«Необъятный мир: Как животные ощущают скрытую от нас реальность»

Человеческие органы чувств улавливают только часть существующих вкусов, запахов, звуков и оттенков цвета. Зоологи называют это умвельтом. Но умвельт у разных видов отличается, и другим животным доступны незнакомые людям ощущения. В книге «Необъятный мир: Как животные ощущают скрытую от нас реальность» (издательство «Альпина нон-фикшн»), переведенной на русский язык Марией Десятовой, научный журналист Эд Йонг рассказывает, как воспринимают окружающий мир другие виды животных. Предлагаем вам ознакомиться с фрагментом, в котором головастики древесных лягушек спасаются из икринок, улавливая присутствие хищника.

Дрожь земли. Поверхностные вибрации

В 1991 году у Карен Варкентин была не жизнь, а мечта. Свежеиспеченная аспирантка, обожавшая лягушек и змей, каким-то чудом оказалась там, где в изобилии водились и те и другие — в коста-риканском Национальном парке Корковадо. Усевшись на берегу пруда, она любила наблюдать за многочисленными красноглазыми квакшами — древесными лягушками с лаймово-зеленым телом, оранжевыми пальцами, пронзительно-синими бедрами, желтыми полосками по бокам и помидорно-красными шарами глаз. Только за один вечер каждая самка откладывала около сотни икринок, которые она обволакивала слизистой массой и приклеивала к нависающим над водой листьям. Но примерно половина этих кладок сжиралась кошачьеглазыми ужами. Из уцелевших через шесть-семь дней вылуплялись головастики, которые падали прямо в воду — а иногда на Варкентин. «Обычное дело при полевых наблюдениях: головастики постоянно сыплются то на голову, то в блокнот, — рассказывает Варкентин. — А еще, бывало, заденешь кладку — и видишь, как из лопнувших икринок тут же вылезает несколько эмбрионов».

Вот это было странно. Головастики не просто пассивно вываливались из поврежденных Варкентин икринок. Они как будто активно спасались бегством. Но если они способны так улепетывать, когда их задевает человек, может, они и от напавшей змеи умеют ускользать? Может, они чувствуют движение жующей пасти и решают попытать счастья в воде? Когда Варкентин изложила свою гипотезу на семинаре, к ней отнеслись скептически. Лягушачьих зародышей все считали созданиями пассивными, которые вылупляются строго в установленные природой сроки и понятия не имеют, что творится в окружающей среде. «Кто-то счел мое предположение абсурдным, — говорит Варкентин. — Мне же казалось, что его имеет смысл проверить».

Она собирала лягушачьи кладки и помещала их в уличные вольеры с кошачьеглазыми ужами. Ужи эти — животные ночные, поэтому Варкентин приходилось подсматривать за ними с вечера и до самого утра. Она ночевала на диване в примыкающей к вольерам постройке, где ее осаждали полчища комаров, и каждые минут в полусне брела проверить кладки. Было тяжело, но мучения себя оправдали. Гипотеза оказалась верной: при нападении головастики могут вылупляться раньше времени. Варкентин даже смогла увидеть, как они выскакивают из икринок, уже угодивших в пасть змеи.

Это поведение она изучает по сей день. К счастью, теперь ее работа предполагает меньше бессонных бдений в окружении комаров и больше инфракрасных видеокамер. Варкентин показывает мне кадры из недавней съемки, на которых кошачьеглазый уж набрасывается на кладку древесной лягушки и захватывает в пасть несколько икринок. Пока он вытаскивает пасть из желеобразной слизи, обволакивающей кладку, остальные эмбрионы, отчаянно извиваясь, выпускают изо рта фермент, который быстро растворяет оболочку икринок. Вот один головастик шлепается в воду. Секунду спустя второй. Еще немного — и они сыплются как горох, их уже не сосчитать, а змее, все еще пережевывающей первую партию, остается только пустая слизь. «Я могу смотреть на это бесконечно, никогда не надоедает», — признается Варкентин.

Ее эксперименты четко продемонстрировали, что лягушачьи эмбрионы не настолько беспомощны и не настолько оторваны от окружающей среды, как считали прежде. Их «сенсорный пузырь» гораздо больше пузыря икринки, в которую они заключены. Ее прозрачная оболочка пропускает и свет, и химические вещества, — однако эмбрион ориентируется в первую очередь не на них, а на вибрации. Вибрации проникают в икринку и ощущаются эмбрионом, который без всякого предшествующего опыта способен отличить опасные колебания от безобидных. Нападение змеи запускает процесс выхода из икринок, а дождь, ветер или чей-нибудь топот — нет. Головастики не отреагировали даже на легкое землетрясение, взбаламутившее пруд, за которым наблюдала Варкентин. Записывая разные вибрации и воспроизводя их икринкам, Варкентин установила, что головастики реагируют на частоту и ритм. Перестук дождевых капель — это быстрое и ровное чередование высокочастотных вибраций. От атакующей змеи исходят более низкие вибрации сложного ритмического рисунка, в котором длинные периоды пережевывания чередуются с короткими периодами неподвижности. Когда Варкентин включала в запись дождя промежутки тишины, чтобы это было больше похоже на вибрации от змеи, головастики воспринимали ее как более угрожающую и проклевывались с большей вероятностью. Они определенно чувствуют внешний мир еще до того, как в нем окажутся, и пользуются полученными сведениями, чтобы обезопасить себя. Они способны действовать. У них есть умвельт.

