Необъятный мир: Как животные ощущают скрытую от нас реальность

54

Так зачем же зебрам полосы? У Каро имеется окончательный ответ: чтобы отпугивать кровососущих мух (Caro et al., 2019). Африканские слепни и мухи цеце переносят ряд заболеваний, которые смертельны для лошадей, а зебр с их короткой шерстью эти насекомые донимают особенно сильно. Однако полосатость каким-то образом дезориентирует кровопийц. Снимая на видео настоящих зебр и обычных лошадей, замаскированных под зебр, Каро продемонстрировал, что мухи подлетают к ним как обычно, однако вблизи не могут сообразить, как приземлиться. Почему так происходит, пока неясно.

55

В одном часто цитируемом исследовании 1970-х гг. утверждалось, что у воробьиной пустельги острота зрения достигает 160 циклов на градус, однако другие эксперименты с представителями этого вида выявили гораздо более скромные показатели, сравнимые с человеческими (Fox, Lehmkuhle, and Westendorf, 1976).

56

Фоторецепторы у животных делятся на два основных типа – цилиарные (ресничные) и рабдомерные. Оба используют опсины, однако функционируют совершенно по-разному. Раньше ученые считали, что ресничные рецепторы бывают только у позвоночных, а рабдомерные – только у беспозвоночных. Но это не так: в обоих случаях были обнаружены оба типа рецепторов. И оба они есть у гребешка, одна сетчатка которого состоит из ресничных фоторецепторов, а вторая – из рабдомерных (Speiser and Johnsen, 2008a). Почему так? Неизвестно, хотя, судя по всему, одна сетчатка служит для распознавания движущихся объектов, а другая – для выбора места обитания.

57

Отсюда не следует, что глаз гребешка можно считать идеалом. Проникая в глаз, луч света должен сперва пройти через сетчатку, и только потом зеркало сможет отразить и сфокусировать его. У сетчатки есть две возможности поглотить этот свет – сначала при первом прохождении, когда он еще рассеян, а затем в сфокусированном виде. Это значит, что глаз видит сфокусированное изображение на фоне расплывчатой мути.

58

Эта гипотеза особенно убедительна, поскольку глаза гребешка – это модифицированные хемосенсорные щупальца. Его зрительная система – это кустарная модификация того, что изначально использовалось для обоняния и осязания.

59

В 1964 г. Майк Лэнд, тогда еще старшекурсник, заглянул в глаз гребешка и увидел собственное перевернутое отражение (Land, 2018). Так он обнаружил, что внутри каждого глаза находится фокусирующее зеркало. Позже он выяснил, что это зеркало состоит из уложенных наподобие черепицы кристаллов, и предположил (совершенно верно), что эти кристаллы состоят из гуанина – одного из азотистых оснований в составе ДНК. Сами по себе кристаллы гуанина не имеют прямоугольной формы, а значит, гребешок должен как-то контролировать их рост (Palmer et al., 2017). Как именно он это делает, неизвестно; остается загадкой и то, каким образом он добивается абсолютно одинаковой толщины всех кристаллов, равной 74 миллиардным долям метра.

60

Гребешки не единственные животные, озадачивающие ученых своим распределенным зрением. Моллюски хитоны выглядят как отделенный от головы лоб клингонца из «Звездного пути» (Star Trek): их тело покрыто панцирной броней, пластины которой усеяны сотнями крохотных глаз (Li et al., 2015). Многощетинковые черви сабеллиды напоминают цветные метелки для пыли, выглядывающие из минеральной трубки (Bok, Capa, and Nilsson, 2016). Эти метелки – щупальца, и они тоже сплошь усыпаны глазами. Гигантская тридакна похожа на огромный гребешок; на ее метровой мантии расположены несколько сотен глаз (Land, 2003). Дан-Эрик Нильссон сравнивает подобные глаза с охранной сигнализацией. Уловив близкое движение или нависшую тень, они оповещают своего обладателя, что пора принимать защитные меры. Хитон вцепляется в камень, сабеллида втягивает метелку в трубку, тридакна закрывает створки. Скорее всего, никто из них, как и гребешок, никаких изображений окружающей действительности при этом не видит.

