Необъятный мир: Как животные ощущают скрытую от нас реальность

Но как же береговые птицы изначально определяют, куда тыкать клювом? На поверхности подземная добыча ничем себя не выдает, поэтому можно подумать, что птицы просто вонзают клюв случайным образом – где-нибудь да повезет. Однако в 1995 г. Тенис Пирсма установил, что исландские песочники находят моллюсков почти в восемь раз чаще, чем делали бы это, тычась наугад^{400}. Значит, у них есть какая-то поисковая технология. Чтобы ее выявить, Пирсма обучил птиц обследовать ведра с песком и подходить к определенной кормушке, чтобы показать, что поиски увенчались успехом. Как продемонстрировал этот простой эксперимент, песочники вполне могут обнаруживать моллюсков, зарытых ниже той отметки, которой достигает кончик их клюва^{401}. Они находили так даже камни, то есть явно ориентировались не по запаху, звуку, вкусу, вибрациям, теплу или электрическим полям. Пирсма считает, что они пользуются тут особым видом осязания – дистанционным.

Погружаясь в песок, клюв птицы расталкивает тонкие прослойки воды между песчинками, создавая расходящуюся волну давления. Если на ее пути окажется твердое тело – допустим, раковина или камень, – вода будет его обтекать, искажая рисунок давления. Это искажение улавливается ячейками на кончике клюва, и песочник обнаруживает окружающие объекты, не касаясь их. Способность, которую Пирсма назвал «дистанционным осязанием», и без того впечатляет, но песочник совершенствует ее, когда зондирует один и тот же участок снова и снова, прошивая его клювом с частотой несколько раз в секунду. Песок смещается и уплотняется, увеличивая прирост давления от клюва, так что искажения становятся больше. С каждым погружением клюва пища вокруг становится заметна четче: песочник как будто использует эхолокатор, только не слуховой, а осязательный^[129].

Длинный зондирующий орган с осязающим кончиком имеется и у изумрудной осы Ampulex compressa, однако и цели, и методы у нее намного более гнусные, чем у исландского песочника. Оса – миниатюрная красавица длиной чуть больше 2 см с переливчатым зеленым тельцем и оранжевыми бедрами – паразитирует на тараканах, выращивая в них свои личинки. Найдя таракана, самка жалит его дважды: сперва в грудную часть, временно парализуя его ноги, а затем в мозг. Во втором случае жало осы нацелено на два конкретных пучка нейронов, в которые впрыскивается яд, лишающий таракана желания шевелиться и превращающий его в безропотного зомби. В этом состоянии оса уводит его за усы в свое гнездо, как хозяин собаку, и откладывает на него яйцо, обеспечивая будущей личинке готовый источник свежего мяса. Удастся ли ей поработить таракана, зависит от второго укуса, а значит, жало должно попасть точно в цель. Изумрудной осе, подобно исландскому песочнику, отыскивающему моллюска в толще песка, необходимо отыскать мозг таракана в сплетении мышц и внутренних органов.

К счастью для осы, ее жало – это не только бур, впрыскиватель яда и яйцеклад, но и орган чувств. Как выяснили Рэм Гал и Фредерик Либерса, его кончик покрыт крохотными бугорками и ямками, обеспечивающими и обоняние, и осязание^{402}. С их помощью оса безошибочно нащупывает мозг таракана. Когда Гал и Либерса предлагали осе тело таракана с удаленным мозгом, она жалила его снова и снова, безуспешно ища отсутствующий орган. Если вместо мозга подкладывали шарик той же консистенции, испытуемые осы жалили его с обычной точностью. Когда же шарик был мягче мозга, осы в замешательстве тыкали жалом, не находя искомого. Они знали, каким должен быть мозг на ощупь.

И осы, и их жертвы тараканы, и большинство других насекомых прощупывают окружающее пространство усами-антеннами^[130]. Длинные тактильные органы, обладающие большим размахом, настолько удобны для ориентирования, что многие виды независимо друг от друга выработали их собственные варианты^[131]. Человек, вечно изобретающий себе в помощь разные инструменты, простукивает дорогу впереди себя тростью. Донная рыба под названием «бычок-кругляк» использует сверхчувствительные грудные плавники^{403}. У малой конюги – морской птицы, похожей на тупика, – над клювом нависает длинный черный хохолок, необходимый ей для прощупывания стенок расщелин, в которых она гнездится^[132]{404}.

У многих других птиц на макушке или передней части головы имеется жесткая щетина. Ее часто ошибочно описывают как сеть, в которую птица якобы ловит летающих насекомых. Однако более вероятно, что это осязательные сенсоры, которые пригождаются птице, когда она расправляется с добычей, кормит птенцов или копошится в темном гнезде^{405}. Возможно, этим же объясняется, почему у птиц вообще есть перья. Мы знаем, что птицы произошли от динозавров и что многие динозавры были покрыты щетинистыми протоперьями или «дино-пухом»^{406}. Для полета эти структуры были слишком примитивными, а значит, возникли для чего-то другого. Согласно самому распространенному объяснению, они обеспечивали термоизоляцию, но для этого им пришлось бы сразу образоваться в больших количествах. По другой, возможно, более вероятной версии, изначально они собирали осязательную информацию. Как свидетельствует пример малой конюги, даже несколько длинных щетинок позволяют животному с пользой для себя расширить осязание. Перья могли появиться как небольшие щетинистые хохолки на голове или передних лапах динозавров и поначалу помогали им осязать, а только потом – летать.

