Необъятный мир: Как животные ощущают скрытую от нас реальность

Йонг Эд

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^{462}. 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^{463}. 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^{464}. 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^{465}. Спастись от опасности головастики способны и до того, но им пока нечем ее почуять^[149]. 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^{466}. 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 вибрации^[150].

Вероятно, таким же образом коммуницируют между собой многие другие животные. Манящие крабы, привлекая самок, стучат своими гигантскими клешнями по песку^{467}. Солдаты-термиты бьются головой о стены термитника, поднимая вибрационную тревогу, на которую сбегаются остальные бойцы^{468}. 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)^{469}. 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»^{470}. В обиходе, впрочем, их можно называть просто вибрациями – или сотрясениями, или поверхностными волнами^[151].

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)^{471}. 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^{472}. 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.

Я стою в лаборатории в городе Колумбия, штат Миссури, и во все глаза смотрю на растение десмодиум. На одном из его листьев мерцает красная точка, как будто кто-то целится в него из снайперской винтовки. На самом деле световую точку на листе оставляет лазерный виброметр – прибор, который преобразует неслышные нам вибрации поверхности листа в слышимые звуки. Когда я касаюсь стола, на котором стоит десмодиум, все растение немного дрожит и мы слышим громкий рев. Когда я говорю, звуковые волны, исходящие из моего рта, вызывают на листе поверхностные волны, которые динамик виброметра вновь преобразует в звуковые. Я слышу собственный голос, пропущенный через растение. Но звук моего голоса никому не интересен. Рекса Кокрофта и его студентку Сабрину Майкл больше интересует песня крошечного создания, сидящего на том же листе. Это горбатка – родственница тли, питающаяся растительным соком. У нее большие оранжевые глаза, все три пары ног растут из-под самой головы и поэтому напоминают бороду, а черно-белая спинка похожа на морскую раковину. Этот вид называется Tylopelta gibbera, и, хотя признанного обиходного наименования у нее нет, Кокрофт, недолго думая, нарекает ее десмодиевой горбаткой.

С Кокрофтом мы уже встречались во введении: он таскал своего научного руководителя Майка Райана в тропический лес, чтобы послушать там горбаток. Со времен той вылазки прошло почти двадцать лет, но Кокрофта по-прежнему завораживают эти насекомые и послания, которыми они обмениваются. Быстро сокращая мышцы брюшка, горбатки создают вибрации, передающиеся по растению, на котором они сидят, а затем по ногам других горбаток^{473}. Обычно эти вибрации бесшумны, но виброметр преобразует их в звук. Мы с Кокрофтом и Майкл дружно склоняемся к крохотной десмодиевой горбатке в почти комической надежде. В ответ раздается рокот, которого никак не ожидаешь от насекомого. Это урчание, но на удивление глухое, утробное, скорее львиное, чем кошачье.