Необъятный мир: Как животные ощущают скрытую от нас реальность

72

Судя по всему, гигантский кальмар – это общемировой вид, то есть он обитает во всех океанах. Однако очень долго о его существовании человек узнавал только по останкам, которые волны выбрасывали на берег. Первые фотографии этого создания в природе были сделаны лишь в 2004 г. Первая видеосъемка в естественной среде обитания появилась в 2012 г., когда Виддер с коллегами опробовали тогда еще совсем новую «Медузу» у побережья Японии (Schrope, 2013). Семь лет спустя невидимая камера еще раз продемонстрировала свою полезность всего в 180 км к юго-востоку от Нового Орлеана. «Эта часть залива забита нефтедобывающими платформами, там тысячи телеуправляемых подводных аппаратов, – рассказывает Йонсен. – Но их операторы не видели гигантского кальмара ни разу, а мы – уже с пятого погружения. Либо мы самые везучие люди в мире, либо дело в том, что мы выключили свет». (Вообще-то, везения им не занимать. Через полчаса после просмотра кадров с кальмаром ударившая в судно молния сожгла массу оборудования, но жесткий диск «Медузы» каким-то чудом уцелел. Некоторое время спустя судно благополучно проскочило мимо водяного смерча.)

73

Строго говоря, если действительно называть колбочки по длине волны, которая возбуждает их опсины лучше всего, длинные и короткие колбочки нужно было бы именовать не красными и синими, а желто-зелеными и фиолетовыми.

74

Исключение составляет кальмар-светлячок (Seidou et al., 1990). Это единственный из головоногих, у которого обнаружено три разных типа фоторецепторов, и поэтому он вполне может обладать цветовым зрением.

75

Оба гена – и среднего, и длинного опсина – находятся на X-хромосоме. Если ошибочную копию любого из этих генов унаследует обладатель двух X-хромосом, у него остается «резервная копия». Если же ошибочную копию унаследует обладатель одной X-хромосомы и одной Y-хромосомы, ему придется довольствоваться тем, что есть. Именно поэтому красно-зеленый дальтонизм, обычно обусловленный утратой либо средней, либо длинной колбочки, у мужчин встречается гораздо чаще, чем у женщин.

76

Исследователь цветового зрения Кентаро Арикава впервые понял, что не различает красный и зеленый, в шесть лет, когда мама попросила его набрать в саду клубники на завтрак. У него ничего не получилось, и мама была недовольна. В нескольких лабораторных экспериментах трихроматы действительно лучше дихроматов справлялись с поиском фруктов.

77

Кроме того, зрение у приматов необыкновенно острое, возможно, именно здесь нужно искать ответ на вопрос, почему трихромазия не развилась у других млекопитающих, питающихся плодами и листьями. «Ну, будет у мыши трихромазия, какая от нее польза не особенно зоркому ночному млекопитающему?» – спрашивает Мелин. А вот остроглазые приматы благодаря трихромазии могут высматривать плоды и молодые листья издалека, добираясь до них, прежде чем конкуренты узнают об их существовании.

78

Исключение тут составляют обезьяны-ревуны (Saito et al., 2004). Они живут в Новом Свете, но, в отличие от остальных нечеловекообразных соседей по континенту, трихроматы у них не только самки, но и самцы. Объясняется это тем, что трихромазия у них развивалась так же, как у их собратьев в Африке и Евразии, – за счет дублирования гена длинного опсина. Причем шел этот процесс независимо.

79

На самом деле все еще сложнее, поскольку у многих американских обезьян имеются три возможных варианта одного и того же гена. Самка может унаследовать два из трех вариантов или пару одинаковых, а значит, у таких обезьян существует шесть разновидностей цветовосприятия – три дихроматические и три трихроматические (Jacobs and Neitz, 1987).

