Необъятный мир: Как животные ощущают скрытую от нас реальность

У некоторых животных такое распределенное зрение, как у гребешка, работает вообще без всяких глаз. Змеехвостка Ophiomastix wendtii напоминает исхудавшую морскую звезду с очень узкими лучами – ну или пять извивающихся сороконожек, вылезающих в разные стороны из хоккейной шайбы. Глаз как таковых у нее нет, но она определенно видит. Она спешит убраться со света, ползет в сторону тенистых расщелин и даже меняет цвет после заката. В 2018 г. Лорен Самнер-Руни выяснила, что по всей длине ее змеящихся лучей распределены тысячи фоторецепторов. То есть все ее тело функционирует как один сложный глаз^[61]{161}. Еще страннее, что глазом оно служит только днем^{162}.

На рассвете змеехвостка растягивает скрытые в ее коже мешочки с красным пигментом и приобретает насыщенный цвет кровяного сгустка. Ночью же она эти мешочки сжимает и становится бледно-серой в полоску. В растянутом состоянии пигментные мешочки блокируют свет, падающий на фоторецепторы под определенным углом. Таким образом, каждый рецептор приобретает свойственную глазу второй стадии направленность, а в совокупности они обеспечивают своему обладателю пространственное зрение глаза третьей стадии. Но когда ночью пигментные мешочки сжимаются, фоторецепторы остаются без бленды. Утрата возможности определять, с какой стороны падает свет, лишает змеехвостку пространственного зрения. «Она чувствует, что оказалась на свету, но не знает, в какую сторону двигаться, чтобы с него убраться», – поясняет Самнер-Руни.

Как воспринимает эти перемены сама змеехвостка, остается только гадать. У нее, в отличие от гребешка, мозга нет вообще – только децентрализованное кольцо нервов вокруг той самой «шайбы». Это кольцо координирует движения пяти лучей, но не управляет ими: в основном они действуют сами по себе. То есть у змеехвостки имеется такая же странная система камер наблюдения, что и у гребешка, но без всякого охранника. Камеры просто шлют сигналы друг другу. Как именно? Обмениваются ли сигналами камеры, расположенные на противоположных лучах? Или каждый луч – сам себе глаз? Или луч – это скопление полуавтономных органов зрения, случайно оказавшихся взаимосвязанными? «Возможно, разгадка настолько запредельна, что пока нам не приходит в голову ничего даже приблизительно похожего на истину, – предполагает Самнер-Руни. – Все, что мы сегодня знаем о зрении животных, предполагает наличие глаза. Мы опираемся на накопленные за столетие результаты исследований сплошной сетчатки, в которой сгруппированы плотно расположенные фоторецепторы. А змеехвостка многим из этих условий не отвечает».

И змеехвостки, и гребешки с их множеством глаз при отсутствии головы, а то и мозга демонстрируют, насколько необычным может быть зрение. «Чтобы пользоваться зрением, животному необязательно получать картинку, – говорит Самнер-Руни. – Однако человек настолько визуальное существо, что все попытки представить систему до такой степени нам чуждую даются ему очень тяжело». Проще воображать зрительные миры более близких нам существ с головой и двумя глазами. Но и в этом случае мы рискуем не понять, что перед нами.

Взмывая ввысь в восходящих потоках теплого воздуха, белоголовые сипы парят над холмистыми просторами в поисках пищи. Казалось бы, если они замечают туши, лежащие далеко внизу, на земле, то разглядеть большое препятствие у себя на пути они смогут без труда. Однако очень много падальщиков, орлов и других крупных хищных птиц погибают, врезаясь в ветроэнергетические установки. Только в одной из испанских провинций за десять лет в ветряки влетели 342 белоголовых сипа^{163}. Как может дневная птица, входящая в число мировых рекордсменов по зоркости, не обогнуть настолько крупное и заметное сооружение? Грэму Мартину, изучающему птичье зрение, удалось ответить на этот вопрос, задавшись другим: а куда, собственно, смотрит сип?

В 2012 г. Мартин и его коллеги замерили поле зрения белоголового сипа – пространство вокруг головы, которое он может охватить взглядом^{164}. Для этого они фиксировали голову птицы на специально оборудованной подставке, а затем заглядывали ей в глаза с разных сторон с помощью офтальмологического периметра. «Это тот же прибор, который использует офтальмолог, когда проверяет вам зрение, – объяснил мне Мартин. – Тут самое главное – заставить птицу спокойно посидеть полчаса. Одна меня все-таки попыталась цапнуть – и отхватила кусочек большого пальца».

