Чувства животных и человека

Милн Лорус Джонсон

До 1958 года считали, что животные используют электрические органы только для нападения и защиты. Затем у африканской пресноводной рыбы, напоминающей угря, у которой, как было известно, электрические органы очень слабо развиты, обнаружили чувствительность к электромагнитному полю, похожую на ту, которой обладают морские миноги. У другой африканской рыбы возле спинного плавника был обнаружен небольшой чувствительный орган, реагирующий на короткие электрические импульсы продолжительностью всего лишь в 0,0001 секунды. Оказалось, что рыба-нож Eigenmannia, живущая в теплых водах вдоль Атлантического побережья Америки, имеет электрический орган возле кончика длинного хвоста. Посылая в воду с помощью этого органа импульсы электрического тока, она, «пятясь

задом», опускается в небольшие ямки или использует хвост в качестве зонда при исследовании окружающих ее объектов. Все эти открытия могут изменить наши представления о способностях водных животных воспринимать различные сигналы. Уже и сейчас заполнены некоторые пробелы в наших знаниях, которые вызывали у Чарльза Дарвина такое недоумение.

О существовании электрических органов у рыб стало известно вскоре после того, как открыли само электричество. До этого на протяжении двух тысячелетий никто не мог объяснить, каким образом квадратный скат Torpedoможет оглушать маленьких рыбешек, чтобы потом съесть их. Аристотель описывал, как этот хорошо знакомый всем обитатель Средиземного моря «заставляет цепенеть животных, которых он хочет поймать, пересиливая их силой удара, живущего в его теле. Это явление действительно наблюдалось». У Torpedoвпереди, рядом с глазами, по обе стороны его плоского тела, расположены большие почкообразные электрические органы. С их помощью он может производить удар за ударом с напряжением по крайней мере в 220 вольт.

Электрический скат Torpedo, как и другие скаты с электрическими органами, по своему поведению очень напоминает биологически далеких от них звездочетов, которых можно встретить вдоль Атлантического и Тихоокеанского побережья на юге Северной Америки. Все эти морские рыбы неподвижно лежат на дне и ждут, когда мимо них проплывет рыба, которую можно поймать. Внезапным ударом электрического тока они оглушают рыбу, как будто бы произвели подводный взрыв. Затем скат или звездочет пожирают оглушенную жертву.

Другие виды электрических рыб — это главным образом жители пресных вод, обитающие чаще всего в таких мутных водоемах, где зрение почти не помогает им при поисках пищи. В Ниле и других пресноводных водоемах тропической Африки обитает электрический сом, чье тело окружено электрическим органом подобно оболочке, простирающейся от жабер до основания хвоста. Было установлено, что разряд его электрического органа достигает 350 вольт. Амазонка, Ориноко и другие реки северо-восточной части Южной Америки являются обиталищем самой мощной из всех известных электрических рыб — угреобразного Electrophorus'а. Почти двухметровые рыбы заставляют прыгнуть стрелку вольтметра до цифры 550 вольт и производят достаточно тока, чтобы полдюжины стоваттных лампочек вспыхивали, как электрическая реклама.

Туземцы племен, живущих по далеким притокам этих южноамериканских рек, до сих пор весьма своеобразно используют потомков лошадей, завезенных туда португальскими и испанскими колонистами. В местах брода этих рек, там, где водится много электрических угрей, местные жители у каждого берега держат на привязи лошадей. Когда кому-то нужно перейти реку, он вначале гонит перед собой лошадей; сам идет вслед за ними, а затем ловит их и гонит назад, на другой берег, к привязи. Электрические угри разряжают батареи о ноги лошадей и не успевают перезарядить это оружие, так что люди переходят реку невредимыми.

