Чувства животных и человека
Шрифт:
Если предупреждающие вспышки света не предназначены для отпугивания отдельных животных, возможно, они приобретают определенный смысл при массовом свечении. Ведь нам не кажется, что радиоактивное вещество излучает свет, когда мы рассматриваем его под микроскопом. Однако целый кусок этого вещества, который посылает нашему невооруженному глазу бесчисленные вспышки света, оказывается настолько освещенным, что мы можем установить его форму и удаленность от нас. Не заглянуть ли нам в морские глубины, где люминесценция встречается чаще, чем в каких-либо других местах, чтобы получить дополнительные сведения, которые помогут нам ответить на вопрос?
Рыбаки и моряки, которые обычно плавают по ночному океану, хорошо знают, что порой там появляются яркие «островки». Чарльз Дарвин осмелился предположить, что это сконцентрированные продукты распада и их можно сравнить со скоплениями слабо светящихся грибков
По-видимому, дневной свет отпугивает большую часть мелких ракообразных, которыми питаются сардины. Задолго до того, как на восточном горизонте появится солнце, эти ракообразные, следуя в толще воды за границей сумерек, опускаются на глубину 350 метров. К полудню они достигают максимальной для них глубины, а с заходом солнца снова поднимаются вверх, чтобы полакомиться микроскопическими растениями, дрейфующими на воде; каждый день их освещают лучи солнца. Во время полнолуния рачки держатся на глубине около 30 метров, а темными ночами они в невероятных количествах поднимаются к самой поверхности воды. Если быстро вскрыть летающую рыбу, которая питается этими ракообразными, в ее желудке можно обнаружить множество все еще светящихся организмов.
Ежедневным вертикальным миграциям крошечных рачков соответствуют подъем и опускание пятисантиметровых рыб и таких ракообразных, которые формой тела напоминают креветок; все они охотятся на рачков. Этих рыб и напоминающих креветок ракообразных можно поймать днем с помощью мелкой сети, если протянуть ее по верхней границе глубинной зоны, где они обитают и куда никогда не проникает дневной свет. Д-р Вильям Биб, который не раз вылавливал их сетью, подсчитал, что 2/ 3видов рыб и 965 из каждой тысячи плавающих там живых существ более или менее постоянно испускают световые сигналы. Большую часть этого населения составляют маленькие черные светящиеся рыбки и особые люминесцирующие ракообразные, известные китобоям под именем криллов (это основная пища усатых китов).
Почти все эти светоносители, обитающие на средних глубинах, могут смотреть вверх и по сторонам, однако собственный свет направляют только вниз. Вероятно, характерный рисунок ярких пятен на брюшке каждого такого животного позволяет особям одного вида узнавать друг друга в темноте. Кроме того, им помогает в этом и направление, в котором излучают сигналы светопроизводящие органы.
Британский океанограф д-р Джон С. Колман предполагает, что эти люминесцирующие существа выработали внутривидовые средства общения. По его мнению, об этом свидетельствуют особые привычки крошечных, величиной с песчинку, ракообразных, совершающих вертикальные миграции согласно расписанию по своим внутренним часам, которые подчиняются только отталкивающему воздействию света. Когда мириады танцующих рачков передвигаются в водных глубинах вслед за границей сумерек и к вечеру поднимаются вверх, за ними следуют и светящиеся рыбы, и ракообразные (криллы), которые питаются ими. До этого момента верхний уровень зоны, в которой днем находились светящиеся рыбы и криллы, подобно слабо освещенному потолку в глубине подводного царства, светил животным, находившимся внизу. Когда этот потолок начинает подниматься по мере движения вверх светящихся рыб и ракообразных криллов, испускаемый ими свет становится слабее для тех, кто плавает ниже. Как только сверкающий «потолок» тускнеет, нижние светящиеся рыбы в свою очередь перемещаются вверх, уменьшая освещенность более глубоких слоев воды. Таким образом, умение смотреть вверх в сочетании с излучением света вниз, по-видимому, объединяет эти живые существа, которые мигрируют в вертикальном направлении. При этом люминесцентные органы отдельных животных могут не иметь какого-либо самостоятельного значения.
