Необъятный мир: Как животные ощущают скрытую от нас реальность

Йонг Эд

Нам ультрафиолетовое излучение представляется чем-то загадочным и дурманящим. Этот невидимый оттенок, располагающийся сразу за гранью нашего зрения, – перцептивный пробел, который наше воображение стремится заполнить. Ученые часто приписывали ему особый или тайный смысл, расценивая его как канал скрытой коммуникации^[83]{243}. Однако, если не считать меченосца и рыбу-ласточку, в большинстве случаев эти теории не подтверждаются. В реальности УФ-зрение и УФ-сигналы встречаются на каждом шагу. «Я лично считаю, что это просто еще один цвет», – говорит мне Иннес Катхилл, изучающая цветовое зрение.

А теперь поставим на наше место пчелу. Пчелы – трихроматы, причем наибольшую

чувствительность их опсины проявляют к зеленому, синему и ультрафиолету. Если бы у пчел были ученые, они бы поражались существованию невидимого для них цвета, который мы называем красным, а они могли бы именовать «ультражелтым». Первое время они утверждали бы, что другие живые существа не различают ультражелтый, а потом гадали бы, почему в мире так много способных его различать. Они могли бы предположить, что он какой-то исключительный. Они фотографировали бы розы с помощью ультражелтой камеры и восторгались бы их непривычным видом. Теоретизировали бы насчет того, что гигантские двуногие, которые этот цвет видят, наверняка передают тайные послания вспыхивающим на их щеках румянцем. В конце концов они, возможно, поняли бы, что это просто еще один цвет, единственная особенность которого – отсутствие в пчелином зрительном диапазоне. И задумались бы, как бы им жилось, если бы они добавили в свой умвельт и этот цвет, превратив трехцветное зрение в четырехцветное.

Примостившийся на высоте почти 3000 м в Скалистых горах город Готик в штате Колорадо вырос в свое время благодаря богатым серебряным приискам. Но когда в конце XIX в. цены на серебро рухнули, Готик стал городом-призраком. А потом в 1928 г. нежданно-негаданно обрел вторую жизнь – в качестве научно-исследовательской станции. Сегодня в Биологической лаборатории Скалистых гор RMBL (Rocky Mountain Biological Laboratory), которую ласково называют Рамбл («Ворчалка», от английского rumble), трудятся ученые со всего мира. Каждое лето сотни специалистов из разных областей перекочевывают сюда пожить среди оживших декораций к вестерну и поработать, изучая местные почвы и водные потоки, клещей и сурков. Мэри Касуэлл (Касси) Стоддард в 2016 г. приехала ради колибри.

«Я с детства наблюдала за птицами, но только в колледже узнала, что птицы видят цвета, которых не видит человек, – рассказывает мне Стоддард. – Меня это потрясло». У большинства птиц четыре типа колбочек, опсины которых наиболее чувствительны к красному, зеленому, синему и либо фиолетовому, либо ультрафиолетовому. То есть птицы – тетрахроматы. Теоретически они должны различать множество цветов, к которым мы невосприимчивы. Чтобы проверить, действительно ли они на это способны, группа Стоддард провела эксперимент с обитающими вокруг Рамбла широкохвостыми колибри – красавцами с переливчатым зеленым оперением и (у самцов) ярким фуксиевым горлышком.

Воспользовавшись естественным инстинктом колибри собирать нектар с интенсивно окрашенных цветков, Стоддард приманивала их к кормушкам с помощью особой подсветки воспринимаемых тетрахроматами оттенков^{244}. На кормушку с нектаром лампа светила смесью зеленого и ультрафиолета, а на кормушку с водой – только зеленым. Сама Стоддард разницы между лампами не видела, но колибри усваивали ее в два счета. Уже к концу дня все больше птиц слеталось к кормушке с нектаром, «научившись различать подсветку, которая нам представляется одинаковой, – поясняет Стоддард. – Именно это мы всегда и предполагали, но увидеть такое собственными глазами было поразительно»^[84].

