Необъятный мир: Как животные ощущают скрытую от нас реальность
Шрифт:
Это второй урок, который преподносят нам уши насекомых: слух может быть очень простым. Кому-то, возможно, представляется, что услышанное отображается в сознании самки сверчка и сравнивается там с неким внутренним эталоном стрекота. Все это совершенно не обязательно. В ходе нескольких скрупулезных экспериментов Барбара Уэбб выяснила, что уши самки сверчка и связанные с ними нейроны устроены так, что она автоматически опознает серенаду самца и поворачивает в его сторону{545}. Ее действия встроены в ее сенсорную систему[170]. Нам, привыкшим воспринимать слух как чувство, лежащее в основе музыки и языка, трудно отделить его от таких сложноорганизованных процессов, как мышление, эмоции и творчество. Однако он может быть и сродни рефлексу,
Тем не менее даже у простых действий бывают далеко идущие последствия. Благодаря мастерскому владению своим острым слухом тахине Ormia удалось в какой-то момент заселить своими личинками почти треть сверчков на Гавайях и существенно сократить численность их популяции. В ответ у сверчков возникла мутация, деформирующая гребенку на крыле и приглушающая стрекот. Чтобы не сойти в могилу, им пришлось стать немыми как могила. «Плоскокрылость» сформировалась у них за двадцать поколений, и это самый быстрый эволюционный эпизод из всех документально зафиксированных в дикой природе{546}. Умолкнувшие самцы стали неразличимы для тахин – но их перестали замечать и самки. Безголосым самцам остается только держаться поближе к тем немногим, которые сохранили способность стрекотать, в надежде перехватить привлеченную их ариями самку и украдкой спариться. При этом сами они по-прежнему совершают необходимые для стрекота движения, потирая крылья друг о друга, словно собираясь и дальше как ни в чем не бывало издавать свои «тр-р-р-р».
Вот он, третий урок, связанный с ушами насекомых: слух животных может послужить толчком к эволюции их звуковых сигналов – и наоборот. Точно так же, как глаз определяет палитру окружающей природы, ухо диктует ее музыкальный репертуар.
Летом 1978 г., после долгого путешествия сперва самолетом, потом поездом, а потом по морю, старшекурсник Майк Райан наконец прибыл изучать лягушек на панамский остров Барро-Колорадо. Сердце его было отдано земноводным с тех пор, как опытный коллега продемонстрировал умение отличать один вид от другого лишь по их звуковым сигналам. Если человек способен столько извлечь из этой беспорядочной какофонии, подумал Райан, сколько же интересного должны слышать сами лягушки. Он знал, что самцы поют, чтобы привлечь самку, но к каким компонентам этих песен прислушивается та, кому она предназначена? Какие звуки пленяют лягушку?
Поначалу Райан планировал изучать панамскую красноглазую квакшу – тот самый вид, которым два десятилетия спустя займется его будущая ученица Карен Варкентин[171]. Но эти лягушки сидели в листве и оказались не особенно разговорчивыми. При попытках записать их сигналы Райан получал записи гораздо более громкого вида, голосящего у него под ногами, – тунгарской лягушки. «Я то и дело пинал их, чтобы они ненадолго заткнулись, – рассказывает Райан. – А потом меня осенило: "Ведь можно же переключиться на них! Их тут как грязи, и они сами просятся поучаствовать в работе"».
Представьте себе самую что ни на есть типичную лягушку. Это и будет тунгарская{547}. Размером с большую монету, пупырчатая кожа, бурая окраска. Но внешнюю невыразительность они с лихвой компенсируют звуковой экспрессивностью. После заката самцы раздувают огромные горловые мешки и с силой выпускают воздух через гортань, которая у них объемнее, чем мозг. В результате раздается короткий скулящий или ноющий звук, постепенно становящийся ниже – как тонкая стихающая сирена. К этому скулежу самец может добавить один или несколько отрывистых звуков, которые называют кудахтаньем. Кому-то во всей этой комбинации слышится слово «тун-га-ра» – отсюда и название вида. Райану она напоминает один звуковой эффект из старой видеоигры[172]. Для самки же она звучит как приглашение. Усевшись перед хором из самцов, она сравнивает их скулеж и кудахтанье, выбирает самого голосистого и позволяет ему оплодотворить ее икру. В брачный период самцы могут исполнять свою арию по 5000 раз за вечер, прежде чем их выберут. Райан узнал об этом, 186 ночей подряд, от заката до рассвета, записывая на Барро-Колорадо серенады и рулады тысячи индивидуально помеченных тунгарских лягушек{548}. Из этого вуайеристского марафона он вынес
Самки почти всегда предпочитают тех самцов, которые украшают свой скулеж кудахтаньем{549}. Они так вожделеют его услышать, что иногда буквально выбивают этот звук из самца, который не торопится выдать его добровольно. Записав песни самцов, Райан нарезал и склеивал их скулеж и кудахтанье в разных сочетаниях. Затем в звуконепроницаемом помещении он воспроизводил пары этих ремиксов самкам через разные динамики и отмечал, к какому они прыгнут. Как выяснилось, скулеж как таковой тоже вполне привлекателен, но кудахтанье усиливает его соблазнительность в пять раз. Длинное кудахтанье сексуальнее короткого. Более басовитое – сексуальнее тонкого. Что ж, с предпочтениями все ясно. А вот их причины пока туманны.