«По мере развития у них прибавляется и чувств, и информации», — объясняет Варкентин. Двухдневный эмбрион способен различать уровень кислорода в окружающей среде и определять по нему, не свалилась ли случайно его икринка в воду. Но реагировать на змею он сможет не раньше, чем ему исполнится четыре дня, поскольку, как выяснила студентка Варкентин Джули Чон, именно тогда активизируются вибрационные детекторы в его внутреннем ухе. Спастись от опасности головастики способны и до того, но им пока нечем ее . Змей в их умвельте еще нет. Но проходит несколько часов, и все меняется: включается новое чувство, и их мир обретает новую, полностью преображающую его грань, о которой они прежде и не подозревали. Это вибрации.

Когда головастики превращаются в лягушек и оказываются готовы произвести на свет новое поколение головастиков, среди самцов начинается борьба за самок. С помощью инфракрасной камеры Варкентин и ее коллега Майкл Колдуэлл наблюдали, как соперники рассредоточиваются по ветке, приподнимают корпус и энергично трясут задницами. Такая демонстрация рассчитана на визуальный эффект, однако самцы устраивают ее и в том случае, когда поле зрения соперника перекрыто. Даже не видя друг друга, они все равно чувствуют вибрации от тряски и по ним оценивают размеры и намерения противника. Победителем из этих состязаний выходит обычно тот, у кого получается трястись дольше, создавая более продолжительные .

Вероятно, таким же образом коммуницируют между собой многие другие животные. Манящие крабы, привлекая самок, стучат своими гигантскими клешнями по песку. Солдаты-термиты бьются головой о стены термитника, поднимая вибрационную тревогу, на которую сбегаются остальные бойцы. Водомерки — насекомые, катающиеся по поверхности прудов и озер, будто на коньках, — склоняют партнера к совокуплению, пуская круги по воде (и тем самым выдавая себя чувствительным к вибрации хищникам). Все эти животные производят и улавливают вибрации, передающиеся по поверхности, на которой они находятся, будь то ветка или песчаный берег. Ученые называют такие вибрации «распространяющимися по субстрату» или «вибрациями субстрата». В обиходе, впрочем, их можно называть просто вибрациями — или сотрясениями, или .

Некоторые классифицируют эти поверхностные вибрации (как и изменения воздушных потоков, на которые реагируют сверчки и блуждающие пауки) как звук. По этой логике, все, о чем я говорил во второй половине предыдущей главы, и все, о чем я буду говорить в этой, можно отнести к категории «слух». У меня в этих дебатах своего интереса нет, и ставок я делать не собираюсь. Если вы относитесь к сторонникам синтеза, воспринимайте эти две главы как одну, если предпочитаете мельчить, поделите их на три самостоятельные части. В любом случае стоит учесть: хотя у этих стимулов много общего, в их физических свойствах есть важные различия, которые, в свою очередь, определяют, какие виды животных обращают на них внимание и что эти виды делают с полученной информацией.

Так, распространяющиеся в воздухе звуки — это волны, направление колебаний которых совпадает с направлением их движения (представьте, что вы растягиваете и сжимаете пластмассовую пружинку-слинки). Поверхностные же волны, наоборот, колеблются в направлении, перпендикулярном направлению движения (представьте, что вы трясете ту же пружинку вверх-вниз). Визуально эти колебания лучше всего проявляются как рябь на воде. На суше они тоже возникают, но хуже различимы глазом. Уроните камень на землю, и по поверхности разойдется едва уловимая волна. Если животное достаточно чувствительно, оно почувствует, как колышется почва под его ногами. Такой чувствительностью обладают многие виды, но большинству людей это не дано. Кроме басов из динамика или вибрации мобильного телефона, мы не воспринимаем почти ничего из богатого виброландшафта, который открывается перед другими биологическими видами. Дело осложняется тем, что поверхностные вибрации бывает трудно отличить от звука, распространяющегося в воздухе. Животные часто производят те и другие одновременно, сотрясая разом и воздух, и землю. И улавливают оба вида волн животные часто тоже одними и теми же рецепторами и органами, такими как волосковые клетки и внутреннее ухо. И описываем мы их иногда одними и теми же словами, говоря, что зверь «прислушивается» к вибрациям, хотя в действительности они беззвучны.

Самое, пожалуй, важное различие между поверхностными вибрациями и звуком состоит в том, что на первые часто не обращают внимания — даже ученые, занимающиеся органами чувств. Исследователи очень долго расценивали любые типы стука, топота, тряски и колыхания разными частями тела лишь как зрительные или звуковые сигналы, полностью игнорируя поверхностные волны, которые при этом возникают. Любая красноглазая квакша приобщается к этой области ощущений в возрасте четырех с половиной дней, но ученые упускали ее из виду десятилетиями. «Мы с этим сталкивались, но не интересовались», — пишет эколог Пегги Хилл. Это урок не только сенсорным биологам, но и всем остальным: порой зашоренность и предубеждения мешают нам увидеть то, что находится прямо перед нами. А там может обнаружиться нечто совершенно потрясающее.

Подробнее читайте:
Йонг, Э. Необъятный мир: Как животные ощущают скрытую от нас реальность / Эд Йонг ; Пер. с англ. [Марии Десятовой] — М.: Альпина нон-фикшн, 2024. — 598 с. + 32 с. вкл.