Подобным же образом когда на маленьких животных вблизи водной поверхности нападают плотоядные рыбы, то начинается массовое свечение, которое, видимо, служит сигналом предостережения плавающим внизу мигрантам — не подниматься вверх. Этот сигнал почти наверняка должен оказывать действие на те же светочувствительные органы, которые обеспечивают реакцию на свет полной
Человек хочет понять, зачем отдельным ракообразным и рыбам нужны единичные вспышки или люминесцирующие органы. Мы склонны постоянно думать о благоденствии каждого живого существа и не рассматривать его как часть одной большой популяции. Такой подход довольно естествен из-за большой продолжительности человеческой жизни и низкой скорости воспроизведения. Для нас важно, что делает каждый человек. Но может ли быть настолько значимым отдельный член популяции, размножающейся с колоссальной скоростью, когда одно поколение следует за другим всего лишь через несколько недель? Влияние отдельной предупреждающей вспышки или суммарного света ряда люминесцирующих пятен проявляется прежде всего статистическим образом. Выживание или вымирание — явления статистические, результат влияния на животных эволюции. Человек избегает участи всей массы в той мере, в какой он контролирует окружающую его среду и является хозяином собственной судьбы.
Только недавно человек изобрел специальное оборудование, с помощью которого можно изучать морские глубины, опуская приборы к люминесцирующим животным и измеряя количество излучаемого ими света. Эти приборы показывают, что общая освещенность глубин должна быть увеличена в 160 раз, чтобы человеческий глаз при максимальной чувствительности мог ее заметить, и что в спектре этого света преобладает зеленовато-голубой оттенок.
Как ни чувствительны приборы, они не могут рассказать нам о том, что же действительно происходит в темных глубинах или в огромной пещере, по которой летают сотни светлячков, мигая своими хвостовыми лампочками, а на полу мерцают тысячи маленьких, отделенных друг от друга свечей, будто в пироге на день рождения. И в том, и в другом случае зрелище показалось бы нам ярким, и нас бы заворожило множество светящихся точек. Наши глаза и мозг могут не обратить внимания на темноту между ними, тогда как измерительный прибор суммирует все темные и светлые участки, а затем выдаст среднее значение — чуть выше нуля по самой чувствительной шкале. В морских глубинах эти приборы не могут показать нам, что отдельные вспышки люминесцирующих животных находятся в диапазоне нашего поля зрения или что они исходят от микроскопических бактерий и светящихся простейших, от темно-красных глубоководных медуз, от разноцветных пятен на рыбах и ракообразных и от светящихся коралловых головок, морских кнутов, горгоний, змеевидных звезд и других таинственных животных на дне моря.
Нас интересует, способны ли рыбы, кальмары и ракообразные использовать эту общую освещенность, которую можно рассматривать в известной степени как глубоководный эквивалент ночного неба над нашими городами. В этой светящейся дымке хищники замечают своих жертв только тогда, когда каждая из них подплывает совсем близко. Конечно, зрительный пигмент глубоководных рыб совершенно отличен от нашего. Он золотистый по цвету, а не бледный розовато-фиолетовый и лучше всего поглощает световую энергию в зеленовато-голубой части спектра. Таким образом, он прекрасно приспособлен к восприятию света, излучаемого люминесцирующими животными.
Среди глубоководных рыб имеется несколько видов, у которых глаза по сравнению с телом больше, чем у других позвоночных. Диаметр глаза у черной корюшки нередко больше половины длины ее головы. У других глубоководных рыб громадные сферические хрусталики расположены в глазах более подходящего размера только потому, что глазное яблоко имеет цилиндрическую форму, которая напоминает телескоп. Большая линза — и в глазу и в телескопе — может собрать много света и сконцентрировать его. Более того, из-за отсутствия радужной оболочки глаза глубоководных рыб настолько хорошо пропускают свет, что их оптическую систему можно сравнить с оптическими системами самых светосильных фотообъектов (f/1,0). Такой глаз несколько лучше, чем глаз кошки при максимальной апертуре, и в три раза зорче нашего при полностью открытом зрачке (f/3,0).
Почти все глубоководные рыбы обладают определенными преимуществами, которым мы не можем ничего противопоставить. Уже само пребывание в воде, а не в воздушной среде предохраняет их от потери почти 1/ 20части световой энергии, достигающей их глаза. В воздухе такое количество энергии отражается от поверхности глаза человека или кошки, смоченной слезной жидкостью, даже не попадая в оптическую систему. Кроме того, глаз рыбы может иметь более прозрачный хрусталик, так как ему не нужна желтая окраска, с помощью которой наша глазная линза отфильтровывает вредные ультрафиолетовые лучи солнечного спектра. У глубоководных рыб такие преимущества сочетаются со способностью отражать свет от зеркальной поверхности глаза к светочувствительным клеткам, а это помогает еще лучше видеть при слабом освещении.