Периметр показал, что поле зрения сипа включает пространство по обеим сторонам от головы, однако имеет обширные слепые пятна сверху и снизу. В полете сип наклоняет голову вниз, поэтому слепое пятно оказывается прямо по курсу его движения. Вот почему они врезаются в ветрогенераторы: паря в вышине, они не смотрят вперед. Почти на всем протяжении их истории им это попросту не требовалось. «На пути хищных птиц никогда не попадалось ничего большого», – говорит Мартин. Может быть, нам стоит предусмотреть отключение ветряков при появлении птиц или вести пернатых хищников окольным путем с помощью наземных меток. Но наносить любые визуальные подсказки на лопасти самих ветряков бесполезно^[62]. (В Северной Америке по тем же причинам в ветрогенераторы врезаются белоголовые орланы.)

Размышляя об исследовании Мартина, я вдруг остро осознаю, что у меня самого за спиной огромное пространство, которое я не вижу и о котором почти никогда не думаю. Своеобразие человека и других приматов в том, что имеющаяся у них пара глаз расположена на лицевой части головы, а не по бокам. Левый глаз видит почти то же самое, что и правый: их зрительные поля во многом совпадают. Благодаря такому расположению мы великолепно воспринимаем глубину, однако плохо замечаем, что происходит по сторонам, а увидеть, что творится позади, можем, только повернув голову. Для нас видеть – значит находиться лицом к наблюдаемому объекту, а изучать что-то мы можем, только оборачиваясь и пристально всматриваясь. Но у большинства птиц (за исключением сов) глаза расположены по бокам головы, поэтому, чтобы посмотреть на объект, им не нужно поворачиваться к нему анфас.

Белоголовый сип, который с высоты сканирует взглядом землю, увидит других сипов, парящих поблизости, не оборачиваясь^{165}. Поле зрения цапли охватывает 180° по вертикали, поэтому, даже держа клюв параллельно поверхности воды, она, не наклоняя голову, видит рыбу, плавающую у ее ног. У кряквы зрение панорамно: у нее нет никаких слепых пятен ни вверху, ни позади. Плывущая по озеру кряква видит весь небосклон целиком, не поднимая головы, а когда она летит, окружающая действительность одновременно двигается ей навстречу спереди и удаляется сзади. Мы привыкли понимать под «видом с высоты птичьего полета» любое зрелище, открывающееся сверху, однако птичий взгляд – это не просто аналог человеческого, только из-под облаков. «Для человека зримый мир располагается впереди, так что человек в него вступает, – писал когда-то Мартин. – У птицы же зримый мир расположен вокруг, со всех сторон, и она движется сквозь него»^[63]{166}.

Птицы отличаются от человека и областью, где их зрение острее всего. У многих животных на сетчатке есть участок, где фоторецепторы (и соответствующие им нейроны) упакованы особенно плотно, за счет чего оптическое разрешение там повышается^{167}. Этот участок может называться по-разному. У беспозвоночных – зоной острого зрения. У позвоночных – центральной областью. Если она при этом вогнутая, как в человеческом глазе, ее именуют «фовеа» (центральная ямка). Чтобы нам всем (кроме разве что специалистов по зрению, у которых я заранее прощу прощения) было удобнее, я буду называть эту область зоной острого зрения у любых живых существ. У человека она напоминает яблочко мишени – круглое пятно в самом центре нашего поля зрения. Именно его вы наводите сейчас на слова, которые читаете. У большинства птиц зона острого зрения тоже круглая, однако нацелена она в сторону, а не вперед. Если птица хочет разглядеть что-то в подробностях, ей приходится смотреть вбок, каждым глазом по очереди^{168}. Именно так ведет себя, например, курица, когда к чему-то присматривается: поворачивает голову то вправо, то влево, используя попеременно то одну, то другую зону острого зрения. «Когда курица смотрит на вас одним глазом, другой в это время может быть занят чем угодно, – говорит зоолог Альмут Кельбер, изучающая зрение у птиц. – У них как минимум два центра внимания, но нам такое очень трудно представить».

У многих хищных птиц вроде орлов, соколов и стервятников в каждом глазу имеется по две зоны острого зрения: одна нацелена вперед, а другая – вбок под углом 45°^{169}. Боковая зорче, и именно ею обычно пользуется большинство хищных птиц на охоте. Сапсан, пикируя на голубя, не падает на него с высоты камнем, а летит по нисходящей спирали^{170}. Только так у него получается не выпускать голубя из поля своего убийственного бокового зрения, летя с опущенной головой. Поднять же голову он не может, чтобы не нарушить обтекаемости, необходимой для стремительного полета^[64].