61

У морских ежей, как и у змеехвосток, роль грубого органа зрения играет, вероятно, все тело целиком (Ullrich-Luter et al., 2011). Морской еж – это колючий шар, который передвигается на сотнях трубчатых ножек. На этих ножках расположены фоторецепторы, затеняемые либо колючками ежа, либо его твердым экзоскелетом. Зрение у него, может быть, и не особенно острое, но перемещаться в сторону более темных очертаний он способен.

62

Почему у сипов в принципе такое узкое поле зрения, не позволяющее им смотреть вперед в полете? Мартин предполагает, что это спасает их большие зоркие глаза от слепящего солнечного света. У птиц с большими глазами, говорит он, слепые пятна тоже обычно больше. У птиц с панорамным обзором (например, уток) глаза меньше и слабее, поэтому яркий солнечный свет они переносят лучше.

63

Куры и многие другие птицы пользуются фронтальным зрением только для объектов, находящихся вблизи, когда нужно не промахнуться, склевывая что-то или подцепляя лапой.

64

Скосить глаз тоже не получится, поскольку повернуть глазное яблоко хищная птица может, по сути, только повернув голову. Глаза у них настолько велики, что почти соприкасаются друг с другом внутри черепа.

65

Зрачок у кита при сокращении не сжимается в булавочную головку, как наш (Mass and Supin, 2007). Он защипывается посередине, образуя что-то вроде очень натянутой улыбки с двумя расширениями в уголках. Каждое из этих расширений выступает отдельным мини-зрачком, который пропускает свет на свою зону острого зрения.

66

Фоторецепторы у мухи-убийцы быстро срабатывают и быстро перезагружаются. Оба свойства очень энергозатратны. В фоторецепторах мухи-убийцы в три раза больше митохондрий (фасолевидных батареек, обеспечивающих животные клетки энергией), чем в фоторецепторах дрозофилы (Gonzalez-Bellido, Wardill, and Juusola, 2011).

67

У других хищных насекомых, таких как стрекозы и ктыри, глаза большие, с высоким разрешением и четко выделенными зонами острого зрения. Преследуя жертву, они поворачивают голову, чтобы не выпускать потенциальную добычу из самой зоркой части своего поля зрения. Мухам-убийцам «нужно внимательно смотреть сразу во все стороны», говорит Гонсалес-Беллидо, поэтому зоны острого зрения у них нет, а разрешение не особенно высоко. Несмотря на это, их охотничья стратегия, судя по всему, более требовательна к качеству зрения. Если стрекозы высматривают силуэт добычи над головой, на фоне неба, то мухи-убийцы совершают, по словам Гонсалес-Беллидо, «невозможное, охотясь сверху». Они замечают добычу, которая движется на сложном фоне, а затем преследуют ее в листве и прочих загроможденных объектами пространствах.

68

Обычные люминесцентные лампы мерцают с частотой 100 Гц, то есть 100 раз в секунду (Evans et al., 2012). Человеческий глаз это мерцание не различает, но многих птиц, таких как скворцы, оно может раздражать и вводить в стресс.

69

Способов избавиться от глаз существует немало, и эволюция перепробовала их все (Porter and Sumner-Rooney, 2018). Линзы-хрусталики атрофируются. Зрительный пигмент пропадает. Глазное яблоко западает в глазницу или зарастает кожей. Один только вид рыб – мексиканская пещерная тетра – утрачивал глаза несколько раз за свою историю, когда разные зрячие популяции переселялись из пронизанных солнцем рек в темные пещеры и независимо друг от друга отказывались от зрения. Как заметил Эрик Уоррант, «огромные глаза Голлума в "Хоббите" противоречат всякой естественно-научной логике».

70

Ночное зрение галикта обеспечивается чем-то еще помимо этих хитростей. «Я не могу объяснить, как им это удается, – говорит мне Уоррант. – У меня есть некоторые догадки насчет механизмов, позволяющих усилить зрение при слабой освещенности, но в общую картину они пока не складываются».

71

Именно из-за отражения в тапетуме глаза собак, кошек, оленей и других животных светятся в лучах фар и на фото со вспышкой. В темную полярную зиму структура тапетума у северных оленей меняется, позволяя ему отражать еще больше света (Stokkan et al., 2013). Совершенно случайно при этом меняется и цвет тапетума, поэтому золотисто-желтый отсвет глаз становится зимой ярко-голубым.