Необъятный мир: Как животные ощущают скрытую от нас реальность

Чувствительность каланьих лап отражена в устройстве каланьего мозга^{380}. Как и у других видов, за осязание у них отвечает область под названием «соматосенсорная кора». Поскольку данные от разных частей тела поступают к разным участкам соматосенсорной коры, по размеру этих участков можно судить о том, какие органы осязания главенствуют у этого животного^{381}. У человека лучше всего представлены кисти рук, губы и гениталии. У мышей – усы, у утконоса – клюв, а у голого землекопа – зубы. У каланов участок соматосенсорной коры, получающий сигналы от лап, значительно крупнее, чем у других куньих или даже у их ближайших родичей выдр.

Между тем, взглянув на лапы каланов, в них ни за что не заподозришь такую «ловкость рук». Эти лапы, собственно, и на руки-то не похожи. Кожа толстая и зернистая, как головка цветной капусты, пальцы едва разделены. Если взять калана за лапу, вы почувствуете, как где-то внутри проворно и ловко ходят его пальцы, но внешне это лишь «узловатые рукавицы», говорит Штробель. Чтобы определить, на что эти рукавицы способны, исследовательница устроила Селке экзамен, предварительно обучив ее опознавать на ощупь рифленую пластиковую панель^{382}. Селке предстояло отличить эту панель – с довольно густым рифлением – от других, с чуть более узкими или чуть реже расположенными бороздками. И она отличала – уверенно и многократно, даже когда разница в расстоянии между бороздками составляла 0,25 мм. Лапы калана действительно обладают именно той чувствительностью, на которую указывает устройство его мозга.

Однако чувствительность не единственный параметр, по которому можно судить о том или ином чувстве. Как мы видели в первой главе, человек, как и собака, способен идти по следу из обмазанной шоколадом бечевки, но если человек проделывает это медленно и с усилием, то собака – быстро и без колебаний. Штробель выяснила, что человек не уступает морской выдре в способности различать текстуру на ощупь, но выдры справляются с этим значительно быстрее^[123]{383}. В эксперименте Штробель участники-люди проводили подушечками пальцев по двум сравниваемым панелям снова и снова, проверяя и перепроверяя, прежде чем определиться окончательно. Селка же выбирала правильную, едва коснувшись ее лапой. Если нужной оказывалась первая панель, ощупыванием второй выдра себя уже не утруждала. Она делала выбор за 0,2 секунды, в 30 раз быстрее соперников-людей. Даже когда Селка медлила с решением, оно все равно принималось существенно быстрее, чем у самых быстрых из людей. «Каланы непоколебимо уверены во всем, что делают», – говорит Штробель.

Представьте себе калана, который собирается поискать пропитание. Вот он покачивается на спине в волнах, а вот уже перевернулся и ныряет. Под водой он пробудет всего минуту – примерно столько у вас уйдет на чтение этого абзаца^{384}. Спуск отнимает немало драгоценных секунд, поэтому на нужной глубине времени на колебания не остается. Калан мгновенно прижимает свои «узловатые рукавицы» к морскому дну, на ходу инспектируя все, что попадется под лапу. В воде темно, но темнота его не смущает. Для обладателя чуть ли не самых чувствительных лап в мире океан переливается всеми оттенками форм и текстур, которые можно трогать, хватать, сжимать, тыкать, сдавливать, гладить и, скажем, калантовать. Потенциальная добыча в твердой раковине прячется среди таких же твердых камней, однако калан в долю секунды распознаёт разницу и отделяет первую от вторых. Благодаря невероятно тонкому осязанию, ловким лапам и неиссякаемой уверенности куньих в себе, калан хватает раковину, морское ухо или морского ежа и наконец всплывает, чтобы полакомиться уловом, оказываясь на поверхности как раз к концу этого предложения.

Осязание относится к механическим чувствам, имеющим дело с физическими стимулами, такими как вибрации, потоки, текстуры и давление^{385}. У многих животных осязание работает и на расстоянии. Как мы еще увидим в этой главе, такие разные существа, как рыбы, пауки и ламантины, способны ощущать скрытые стимулы, которые текут, дуют и идут рябью по воде и воздуху. С помощью крохотных волосков и других детекторов они издалека улавливают характерные сигналы от других животных. Крокодилы чувствуют едва заметные круги на поверхности воды, сверчки – легчайшее колебание воздуха, которое производит атакующий паук, а тюлени находят рыбу по невидимому кильватерному следу, который она оставляет за собой. Для нас большинство этих сигналов неразличимы: сильный поток воздуха от потолочного вентилятора я, допустим, еще почувствую, но не более того. Для человека (и калана) осязание преимущественно подразумевает непосредственный контакт.