Главные электрические органы этого страшного угря расположены по бокам вдоль всего тела рыбы, от головы и до хвоста. И как бы не довольствуясь этим, угорь обладает дополнительным более слабым электрическим органом, простирающимся вдоль нижней поверхности тела почти по всей длине. Еще один такой орган находится на хвосте. Все они напоминают соответствующие образования у других электрических рыб, так как тоже представляют собой организованное в определенном порядке множество дискообразных клеточек, каждая из которых производит ток напряжением менее 0,14 вольта. Электрический орган угря состоит из 6–10 тысяч таких маленьких генераторов, расположенных

в каждом из 70 рядов. Все вместе они занимают около 40 % поверхности взрослой рыбы. При одновременном разряде всех электрических батареек голова рыбы оказывается заряженной положительно, а хвост — отрицательно. Между этими двумя полюсами в окружающей рыбу воде протекает электрический ток, который поражает все вокруг и при помощи которого угорь оглушает свою жертву. Соответствующий ток протекает и внутри самого угря, но жизненно важные органы, такие, как нервная система и плавательные мышцы, по-видимому, электрически изолированы от него жировой тканью. Вероятно, поэтому электрический угорь не убивает себя или других электрических угрей.

Рыбы, способные генерировать электрический ток высокого напряжения, пользуются им как орудием для оглушения добычи. Следует предположить, что они не особенно разборчивы и руководствуются исключительно электропроводностью любой подвернувшейся им жертвы. Они готовы проглотить любой предмет соответствующего размера, если только он проводит электричество. В желудках некоторых электрических угрей были обнаружены куски железа.

Наверное, большинство рыб, электрические органы у которых недостаточно сильно развиты для того, чтоб оглушить жертву, использует их только для навигации. При каждом импульсе электрического тока тело их превращается в батарею с положительным и отрицательным полюсами. У каждой такой рыбы слабый электрический ток распространяется в воде вокруг нее особым способом, характерным для данного вида рыбы. Этот характерный рисунок электрического поля в воде видоизменяется под действием множества внешних причин. Его немного искажает магнитное поле Земли, причем характер этих искажений меняется в зависимости от того, в каком направлении плывет рыба: на запад, восток, север или юг, вверх или вниз. Сильный магнит, спрятанный в илистом дне, еще больше меняет характер электрического поля и вызывает подобные же изменения, стоит только рыбе повернуть в другую сторону.

Любой предмет, находящийся около рыбы, которая генерирует электрические импульсы, будет влиять на конфигурацию поля, если его электропроводность не равна электропроводности воды, окружающей тело рыбы. Слой более теплой или более холодной воды может оказать подобное действие. Если бы рыба обладала достаточной чувствительностью к малейшим изменениям, происходящим в тех местах ее тела, откуда исходят и куда вновь входят электрические импульсы, она могла бы узнать очень многое об окружающем ее мире.

Некоторых угреобразных электрических рыб из Нила обучали реагировать на постоянное поле, создаваемое спрятанным постоянным магнитом; это означает, что на них действительно воздействуют такого рода черты окружающего водного мира. Эти рыбы способны также определить местоположение многих предметов, висящих в аквариуме, и опознать те из них, которые хорошо проводят электрический ток (такие, как кусочки металла или мяса), и те, которые являются диэлектриками (например, осколки керамических и пластмассовых материалов). Обычно рыбы используют это свойство, чтобы избегать любых препятствий, искажающих характер их электрического поля.

Рыбы, обладающие такими свойствами, удивительно чувствительны. Они реагируют даже на очень слабый электрический ток, при градиенте потенциала всего лишь 30-микровольт на сантиметр. Столь тонкая улавливающая система должна почти непременно реагировать на присутствие другой рыбы. По-видимому, именно это свойство позволяет сельди и другим стадным рыбам путешествовать ночью плотными косяками — явление, которому ихтиологи давно и безуспешно пытаются найти объяснение. Если каждая рыба поддерживает определенное положение по отношению к другим рыбам своего косяка, используя для этого свою электрическую чувствительность, то весь косяк может еще больше погружаться в воду или менять направление совершенно синхронно, не полагаясь при этом ни на свет, ни на звук. Это, должно быть, трехмерный эквивалент созданного человеком радиолокатора; тем самым рыбы имеют бесспорное преимущество перед наземными животными. Мигрирующие по ночам птицы совершают свои перелеты в одиночку, так как без света они не способны собраться в организованную стаю, которую мы видим днем.