80

Видимый свет – это лишь небольшая часть огромного электромагнитного спектра, и мы не случайно улавливаем только ее. Очень короткие электромагнитные волны, такие как рентгеновские и гамма-лучи, в основном поглощаются атмосферой. Очень длинным, таким как микро- и радиоволны, не хватает энергии, чтобы уверенно возбуждать опсины. Поэтому ни одно живое существо не видит ни микроволн, ни рентгеновских лучей. Для зрения подходит только очень узкий диапазон световых волн «не слишком большой, не слишком маленькой» длины от 300 до 750 нм (Dusenbery, 1992). Наши глаза, воспринимающие волны от 400 до 700 нм, уже охватывают почти весь этот потенциальный промежуток. Однако по краям еще многое может случиться.

81

Почему же для большинства людей ультрафиолет невидим? Скорее всего, это издержки зоркости. Когда свет проходит через наш хрусталик, более короткие волны преломляются под более острыми углами. Если хрусталик пропускает ультрафиолет, волны такой длины фокусируются в точке, вынесенной сильно вперед по сравнению с остальными, что размывает изображение на сетчатке. Это называется хроматической аберрацией. Маленькому глазу или глазу, которому не требуется особая зоркость, она не мешает, а вот для животного с большими глазами и острым зрением это серьезная проблема. Возможно, именно поэтому приматы не различают ультрафиолет, а хищные птицы видят его гораздо хуже, чем остальные пернатые.

82

Некоторые ученые полагают, что первой разновидностью цветового зрения была дихромазия на основе зеленого и ультрафиолетового фоторецепторов (Marshall et al., 2015). Если эта гипотеза верна, то животные видят УФ с тех самых пор, с каких видят цвет.

83

Были и другие не выдержавшие испытания временем гипотезы об ультрафиолете. В 1995 г. финская научная группа выдвинула предположение, что пустельга находит полевок по ультрафиолетовому излучению, отражающемуся от их мочи (Viitala et al., 1995). Этот тезис часто повторялся в книгах и документальных фильмах, «но это ошибка», считает Альмут Кельбер. В 2013 г. Кельбер с коллегами доказали, что моча полевок не особенно хорошо отражает УФ-лучи и неотличима от воды (Lind et al., 2013). Пустельге ее сверху не разглядеть.

84

Когда Стоддард настраивала обе лампы на одинаковый свет, колибри уже не могли уверенно слетаться на кормушку с нектаром. Это значит, что находить правильную кормушку им помогает именно цветовосприятие, а не простое запоминание расположения или обращение к другим чувствам, например обонянию.

85

Я пока не решил, как лучше называть УФ-пурпурный – ультрапурпурным или пурпурпурным.

86

У этой истории есть еще один неожиданный поворот, который порадует читателей моей первой книги «Как микробы управляют нами». Время от времени Адриане Бриско попадаются самки эрато с глазами как у самцов, то есть содержащими всего три опсина. Эти находки долго ее озадачивали, пока она не заметила, что все эти самки заражены бактерией из рода Wolbachia. Вольбахия – одна из самых успешных на планете бактерий, ею заражена огромная доля насекомых и других членистоногих. Она передается только по женской линии, от матери к дочери, и у нее в арсенале много разных приемов избавления от бесполезных самцов. Иногда она убивает их без затей. Иногда превращает в самок. Иногда позволяет самкам размножаться неполовым путем, обходясь без самцов. Каким образом она воздействует на бабочек эрато, пока загадка, но Бриско пытается ее разгадать.

87

Учтите, что, в отличие от птиц, cDa29 и другие истинные тетрахроматы не видят ультрафиолет: их зрение охватывает тот же диапазон волн, что и у нормального трихромата. Да, у них имеется дополнительное цветовое измерение и их колористическое пространство представляет собой пирамиду, а не треугольник, однако эта пирамида занимает лишь часть объема птичьей.

88

В 2019 г. Джордан разработала тест, позволяющий легко определить, имеется ли у женщины четвертая колбочка с необходимой для истинной тетрахромазии разницей в 12 нм. «Мы могли бы поездить с ним по стране и очень быстро выяснить, сколько же у нас все-таки тетрахроматов, – говорит Джордан. – Но тут случился COVID-19».