Необъятный мир: Как животные ощущают скрытую от нас реальность
Шрифт:
Но у охоты по слуху есть один крупный недостаток – помехи. Хищник, руководствующийся зрением, – например, орел – сам никакого света при движении не испускает, а вот сова при каждом взмахе крыльями сама невольно производит шум. Этот шум под самым ухом мог бы заглушать слабые и далекие шумы от потенциальной добычи. К счастью, покровные перья у совы мягкие, а кромка крыльев – зубчатая, изрезанная, поэтому летает она почти бесшумно{526}. Если какой-то легкий шелест и возникает, он в основном оказывается ниже и диапазона, к которому наиболее чувствительны ее уши, и нижнего порога слуха мелких грызунов{527}. Сова отлично слышит мышь, тогда как мышь ее приближение услышит едва ли.
А вот кенгуровый прыгун слышит. У этих мелких грызунов просто огромное относительно размеров тела среднее ухо, превосходящее величиной их мозг{528}. Камеры этого среднего уха усиливают
Всех этих животных объединяет звук. Их жизнь и смерть определяются частотами, которые они улавливают, чувствительностью к этим частотам и способностью угадать местоположение источника звука. У каждого биологического вида есть свои сильные и слабые стороны. Сова максимально чувствительна к частотам, которые производят шныряющие мыши, и определяет местонахождение источника этих звуков с почти бесподобной точностью, но при этом не различает самые высокие и самые низкие ноты, доступные человеческому уху. Мышь не слышит глухое хлопанье совиных крыльев, зато может подать пронзительно высокий сигнал тревоги, который не уловит сова. Слух у животных, как и все остальные чувства, подстроен под их потребности. И среди населяющих нашу планету видов есть те, кому слух в принципе не требуется.
Наши округлые ушные раковины кажутся совсем не похожими на вытянутые треугольники фенеков, огромные лопухи слонов и неприметные отверстия дельфинов, но различия эти исключительно внешние. У большинства млекопитающих очень хороший слух, и у большинства их ушей очень много общего. Начнем с того, что они всегда есть. Их всегда два. Они всегда находятся на голове. Все эти аксиомы не распространяются на насекомых. В процессе эволюции у них тоже развились уши, но эти уши поражают головокружительным разнообразием, из которого можно извлечь три важных урока о том, зачем животным вообще нужен слух{531}.
Урок первый: слух полезен, но, в отличие от осязания или ноцицепции, не для всех поголовно. Как-никак первые насекомые были глухими{532}. Им пришлось вырабатывать уши в ходе эволюции, и за всю их историю длиной в 480 млн лет им это удалось по меньшей мере 19 раз, причем независимо и практически на всех мыслимых частях тела{533}. У сверчков и кузнечиковых уши располагаются на коленях, у саранчи и цикад – на брюшке, у бражников – во рту{534}. Комары слышат антеннами{535}. Гусеницы бабочки данаида монарх – парой волосков на брюшке{536}. У похожих на маленький желчный пузырь африканских кузнечиков Pneumoridae шесть пар ушей, распределенных вдоль брюшка; у богомолов – одно-единственное циклопическое ухо в центре груди[166]{537}. Такое разнообразие объясняется тем, что в большинстве случаев уши у насекомых развивались из чувствительных к движениям структур, называющихся хордотональными органами, а они у них располагаются по всему телу{538}. Этот орган состоит из сенсорных клеток, помещающихся непосредственно под жесткой наружной оболочкой – хитиновой кутикулой – и реагирующих на вибрации и растягивание. Он сообщает насекомому о положении какой-то определенной части его тела – взмахах крыльев, движении конечностей, наполненности кишечника. Но поскольку хордотональные органы способны откликаться и на очень сильные колебания, распространяющиеся в воздушной среде, до превращения в уши им остается буквально один шаг. Для этого им просто нужно повысить чувствительность, а это уже нетрудно – достаточно сделать тоньше прикрывающую их кутикулу, чтобы получилась барабанная перепонка[167]. И так как это можно проделать почти с любым участком хитиновой оболочки, уши у насекомых возникали в самых непредсказуемых местах, как если бы вся поверхность их тела была почти готовым слуховым органом.