Но даже после таких экспериментов мы запросто можем не до конца осознавать, что именно видят прочие птицы. Это не просто человеческое зрение плюс ультрафиолет или пчелиное зрение плюс красный. Тетрахромазия – это не банальное расширение видимого спектра с двух сторон. Она открывает новое, дополнительное измерение цветовосприятия. Как мы помним, дихроматы различают примерно 1%

цветов, которые видят трихроматы, – десятки тысяч из миллионов. Если между трихроматами и тетрахроматами сохраняется такой же разрыв, мы видим 1% из сотен миллионов цветов, различаемых птицами. Представьте себе человеческое трихроматическое зрение в виде треугольника, три вершины которого соответствуют красной, зеленой и синей колбочкам^{245}. Каждый видимый нами цвет складывается из этих трех, и его можно обозначить точкой на плоскости этого треугольника. У птиц же цветовое зрение представляет собой пирамиду, вершины которой соответствуют четырем колбочкам. Весь имеющийся у нас диапазон цветов – это лишь одна грань пирамиды, объем которой заполнен красками, большинству из нас недоступных.

При одновременной стимуляции красной и синей колбочек мы видим пурпурный – цвет, которого нет в радуге и которому нельзя поставить в соответствие световую волну определенной длины. Такие смешанные цвета называют неспектральными. У колибри, как у обладательницы четырех типов колбочек, число таких «коктейлей» гораздо больше – это и УФ-красный, и УФ-зеленый, и УФ-желтый (красный + зеленый + УФ) и, возможно, УФ-пурпурный (красный + синий + УФ). Моя жена предложила, к восторгу Стоддард, называть эти цвета крапурным, зелпурным, желпурным и ультрапурпурным^[85]. Как выяснила Стоддард, эти неспектральные цвета со своими оттенками составляют примерно треть обнаруживаемых в окраске растений и оперений^{246}. В глазах птицы лес и луг переливаются зелпурным и желпурным. В восприятии широкохвостой колибри ярко-фуксиевое горлышко самца сияет ультрапурпурным.

Совершенно иначе представляют себе тетрахроматы и белый цвет. Белый – это то, что мы воспринимаем, когда все наши колбочки стимулируются одинаково. Но чтобы возбудить птичий квартет колбочек, нужна совсем не такая комбинация волн, как для человеческого трио. Бумага обрабатывается красителями, случайно поглощающими ультрафиолет, поэтому для птицы она белой выглядеть не будет. Многие предположительно «белые» перья отражают ультрафиолет, поэтому тоже совсем не обязательно видятся птицам белыми^{247}.

Трудно узнать, как выглядят для птиц все эти крапурные, зелпурные и прочие неспектральные переходы, говорит Стоддард. Как скрипачка, она знает, что две одновременно взятые ноты могут прозвучать как отдельные, а могут слиться в совершенно новый тон. Как же, если воспользоваться этой аналогией, колибри воспринимают крапурный – как сочетание красного и ультрафиолета или как совершенно новый самостоятельный цвет? Выбирая, к какому цветку направиться, «объединяют ли они крапурные с красными или считают их отдельными категориями?» – размышляет Стоддард. Крапурный от чисто красного они отличают, «но я не могу сформулировать, каким он им представляется».

Птицы – не единственные тетрахроматы. Четыре типа колбочек есть и у пресмыкающихся, насекомых и пресноводных рыб, включая банальных аквариумных^{248}. Двигаясь во времени вспять от современных тетрахроматов, ученые пришли к выводу, что первые позвоночные тоже, скорее всего, имели по четыре колбочки^{249}. Млекопитающие – возможно потому, что поначалу все они были ночными, – две из этих предковых четырех утратили, став дихроматами. Но динозавры, под ногами которых они шныряли, почти наверняка обладали тетрахромазией и «видели множество классных неспектральных оттенков», по мнению Стоддард. Забавно, что на иллюстрациях и в фильмах динозавров очень долго раскрашивали в тусклые серо-буро-болотные тона; только недавно художники стали расцвечивать их яркими красками, вдохновившись осознанием, что динозавры – это предки птиц. Но даже это созданное трихроматом колористическое буйство – лишь бледная тень того великолепия, которым, вероятно, щеголяли и которое воспринимали динозавры.