Необъятный мир: Как животные ощущают скрытую от нас реальность

Ученые долго терялись в догадках насчет функций этой звезды, но Кену Катании, когда он впервые рассмотрел ее под микроскопом в 1990-е гг., гадать не пришлось^{392}. Он ожидал увидеть море разнообразных сенсоров, однако все они оказались одинаковыми – выпуклый бугорок, называемый органом Эймера, воспроизведенный снова и снова, так что итог суммарно напоминал малину. В каждом бугорке содержались механорецепторы, откликающиеся на давление и вибрацию, и нервные волокна, передающие эти ощущения мозгу. Это совершенно точно были осязательные сенсоры, и из них состояла вся звезда. Звезда – это орган осязания, и ничего более. Если прищуриться, она покажется похожей на две тянущиеся к миру открытые ладони. Собственно, это примерно они и есть^[125].

Закройте глаза и прижмите ладонь к любой ближайшей поверхности – сиденью, полу, собственной груди или голове. При каждом нажатии у вас в сознании вспыхивает отпечаток ладони, несущий в себе форму и текстуру этой поверхности. Если обхлопывать поверхности достаточно быстро и часто, в голове начнет выстраиваться объемный образ окружающей действительности. Почти наверняка именно это и проделывает своим носом звездонос. Рыская по темному подземному царству, он постоянно – раз по десять в секунду – прижимается носовой звездой к стенкам тоннелей. При каждом нажатии окружающая среда высвечивается вспышкой текстур. Думаю, каждое новое нажатие дополняет непрерывно формирующуюся в сознании крота модель тоннеля – это можно представить себе как пуантилистскую скульптуру, которая возникает точка за точкой.

Непропорционально большая доля соматосенсорной коры крота – центра осязания в его мозге – уделена звезде, примерно так же, как в нашем, человеческом мозге центр осязания в значительной мере отдан рукам^{393}. И точно так же, как в нашей соматосенсорной коре имеются скопления нейронов, соответствующие каждому из пальцев, в соматосенсорной коре звездоноса имеются полосы нейронов, соответствующие каждому из лучей звезды. «Эту звезду, по сути, можно разглядеть в его мозге», – говорит Катания^[126]. Но, увидев это соответствие впервые, он обнаружил одну озадачивающую нестыковку. Одиннадцатая, самая маленькая пара лучей представлена в мозге огромным пучком нейронов, занимающим четверть всей области, отведенной под звезду^{394}. Зачем кроту выделять самые большие вычислительные мощности под самый крошечный из осязательных сенсоров?

Сняв крота с помощью высокоскоростной камеры, Катания и его коллега Джон Каас поняли, что в конечном итоге звездонос всегда исследует пищу именно одиннадцатой, самой маленькой парой лучей, даже если другие части звезды касаются обнаруженного объекта первыми^{395}. Крот тычется в него несколько раз подряд, с каждым разом приближая одиннадцатую пару. Это очень похоже на то, что мы проделываем глазами, микродвижениями поворачивая их так, чтобы нацелить на рассматриваемый объект центральную ямку сетчатки, фовеа, область нашего самого острого зрения. Вот и у звездоноса одиннадцатая пара лучей играет роль осязательной фовеа, как называет ее Катания, – то есть той зоны, где осязание у крота острее всего. Недаром она располагается перед самым ртом звездоноса: определив, что ощупанный объект съедобен, он может, раздвинув одиннадцатую пару лучей, немедленно ухватить лакомый кусок передними зубами, действующими как пинцет.

Лучами своей звезды звездонос ничего не гладит, не трет и не пальпирует. Все тактильные ощущения он обеспечивает себе простейшим из действий – нажать и отпустить. Судя по всему, именно так он опознает по форме свою добычу, сравнивая, как продавливаются или отклоняются граничащие друг с другом органы Эймера. Крот явно различает текстуры, поскольку кусочки мертвого дождевого червя он съест, а фрагменты резины или силикона такого же размера пробовать не станет. И все это он проделывает со скоростью, которой позавидует даже калан.

Катания показывает мне снятое снизу видео, на котором звездонос обследует предметное стекло с куском червя. При пятидесятикратном замедлении отлично видно, как крот тычется звездой в стекло, нащупывает кусок, подтягивает осязательную фовеа поближе, чтобы исследовать найденное более тщательно, и наконец заглатывает добычу. Разглядеть происходящее на обычной скорости невозможно: в кадре просто появляется крот, а кусок червя исчезает. Проанализировав отснятые материалы, Катания со своей коллегой Фионой Ремпл установили, что в среднем крот умудряется распознать добычу, проглотить ее и начать искать следующий кусок за 230 миллисекунд, а его рекорд равняется 120 миллисекундам^{396}. Это фактически и есть наше мгновение ока – время, за которое мы моргаем. Представьте, что ваш глаз начинает закрываться в тот миг, когда охотящийся крот впервые касается насекомого лучами своей звезды. Край вашего века не опустился еще и до середины глазного яблока, а мозг крота уже осознал находку и отдал моторные команды переместить звезду. К тому моменту, как глаз закроется полностью, крот уже коснется добычи повторно – на этот раз сверхчувствительной одиннадцатой парой лучей. Когда глаз снова наполовину откроется, крот обработает информацию, полученную при втором касании, и определит дальнейший порядок действий. Когда глаз откроется полностью, насекомое уже исчезнет, а крот будет занят поисками новой добычи.