Однако совсем не все насекомые воспользовались этим подарком эволюции. Насколько нам известно, у стрекоз и мух-поденок ушей нет, как и у большинства жуков. В целом большинство видов насекомых слухом, судя по всему, не обладают, и поскольку они намного превосходят по численности остальных животных, получается, что большинство животных на нашей планете – глухие. На первый взгляд,
Как и со зрением, чтобы представить, как слышат животные, нужно понять, как они используют свои уши. Слух полезен прежде всего тем, что обеспечивает быстрый, точный, действующий на дальних расстояниях и не зависящий от времени суток сбор информации, которая дает животному возможность засечь и проворную юркую добычу, и стремительно приближающуюся угрозу. Соответственно, у многих насекомых уши, судя по всему, развились, чтобы вовремя услышать врага{539}. У бесчисленных бабочек, включая и ярчайших голубых морфо, уши расположены на крыльях{540}. Сами бабочки безмолвны, так что слушать друг друга им никакой необходимости нет. Поэтому, как выяснила Джейн Як, их крыло-уши настроены на частоту тех звуков, которые производят хищные птицы{541}. На расстоянии порядка метра они слышат хлопанье крыльев, территориально-защитные сигналы и, возможно, другие относящиеся к делу звуки – такие как шелест перьев по траве или топот ног по веткам. Скорее всего, слух выполняет у них ту же функцию, что у кенгурового прыгуна[168].
Свойства, делающие слух отличным средством обнаружения врагов, превращают его и в удобный инструмент коммуникации. Издавая и слушая звуки, животные обмениваются сигналами на более дальних расстояниях, чем позволяют поверхностные вибрации; в темных и загроможденных пространствах, где теряются зрительные сигналы; со скоростью, недостижимой для феромонов. Возможно, именно поэтому миллионы лет назад сверчки и кузнечиковые научились петь.
Шумят самцы. На одном из крыльев у них имеется жесткое ребро, а на другом – что-то вроде гребенки с зубчиками. Если потереть их друг о друга, раздается то самое «тр-р-р-р», которое самки улавливают барабанными перепонками на передних ногах. Судя по тому, что такие же ребра и гребенки обнаруживаются на крыльях ископаемых насекомых, эти «тр-р-р-р» сотрясают воздух как минимум 165 млн лет, а на самом деле, скорее всего, намного дольше{542}. Но около 40 млн лет назад этих певцов стала подслушивать другая группа насекомых – паразиты тахины. Большинство тахин находит добычу визуально или по запаху, но Ormia ochracea – желтая муха длиной чуть больше сантиметра, обитающая в обеих частях Америки, – полагается на звук. Как и самки сверчков, она слушает, не застрекочет ли где-то самец. И тогда, прилетев на эти сладкие трели, она садится либо на самого исполнителя, либо рядом с ним и откладывает личинки. Те зарываются в тело сверчка и медленно пожирают его изнутри.
Уши у Ormia заметить непросто. Однако Дэниел Роберт превосходно разбирается в ушах насекомых, поэтому, впервые рассмотрев эту тахину под микроскопом в начале 1990-х гг., он сразу же опознал пару барабанных перепонок – две тонкие овальные мембраны прямо под шеей{543}. («Может, конечно, я просто зануда», – признает он.) Уши тахины сильно отличаются от ушей большинства мух, у которых они обычно перистые и располагаются на антеннах. Они гораздо ближе к ушам самки сверчка и точно так же настроены на частоту стрекота самца. Ormia исподтишка подключилась к слуховому умвельту самок сверчка и пользуется им в тех же целях – на расстоянии устанавливает точное местонахождение невидимого самца. Если на природе вас когда-нибудь донимал сверчок, вы знаете, как трудно определить, откуда именно доносится это бесконечное тарахтенье. У Ormia таких проблем нет. Она нацеливается на поющего сверчка с точностью в 1? – точнее, чем человек, сипуха и почти все остальные изученные животные[169]{544}.
Этим непревзойденно точным инструментом тахины Ormia пользуются с одной-единственной элементарной целью – найти сверчка. То же самое можно сказать об ушах многих других насекомых, и Джейн Як видит в этом одну из причин такого разнообразия в их расположении на теле. Уши, говорит она, появляются, как правило, рядом с нейронами, отвечающими за те действия, для которых эти уши возникли в ходе эволюции. Самки сверчка разворачиваются и идут по направлению к стрекочущему самцу, поэтому уши у них на ногах. У богомолов и мотыльков, которые уворачиваются от приближающегося врага, резко пикируя или выполняя «бочку», уши находятся на крыльях или около них. (Если рядом со слышащим мотыльком дунуть в собачий свисток, насекомое начнет закладывать в воздухе настоящие виражи.)