать успешно заниматься своим ремеслом, даже если его пальцы покрыть тонкой гладкой пленкой коллодия. Специалисты могут определить выделку ткани, всего лишь потерев ее палочкой! Было установлено, что достаточно прикосновения длительностью в 0,03 секунды, чтобы точно определить все качества ткани.

Многим животным также достаточно одного легкого прикосновения. Муравьи, которые охотятся за ногохвостками, мгновенно принимают решение — схватить их или нет, так что человеческий глаз не успевает уследить за ними. У восьми различных видов муравьев, обладающих этой способностью, есть чувствительные усообразные волоски, торчащие из образования, аналогичного верхней губе позвоночных. Стоит муравью дотронуться усиками до крупной ногохвостки, как он тут же начинает пятиться назад. Но если муравей дотронется усиками до более слабого насекомого, челюсти его тут же со щелканьем схватят добычу. В обоих случаях муравей куда проворней ногохвостки, хотя эти миниатюрные создания готовы в любую минуту сделать резкое движение хвостом и стать недосягаемыми.

Реакция на прикосновение у личинок муравьиного льва более замедленна, и ее легче вызвать. Речь идет о тех знаменитых муравьиных львах, которых дети южных штатов так часто находят сидящими в засаде на дне небольших конических углублений в теплом песке. Пока личинка ждет появления беспечного муравья на краю ямки, чуть ли не каждая случайно упавшая песчинка служит для нее сигналом к действию. Муравьиный лев, орудуя своей плоской головкой, подымает со дна целый дождь песка, как бы для того, чтобы смутить муравья и заставить его скорее подползти поближе к клещеобразным челюстям, поджидающим его внизу. Обычно лишь несколько секунд уходит на то, чтобы жертва прикоснулась к личинке, и быстрая неравная схватка заканчивается.

Достаточно упасть трем-четырем песчинкам, чтобы личинка жука начала сама разбрасывать песок. Общий вес этих песчинок настолько мал, что его можно определить только на очень чувствительных весах. Тем не менее ученых интересуют и такие цифры, интересует количество энергии, необходимое для возникновения ощущения. Они не считают, что осязание такое уж тонкое чувство, как думают многие из нас. Для того чтобы человек или животное ощутили прикосновение, необходимо в 100–10 000 миллионов раз больше энергии, чем при восприятии зрительных или слуховых сигналов.

Более того, прикосновение как ощущение имеет тенденцию к угасанию. Это чувство пропадает совершенно, если раздражитель вдруг перестанет двигаться по коже. На самом деле, наши чувствительные нервные окончания сигнализируют мозгу о наличии раздражения только когда изменяется сила раздражения, даже если время, в течение которого он сильнее или слабее давит на кожу, слегка деформируя ее, очень непродолжительно.

Для того чтобы прикосновение стало для нас значимым, мы должны или двигаться сами, или ждать, пока до нас не дотронутся. У животных — та же картина. Усоногий рак в период обучения плаванию проводит часы или даже дни, исследуя окружающие твердые поверхности и разыскивая какие-либо углубления, где бы можно было устроиться и провести остаток жизни замурованным в им же самим сооруженной маленькой известковой раковине. И точно так же пчела-матка путешествует по сотам, опуская свою антенну в каждую ячейку, в которой будет жить новое пчелиное поколение. Если ячейка маленькая, у пчелы срабатывает насос для спермы, открывающий нескольким сперматозоидам доступ к яйцу, которое они и оплодотворяют. Через несколько минут матка откладывает оплодотворенное яйцо в эту ячейку; спустя некоторое время из него появится или еще одна рабочая пчела, или же новая матка. Но если ячейка большая, матка сразу же откладывает в нее неоплодотворенное яйцо, из которого может получиться лишь трутень. Таким образом чувство осязания определяет пол каждого пчелиного отпрыска.

Реакции усоногого рака и пчелы на осязательные стимулы почти целиком зависят от врожденных особенностей их нервной системы. Такие реакции не очень разнообразны, однако они соответствуют обычным условиям существования этих животных. Наш жизненный опыт, связанный с восприятием ощупываемых поверхностей и пространств, со временем может стать более богатым и разнообразным. Нельзя установить предела разнообразию сигналов, которые может воспринять человек через кожу пальцев, приучившись различать на бумаге точки по коду, изобретенному еще сто лет назад Луи Бреллем, французским учителем слепых. Чтобы объясниться с незрячим путем прикосновения, тот, кто научился печатать на машинке, совершенно не обязательно должен читать по Бреллю. Он может пользоваться специальной машинкой, которая отпечатывает знаки кода на листе, когда по клавишам ударяют обычным способом. Эта машинка предназначена для перевода видимых букв в различимые слепыми выпуклости.

Слепые обращают больше внимания на тактильные сигналы; они прекрасно понимают, какая это важная замена зрения. Кое-кто из них заметил, что, если немного надавливать на руку или ногу, то начинает «клонить ко сну»; при этом прежде всего исчезает чувствительность к тактильным раздражителям и к холоду. Эта чувствительность восстанавливается в последнюю очередь, когда давление снимается и кровоснабжение нервов возвращается к норме. Ощущение тепла и боли сохраняется гораздо дольше и быстрее восстанавливается. Однако действие таких наркотиков, как кокаин, меняет картину: теперь чувствительность к тактильным сигналам исчезает в последнюю очередь и может сохраняться, даже когда ощущения боли и температуры совершенно притупляются.