Необъятный мир: Как животные ощущают скрытую от нас реальность

Рулон Кларк, с которым мы встретимся в одной из следующих глав, доказал, что даже ни разу не охотившиеся, рожденные в лаборатории гремучие змеи умеют отличать запах предпочтительной добычи (например, бурундуков и белоногих хомяков) от незнакомого запаха лабораторных мышей (Clark, 2004; Clark and Ramirez, 2011). Еще он выяснил – довольно кровожадным способом, – что калифорнийские удавы особенно падки на запах мышиных самок с приплодом (Clark and Gagnon, 2004).

37

В распространенных мифах его часто преподносят как специализированный детектор феромонов, но это явно не так, поскольку он реагирует и на другие пахучие вещества, а основная система обоняния улавливает и феромоны. Возможно, он нужен для распознавания слишком тяжелых молекул, которые из-за своего веса не способны переноситься по воздушным путям основой системы, но эту гипотезу пока надлежащим образом не проверяли. Возможно, он отвечает за инстинктивные реакции на запахи, а основная система – за реакции, которые животные усваивают опытным путем. Но и эта гипотеза пока толком не проверена.

38

У этих двух сенсорных систем разные рецепторы и разные нейроны, связанные с двумя разными областями мозга. У позвоночных система вкуса подключена в основном к нижней части ствола головного мозга, контролирующей базовые жизненные функции. Система обоняния же связана с передней частью мозга, отвечающей за способности более высокого уровня, такие как научение.

39

Швенк объясняет это тем, что змеи едят редко, но помногу. Зачастую они заглатывают добычу, намного превышающую их размером, а затем модифицируют свои внутренние органы, чтобы ее переварить. Когда питон заглатывает свинью или оленя, его кишечник и печень увеличиваются вдвое, а сердце разрастается на 40%, и это происходит всего за несколько дней (Secor, 2008). Каждый прием пищи требует массы энергии, поэтому змее нужно как можно раньше убедиться, что добыча стоит таких усилий.

40

Жало наездника многофункционально, как швейцарский армейский нож. Помимо вкусовых рецепторов на нем расположены обонятельные и осязательные, а еще оно усилено кусочками металла. Это и сверло, и нос, и язык, и рука.

41

У некоторых сомов ядовитый хребет, а некоторые (как мы узнаем в одной из следующих глав) бьются током, поэтому, даже если оставить за скобками вопросы охраны животных, я бы категорически не советовал вам лизать сома иначе как в порядке мысленного эксперимента.

42

Существуют две разновидности аминокислот, представляющие собой зеркальное отражение друг друга. Они обозначаются буквами L и D. В природе распространена преимущественно форма L, а форма D встречается у животных крайне редко. Поэтому Каприо, начав в середине 1990-х гг. эксперименты с твердолобыми морскими сомами, никак не ожидал, что почти половина их вкусовых сосочков будет реагировать на D-аминокислоты (Caprio et al., 1993). «Я думал, что это, наверное, ошибка, – рассказывает он. – Ну где у нас в окружающей среде найдутся D-аминокислоты, которые были бы важны сому?» Однако в конце концов ему удалось выяснить, что некоторые морские черви и моллюски превращают L-аминокислоты в их зеркальную противоположность. Ученые открыли способность морских животных производить D-аминокислоты только в 1970-е гг. «А сомы узнали о ней сотни миллионов лет назад», – говорит Каприо.

43

Не будем, однако, забывать, что вкус предназначен главным образом для грубого улавливания, а не для различения оттенков. Даже если панда распознаёт как горькие больше разных вещей, чем собака, она, скорее всего, воспринимает их как одинаково горькие.

44

Кроме того, Болдуин выяснила, что рецептор умами трансформировался в сахарный и у колибри (Baldwin et al., 2014). У них изменился тот же ген, что и у певчих птиц, но независимо и почти абсолютно иным путем. При этом, как сообщает мне Болдуин, у некоторых видов измененный рецептор по-прежнему распознает умами, то есть «они, вероятно, не различают сладкий и мясной вкусы». Представьте себе, что вы не чувствуете разницы между соевым соусом и яблочным соком.