Кончики наших собственных пальцев принадлежат к числу самых чувствительных органов осязания на свете. Они позволяют нам работать тончайшими инструментами, считывать узоры из выпуклых точек, заменяя нарушенное зрение, а также пользоваться сенсорными экранами, давая команды касанием, нажатием или смахиванием подушечкой пальца. Чувствительность подушечек обеспечивается механорецепторами – клетками, реагирующими на легкую тактильную стимуляцию. Эти клетки бывают разных типов, каждый из которых откликается на разные стимулы^{386}. Тельца Меркеля фиксируют непрерывное давление – благодаря им вы, сжимая страницы этой книги, определяете ее форму и механические свойства. Тельца Руффини реагируют на растяжение и натяжение кожи – за счет них мы можем ухватить предмет поудобнее и чувствуем, когда он выскальзывает из рук. Тельца Мейсснера отзываются на медленные колебания – это они отвечают за ощущения скольжения и подрагивания, когда мы ведем палец по какой-нибудь поверхности, и дают возможность читающим шрифт Брайля складывать из разрозненных выпуклых точек осмысленное сообщение. Тельца Пачини нацелены на более быстрые колебания – они нужны, чтобы оценивать тонкие текстуры или осязать предметы через инструмент (чувствовать волосок, который мы захватываем пинцетом, или землю, которая крошится под лопатой). Практически все эти рецепторы присутствуют и в лапе морской выдры, и в клюве утконоса. В совокупности они и создают осязание, точно так же, как совокупность рецепторов к сладкому, кислому, горькому, соленому и умами образует чувство вкуса.

В первом приближении мы понимаем, как работают эти механорецепторы. При всем их разнообразии они неизменно состоят из нервного окончания, заключенного в ту или иную чувствительную к прикосновению капсулу. Когда под воздействием осязательного стимула капсула изгибается или деформируется, нерв внутри нее срабатывает. Но как именно это происходит, пока неясно, поскольку осязание относится к наименее изученным чувствам^{387}. Оно гораздо реже, чем зрение, слух или даже обоняние, вдохновляет деятелей искусства и увлекает ученых. До совсем недавнего времени молекулы, позволяющие нам осязать, – то есть эквиваленты опсинов для зрения или обонятельных рецепторов для обоняния – оставались полнейшей загадкой. У нас имеется лишь самое грубое представление о чувстве, дающем нам представление о грубости.

Но отмахнуться от осязания нельзя. Это чувство, определяющее для близости и непосредственности, а вариаций у него не меньше, чем у обоняния или зрения. Животные сильно различаются и по чувствительности своих органов осязания, и по тому, что они ими осязают, и даже по тому, на каких частях тела эти органы располагаются. Задавшись вопросом о том, как осязание формирует умвельт тех или иных животных, мы сможем по-новому взглянуть на песчаные пляжи, подземные тоннели и даже внутренние органы. Собственно, подлинная сила наших собственных осязательных способностей тоже стала ясна совсем недавно. В одном эксперименте испытуемые оказались в силах различить две кремниевые пластины, отличавшиеся лишь самым верхним молекулярным слоем^{388}. Распознать разницу им позволило ничтожнейшее изменение в том, как палец скользил по поверхности. В другом эксперименте участники успешно дифференцировали две рифленые поверхности, высота ребер которых разнилась всего на 10 нм – это примерно как пытаться различить два образца наждачной бумаги, зерно у которых не больше крупной молекулы^{389}.

Все эти чудеса возможны благодаря движению^{390}. Если просто коснуться поверхности кончиком пальца, вы получите очень ограниченное представление о ее свойствах. Совсем другое дело, когда пальцем разрешается двигать. Твердость выявляется нажатием. Текстура – поглаживанием. Скользя по поверхности, ваши пальцы постоянно попадают на невидимые возвышенности и впадины, и возникающие от этого вибрации передаются механорецепторам на кончиках подушечек. Именно так мы и улавливаем мельчайшие, вплоть до наномасштаба, различия^[124]. Движение превращает осязание из грубого чувства в тончайшее. Недаром у многих тактильных виртуозов, обитающих в дикой природе, к невероятной чувствительности прилагается молниеносная скорость.

Немало ученых всю свою жизнь занимаются одним и тем же видом животных. Кен Катания не из таких. За последние 30 лет он изучал органы чувств электрических угрей, голых землекопов, крокодилов, щупальценосных змей, изумрудных ос Ampulex compressa и человека. Его привлекают создания странные и необычные, и этот интерес к уникумам почти всегда себя оправдывает. «Такого, чтобы животное вдруг оказалось совсем неинтересным, как правило, не бывает, – говорит он мне. – Наоборот, обычно животное оказывается раз в десять способнее, чем мне представлялось». И наиболее доходчиво ему это продемонстрировал самый первый уникум, которого он взялся изучать, – крот-звездонос.

Звездонос – это зверек размером с хомяка, с шелковистой шубкой, крысиным хвостом и лапами-лопатами^{391}. Он распространен в густонаселенных восточных районах Северной Америки, но, поскольку живет в болотах и заболоченных лесах, где проводит основную часть времени под землей, людям на глаза он попадается очень редко. Однако те, кому он все-таки встретится, не перепутают его ни с кем. На кончике его носа, прямо вокруг ноздрей, топорщатся кольцом 11 пар розовых голых отростков, похожих на крохотные пальцы. Это и есть та самая «звезда», которой крот обязан своим названием. Она напоминает мясистую хризантему, которая распустилась прямо на морде у крота, – или же прицепившуюся к его носу актинию.