Инопланетяне и инопланетные общества. Руководство для писателя по созданию внеземных форм жизни
Шрифт:
Чувства
Средства для принятия решений о порядке действий в ответ на происходящее вокруг будут бесполезны, если у вас нет способов узнать, что происходит вокруг вас. Таким образом, любой успешный организм нуждается в органах чувств, чтобы получать информацию об окружающей среде. Даже растению требуется «знать», в какой стороне солнце и где находится верх.
В тех местах, где свет легкодоступен и свободно распространяется, зрение, вероятно, является самым полезным из чувств. Оно может передавать большой объём информации, передаёт её быстрее, чем любой другой носитель, и передаёт с очень высокой точностью. Например, вы можете посмотреть издалека на футбольное поле в разгар игры и точно определить, где находится каждый из игроков. Для этого, конечно же, требуется хорошо развитое зрение. Вероятно, глаза возникли как простые светочувствительные пятна, которые лишь сообщали
Два глаза обладают большим преимуществом перед одним: они обеспечивают восприятие глубины и помогают оценивать расстояния. (Однако это не единственный способ, которым их можно использовать. Африканские хамелеоны используют свои два глаза для более или менее независимого сканирования двух отдельных полей зрения.) Преимущество большего количества глаз, чем два, менее очевидно или не так велико, хотя вы, конечно, можете представить себе конкретные случаи, в которых они давали бы это преимущество. Один-два глаза на затылке могли бы пригодиться, если бы вас часто преследовало много нападающих (или если вы преподаёте в четвёртом классе). В рассказе «Очки Тинкера» (“Tinker’s Spectacles”) Грегори Беннетт представил такую ситуацию, в которой дополнительный глаз (и иной вид нейронных связей) мог бы обеспечить дополнительный вид зрения, полезный в особых обстоятельствах. Жизненный цикл пледов зависит от их борьбы с быстро движущимися хищниками под названием гиро-птицы. Для этого эволюция дала им набор из трёх глаз; два из них дают информацию о дальности, но не могут быстро настраиваться, а третий глаз взаимодействует с ними, позволяя оценить, насколько быстро меняется эта дальность.
Представить модификации, которые могли бы подойти глазам для специальных задач, сравнительно несложно. Можно было бы придумать телескопический глаз, или глаз с «зумом», хотя неясно, в каких условиях он был бы действительно необходим. Земные хищные птицы достигли поразительной остроты зрения с использованием более «обычных» глаз, оптимизированных для формирования изображения с высоким разрешением на больших расстояниях. Обитающие в тропиках рыбы «четырёхглазки» на самом деле обладают двумя глазами, но в каждом из них есть две радужные оболочки и две сетчатки: одна — чтобы видеть над водой, а другая — под водой. У ночных животных за сетчаткой часто есть отражающий слой, который даёт им второй шанс на использование света, который глаз дневного животного потратил бы впустую. В своём рассказе «… И утешение врагу» (“… And Comfort to the Enemy”) я сделал ещё один шаг вперёд: у тсапели, одной из немногих ночных цивилизаций, которые я могу припомнить, в глаза встроены «прожекторы». Некоторые животные действительно испускают свет; тсапели должны делать это с необычайно высокой интенсивностью и там, где это нужно, фокусируют свет в виде пучка.
А как насчёт глаз, использующих другие части спектра электромагнитного излучения? Та его часть, которую мы называем «видимым светом», вероятнее всего, с некоторой степенью приближения окажется самой полезной и на других планетах, поскольку это часть спектра, для которой атмосферы, скорее всего, окажутся относительно прозрачными. Однако не стоит предполагать, что другие существа будут видеть ровно ту же самую часть спектра, которую видим мы. Они могут отдавать предпочтение цветам, которые обильнее всего излучает их собственная звезда (и которые лучше всего проводит их собственная атмосфера). Они могут видеть более узкую часть спектра, чем мы, или несколько более широкую — расширенную в ультрафиолетовую и/или инфракрасную область. (Некоторые животные на Земле уже умеют это; некоторые насекомые видят ультрафиолет, но не видят красный цвет, а змеи, называемые ямкоголовыми, обладают органами для обнаружения инфракрасного излучения теплокровной добычи.[31])
Они вряд ли будут использовать длины волн, которые будут значительно короче или длиннее, чем «видимый свет». Рентгеновские лучи и гамма-лучи не слишком обильно представлены во многих средах, чтобы обеспечить надёжный источник освещения — и это к счастью, потому что они, как правило, губительны для живых клеток. Радиоволны страдают от общей с ними проблемы доступности, и вдобавок для них потребовался бы глаз весьма внушительных размеров, чтобы сформировать изображение с подходящим разрешением.