Не исключено, что таким же образом появилась и шерсть у млекопитающих – как осязательные сенсоры, которые лишь позже превратились в термоизолирующий мех^{407}. Некоторые волоски сохраняют изначальную осязательную функцию и сейчас – они называются вибриссами, от латинского слова vibro, «вибрировать»^{408}. В обиходе их называют усами. У млекопитающих они обычно расположены на морде и бывают длиннее и толще любых других шерстинок на теле. Каждая вибрисса растет из волосяной сумки, заполненной механорецепторами и нервами. Когда стержень вибриссы изгибается, основание толкает механорецепторы, и они отправляют сигналы мозгу. (Чтобы прочувствовать, как это происходит, зажмите в кулаке кончик шариковой ручки и отклоните противоположный ее конец в сторону.)

На ходу некоторые млекопитающие постоянно, по нескольку раз в секунду, поводят усами туда-сюда. Так они обследуют пространство впереди и вокруг головы^{409}. Я лично, когда впервые услышал о таком прощупывании вибриссами, несколько его недооценил. Интуитивно оно показалось мне примерно тем же, что мы проделываем, пробираясь на ощупь по темному коридору, – выставляем руки перед собой, чтобы не наткнуться на стену или нашарить выключатель. Но, поговорив с сенсорным биологом Робин Грант, я пришел к выводу, что мышь или крыса при прощупывании пользуется вибриссами примерно так же, как мы глазами. Грызун снова и снова сканирует пространство перед собой, выстраивая представление о действительности^{410}. Нащупав что-то длинными, подвижными вибриссами на носу, он изучает найденное подробнее с помощью коротких, неподвижных, но более многочисленных и чувствительных вибрисс на подбородке и губах^{411}. Это тот же принцип, что у крота-звездоноса, который непрерывно тычется звездой в пол и стенки тоннеля и, только нащупав что-нибудь, подключает к исследованию самые маленькие и самые чувствительные ее лучи. То же самое происходит и у нас, когда мы обводим взглядом пространство и, уловив что-то периферическим зрением, нацеливаем на заинтересовавший нас объект фовеа, обладающую самым высоким разрешением.

Сходство со зрением на этом не заканчивается. Когда мы поворачиваем голову, первыми приходят в движение глаза^{412}. Точно так же и у мыши поворот головы начинается с движения вибрисс. Если мы картируем окружающий мир по рисунку света, попадающего на нашу сетчатку, мышь картирует окружающий мир по рисунку того, что осязают ее вибриссы. Все они соединены с разными участками соматосенсорной коры, поэтому мышь понимает, какие именно из вибрисс коснулись объекта. Зная, как эти вибриссы ориентированы, «мышь строит карты того, чего касается», объясняет мне Грант. Информация, ложащаяся в основу этих карт, должна вспыхивать и пропадать в мозге по мере движения кончиков вибрисс. Но Грант говорит, что мозг мыши, скорее всего, объединяет эти разрозненные данные в единую плавную картину. Возможно, они ощущают прощупывание вибриссами таким же непрерывным процессом, каким мы ощущаем зрение, притом что постоянно моргаем и переводим взгляд.

Млекопитающие пользуются вибриссами почти столько же, сколько существуют на нашей планете^[133]{413}. Современные крысы и опоссумы прощупывают пространство не менее активно, чем их мелкие ночные, лазящие и шныряющие предки. Морские свинки шевелят вибриссами еле-еле. Кошки и собаки не прощупывают пространство вообще, хотя вибриссы у них по-прежнему подвижны. Человек и человекообразные обезьяны утратили вибриссы полностью, вместо этого сделав ставку на чувствительные ладони и пальцы. Киты и дельфины рождаются с вибриссами, но затем почти сразу теряют их все, за исключением тех, что окружают губы и дыхало. Прощупывать воду вибриссами все-таки довольно трудно. И тем не менее вибриссы могут пригодиться и морскому животному.

В Морской лаборатории Моут-Марин в Сарасоте живут два флоридских ламантина. Показывая их мне, Гордон Бауэр поясняет, что один из них – Хью^[134] – гиперактивный, а другой – Баффет (в честь автора-исполнителя Джимми, не миллиардера Уоррена) – увалень и слегка толстоват. Я честно признаюсь, что не отличаю, кто из них кто. Их трехметровые туши кажутся одинаково упитанными, а движения одинаково вальяжными. Но спустя какое-то время я замечаю, что один медленно кружит по своему аквариуму – это, надо полагать, и есть ламантинская непоседливость. Значит, это Хью.