Судя по всему, звездонос движется настолько быстро, насколько позволяет его нервная система: он ограничен только скоростью, с которой информация передается от звезды к мозгу и обратно. На это уходит всего 10 миллисекунд. Зрительная информация за этот промежуток даже не покинет сетчатку, не говоря уже о том, чтобы добраться до мозга или одолеть путь обратно. Сам свет, может, и движется быстрее всего, что есть во Вселенной, но у светочувствительных сенсоров есть свои ограничения, которые осязание крота-звездоноса сметает все до единого. «Фактически он движется наперегонки с собственным мозгом», – говорит Катания. И показывает мне другое видео, на котором крот, коснувшись куска червя, уже вроде бы спешит дальше, но в последний момент разворачивается и подхватывает едва не упущенную добычу. «Он ищет следующий объект, еще не разобравшись, чего коснулся в данный момент», – поясняет Катания. Зрячим знакома эта замедленная реакция, когда не сразу осознаешь, что именно ты увидел, и оборачиваешься, спохватившись. Но нам это нетрудно – просто повернуть голову. Для звездоноса, воспринимающего мир посредством осязания, а не зрения, и осязающего носом, а не конечностями, «обернуться» – значит совершить резкий маневр всем телом.

Скорость и чувствительность этого животного связаны между собой. С помощью своего несуразного носа крот обнаруживает и ловит мелкую добычу вроде личинок насекомых. Но чтобы не протянуть лапы, питаясь такой мелочевкой, он должен подбирать их как можно больше и как можно проворнее. «Это настоящий мини-пылесос, – говорит Катания. – Звездоносы поедают такие микроскопические крохи, что поначалу возникает вопрос, зачем вообще себя ими утруждать». Они утруждают, поскольку тут у них нет конкурентов. Благодаря звезде – носу, действующему как ладонь и сканирующему как глаз, – подземный мир предстает перед ними во всем своем великолепии, полным пищи, о существовании которой другие животные даже не догадываются. Тоннель, который обычному кроту покажется пустым, перед звездоносом расстилается скатертью-самобранкой.

Многие специализирующиеся на осязании животные действуют, как и звездонос, в условиях ограниченной видимости. Зачастую они ищут что-то скрытое или труднообнаруживаемое, поэтому вынуждены тыкаться повсюду теми частями тела, которые способны проникать, нажимать и исследовать. Животное познает мир, целенаправленно прощупывая его своими органами осязания, будь то лапа калана, человеческий палец, хобот слона или щупальце осьминога. И как показывает пример звездоноса, этим органом совсем не обязательно будет рука.

Птичий клюв представляет собой кость, заключенную в ножны из кератина, – того же материала, из которого состоят наши ногти. Клюв кажется неживым и бесчувственным – просто приделанным к голове птицы твердым инструментом для того, чтобы хватать или клевать. Но у многих видов на кончике клюва находится группа механорецепторов, чувствительных к вибрациям и движению. У кур, которые при поиске пищи активно полагаются на зрение, этих механорецепторов довольно мало – несколько небольших скоплений, сосредоточенных только на нижней половине клюва^{397}. А вот у некоторых уток, например у кряквы и широконоски, они распределены по всему клюву, сверху и снизу, внутри и снаружи^{398}. На некоторых участках эти механорецепторы размещены так же плотно, как у нас на кончиках пальцев. И хотя внешняя оболочка утиного клюва сделана из того же материала, что и наши ногти, она обладает тончайшей чувствительностью. Благодаря этой чувствительности утки отыскивают пищу в непрозрачной воде. Окунув голову, так что над поверхностью торчит только хвост, они крутятся, бултыхаются и процеживают воду, часто-часто открывая и закрывая клюв. Они умеют хватать шустрых головастиков в темноте и отфильтровывать съедобные кусочки из несъедобного ила. «Представьте себе, что вам дали миску мюсли с молоком, в которую добавили пригоршню мелкой гальки, – писал Тим Беркхед в своей книге «Удивительный мир птиц»^[127] (Bird Sense). – Насколько успешно вам удалось бы глотать одно только съедобное содержимое миски? Полагаю, не очень, однако уткам это под силу»^[128]{399}.

Точно так же – погружая клюв в темные глубины и нащупывая там пищу – кормятся и другие птицы. Особенно характерно такое поведение для прибрежных обитателей. Даже самые пустынные пляжи полны тайных сокровищ вроде червей, моллюсков и ракообразных, скрытых в толще песка. Чтобы добраться до этого хорошо запрятанного «шведского стола», береговые птицы – кроншнепы, кулики-сороки, песочники – зондируют песок клювом. Под микроскопом видно, что кончик их клюва ячеистый, как початок кукурузы, из которого вылущили зерна. В этих ячейках находится множество механорецепторов, аналогичных тем, которые имеются у нас на ладонях. С их помощью птицы и обнаруживают закопанную в песке добычу.