В некоторых средах обитания зрение не особенно полезно, поскольку света не хватает, и/или они плохо проводят его. Во многих случаях в таких условиях слух работает лучше — и из-за того, что даже существам, которые полагаются в основном на зрение, иногда приходится оказываться в таких условиях, они, как правило, обладают ещё и достаточно хорошим слухом. Обычно дальность обзора в джунглях настолько невелика, что какого-то врага, которого вы можете увидеть, вы видите слишком поздно. Однако звуковые волны гораздо длиннее, чем световые, и распространяются, огибая препятствия, поэтому услышать что-либо можно задолго до того, как это можно будет увидеть. Если добавить такие усовершенствования, как парные уши и наружные ушные раковины сложной формы (как у нас), можно даже получить довольно чёткое представление о том, где находится источник звука. У ночных животных вроде некоторых пустынных лисиц наружные уши могут быть очень большими по той же причине, по которой очень велики астрономические телескопы: чтобы собрать как можно больше энергии и позволить своему обладателю слышать очень слабые звуки.
Наземные животные обычно используют относительно ограниченный диапазон звуковых частот, хотя точный выбранный диапазон значительно варьирует. У здоровых людей он составляет примерно от двадцати до двадцати тысяч герц; или примерно десять октав, поскольку повышение на октаву означает удвоение частоты. Это всё равно значительно больше, чем диапазон нашего зрительного восприятия, который составляет чуть меньше одной октавы. Обладание способностью воспринимать и различать такой широкий диапазон частот в какой-то степени компенсирует нашу неспособность слышать нюансы — то есть, образы, — которые мы различаем с помощью света. Мы также научились различать множество вспомогательных признаков звука — таких, как форма волны (которую мы воспринимаем как «качество тона») и вариации высоты тона и амплитуды. Это сделало его отличным способом передачи информации, поэтому многие животные приобрели также звуковоспроизводящие органы для передачи сигналов друг другу — и в некоторых случаях эти сигналы развиваются в язык.
У животных, мало использующих зрение, звуковое восприятие может быть развито ещё сильнее, иногда в форме, напоминающей форму использования нами света. Дельфины могут слышать и издавать звуки в гораздо более широком диапазоне частот, чем мы, — вероятно, до двухсот килогерц. В дополнение к использованию звука для общения такими способами, сложность которых мы только начинаем понимать, они используют его в качестве «сонара» для ориентирования в воде и определения местоположения пищи. Дельфин может посылать вперёд высокочастотный звуковой импульс и путём анализа эха от него узнавать не только то, где находятся объекты, но и довольно много о том, что это за объекты и как они ведут себя. Видимость в воде часто бывает довольно ограниченной, поэтому звук — это лучший доступный способ для создания «картинок». Все звуковые волны длиннее световых, поэтому не могут формировать изображение с таким же высоким разрешением; но высокочастотный звук может работать достаточно хорошо. В среде, где свет вообще не справляется со своей задачей, высокочастотный звук выигрывает.
У химических чувств вроде обоняния и вкуса также есть своё применение. Последнее ценно для нас главным образом для подтверждения того, что пища, которая уже находится у нас во рту, на самом деле является тем, чем мы её считаем. Оно также поощряет приём пищи, обеспечивая положительное подкрепление в форме удовольствия. Для некоторых других животных оно значит гораздо больше, чем всё сказанное выше. Похоже, что дельфины используют чувство, которое, наверное, лучше всего назвать «вкусом», для того, чтобы извлечь много информации из воды, в которой они плавают. Лосось пользуется им, чтобы найти обратный путь туда, где он вывелся, чтобы отложить свою икру.
Обоняние позволяет обнаружить множество разных вещей, от пищи до хищников, которые ещё не приблизились в упор, но уже находятся достаточно близко, чтобы им стоило уделить самое серьёзное внимание. Это особенно полезно в таких местах, как уже упомянутые джунгли. У некоторых хищников вроде собак и кошек оно развилось в нечто гораздо более чувствительное и утончённое, чем наш относительно грубый вариант. Тем не менее, представляется маловероятным, что оно будет надёжно служить в роли основного чувства дальнего радиуса действия, несущего очень подробную информацию такой же точности, как зрение или слух. Обоняние работает путём обнаружения и идентификации следовых молекул, которые распространились через атмосферу или жидкую среду от источника запаха до носа (или того, что вместо него) нюхающего субъекта. Здесь возникает двоякая проблема: такие молекулы движутся значительно медленнее, чем световые или звуковые волны, и при столкновениях с другими молекулами по пути они с большой степенью вероятности будут менять направление движения. Таким образом, они не могут дать достоверную информацию о быстро меняющихся условиях и не дают особенно точного представления о том, откуда они появились. (Разумеется, за исключением узкоспецифичных условий — таких, как в «Необычном чувстве» Хола Клемента, где безвоздушная среда позволяла молекулам перемещаться по [обычно] почти прямым линиям. Таким образом, его инопланетяне могли использовать органы, напоминающие камеру-обскуру, чтобы создавать «образ» пищи или добычи, используя молекулы вместо света или звука.)