45

Я интересуюсь у Джейкоб, насколько этот и вправду недюжинный (для паука) интеллект скакунов объясняется их сенсорными способностями. Она отвечает, что тем паукам, которые воспринимают в основном вибрации своей паутины, много данных обрабатывать не приходится. «Тогда как настоящие визуалы имеют дело с гораздо более сложной информацией. Не могу не предположить, что для них было бы ценно уметь ее истолковывать, а для эволюции это вполне себе повод развивать в них все более сложные когнитивные навыки. Но точно сказать не могу. Тут нужно делать скидку на нашу человеческую склонность превозносить зрение».

46

Собственно, у каждого глаза в центральной паре по два хрусталика: один спереди, второй сзади. Передний хрусталик собирает и фокусирует свет, а задний рассеивает. Такая конструкция увеличивает изображение, передаваемое на сетчатку, – именно за счет нее эти крошечные существа видят не хуже мелких собак. По такому же принципу были устроены телескопы, которые в 1609 г. начал использовать Галилей: трубка и линзы с обеих ее концов, позволяющие разглядывать сильно удаленные объекты. Итальянский астроном оказался невольным плагиатором: сам того не ведая, он позаимствовал у пауков-скакунов устройство, которым за миллионы лет до того их наделила эволюция. В ясные ночи они могут рассматривать через это устройство луну.

47

Детеныши у пауков-скакунов прозрачные. При хорошем освещении можно разглядеть, как у них внутри головы поворачиваются глазные трубки.

48

А что делают остальные две пары глаз? Одна, судя по всему, улавливает движение за спиной паука, назначение же другой, совсем слаборазвитой, пока не ясно.

49

В 2012 г. специалист по эволюционной биологии Меган Портер, сравнив почти 900 опсинов разных видов животных, подтвердила наличие у всех этих белков общего предшественника (Porter et al., 2012). Тот изначальный опсин появился у кого-то из древнейших животных и настолько хорошо улавливал свет, что лучшей альтернативы эволюция так и не предложила. Вместо этого она вывела от белка-родоначальника ветвистое родословное древо опсинов, на которых сейчас и строится все зрение. Портер рисует это древо в виде круга, где ветви расходятся во все стороны из центральной точки. Оно похоже на гигантский глаз.

50

Мнение это не общепризнанное. Некоторые исследователи доказывают, что глаз на второй стадии эволюционного развития – фоторецептор с блендой – тоже должен считаться глазом.

51

Перевод А. П. Павлова, М. А. Мензбира, К. А. Тимирязева. – Прим. пер.

52

В 1994 г. Дан-Эрик Нильссон и Сюзанна Пелгер смоделировали на компьютере эволюцию простого глаза третьей стадии в зоркий глаз четвертой (Nilsson and Pelger, 1994). Симуляция начиналась с небольшого плоского диска фоторецепторов. С каждым новым поколением диск понемногу утолщался и становился все более вогнутым. У него появилась грубая линза, которая постепенно совершенствовалась. Если исходить из пессимистичного предположения, что с каждым поколением глаз совершенствуется примерно на 0,005% и новое поколение появляется раз в год, на переход от расплывчатого зрения третьей стадии к чему-то похожему на наше уйдет каких-нибудь 364 000 лет. По меркам эволюции это мгновение ока.

53

Не стоит также считать, будто сложный высокоразвитый глаз непременно принадлежит высокоразвитому существу, а простой – примитивному. У некоторых микроорганизмов, состоящих из одной-единственной клетки, эта самая клетка выступает на удивление сложно устроенным глазом. Возьмем, например, пресноводную бактерию Synechocystis: свет, падающий на эту сферическую клетку с одной стороны, фокусируется на обратной (Schuergers et al., 2016). Бактерия чувствует, откуда поступает этот свет, и движется к нему. Это, по сути, живой хрусталик, а вся ее мембрана – сетчатка. Таким же живым глазом можно считать варновииды – группу одноклеточных водорослей: в каждой их клетке имеются компоненты, напоминающие хрусталик, радужку, роговицу и сетчатку (Gavelis et al., 2015). Но что они видят и видят ли вообще – вопрос открытый.