Как установил Райан, внутреннее ухо лягушки особенно чувствительно к частоте 2130 Гц – это чуть ниже преобладающей частоты типичного кудахтанья[173]{550}. Даже в шумном пруду, где одновременно могут горланить несколько видов лягушек, самка без труда отыщет «своих» самцов, потому что их призывы она различает четче остальных. Особенно громко и четко звучат более крупные самцы, поскольку их басовитое кудахтанье ближе всего к идеальной для внутреннего уха частоте. Возможно, предположил Райан, именно поэтому ухо лягушки так и настроено. Более крупный самец оплодотворит больше икры, следовательно, в предшествующих поколениях самки, предпочитавшие более низкие частоты, в итоге спаривались с самцами, которые обеспечивали им более многочисленное потомство. Со временем эти предпочтения стали общепринятыми, и уши этого вида настроились на частоту голоса такого самца. Абсолютно стройная и логичная версия. И абсолютно, как выяснилось, ошибочная.
Правильный ответ Райан отыскал, изучая ближайших родственников тунгарской лягушки{551}. Все эти виды тоже поскуливают, но кудахчут лишь немногие. И тем не менее у всех у них внутреннее ухо настроено на ту же «кудахчущую» частоту, что и у тунгарской. То есть эти лягушки предрасположены к тому, чтобы считать кудахтанье привлекательным, хотя сами они нигде его не слышат. Райан доказал это, съездив в Эквадор, чтобы исследовать колорадскую карликовую лягушку, одну из некудахчущих родственниц тунгарской. Он записал скулеж самцов, добавил к нему тунгарское кудахтанье и включил этот смонтированный призыв самкам. «Я думал, они перепугаются до полусмерти», – рассказывает он. Однако самки охотно поскакали на незнакомые гибридные звуки. Они не могли устоять перед никогда прежде не слыханным кудахтаньем, поскольку оно тронуло заранее натянутые струны их чувств.
Это открытие перевернуло версию Райана с ног на голову{552}. Слух у тунгарской лягушки не подстраивался под брачные звуковые сигналы. Все было наоборот: у предков лягушки уши уже были настроены на 2130 Гц, а кудахтанье выработалось в стремлении использовать эту предрасположенность. Почему именно так оказались настроены уши предков, по-прежнему неизвестно: может быть, на этой частоте шуршали их естественные враги, а может, она соответствовала еще каким-то важным составляющим их среды обитания. Как бы то ни было, последнее слово оставалось за эстетическими предпочтениями самки, и в соответствии с ее представлениями о прекрасном изменились сигналы самцов. Как показал Райан и другие ученые, этот феномен, который он называет «сенсорной эксплуатацией», широко распространен во всем животном царстве[174]{553}. Музыкальный репертуар природы и вправду определяется ее ушами.
Что касается самцов тунгарской лягушки, они получили способ без особых усилий завоевать внимание потенциальной партнерши. Кудахтанье – дело нехитрое, а привлекательность повышается аж в пять раз. «Вспомните, как мы вкладываемся и выкладываемся, чтобы стать привлекательнее. А тут все задаром», – говорит Райан. Но тогда, казалось бы, самцы должны кудахтать как можно чаще и больше, однако они почему-то этого не делают. Хотя отдельные особи и нанизывают до семи кудахчущих звуков после скулежа, большинство ограничиваются одним-двумя, а многие вообще не хотят кудахтать. Эта сдержанность озадачивала – пока Райан не осознал, что песни самцов слушают не только самки.