Необъятный мир: Как животные ощущают скрытую от нас реальность - Эд Йонг

Лесли Воссхолл, заведующая лабораторией, где работает Венкатараман, много лет пытается защитить людей от Aedes aegypti, влияя на обоняние комаров. Сначала она пробовала отключать ген orco, что, судя по всему, должно подрывать обонятельную способность комаров в целом. У Дэниела Кронауэра, работающего в соседней с Воссхолл лаборатории, этот прием, как мы уже знаем, удался с муравьями Ooceraea biroi. Но у Воссхолл с комарами не получилось: лишившись orco, они перестали реагировать на запах человеческого тела, однако по-прежнему летели на углекислый газ{808}. Тогда Воссхолл изменила тактику: ее группа попыталась вывести комаров-мутантов, не чувствующих углекислого газа{809}. И снова ее ждала неудача: комары все равно с легкостью отыскивали человека. «Результаты, мягко говоря, удручали», – рассказывает Воссхолл.

Комара нельзя дезориентировать с помощью какого-то одного приема, поскольку во время охоты он не ограничивается одним чувством. Он воспринимает множество разных сигналов, находящихся в сложном взаимодействии. Кровопийца летит на жар теплокровного тела, но не раньше, чем учует углекислый газ. Когда ученица Воссхолл Молли Лю постепенно нагревала одну стенку камеры, в которую помещали комаров, большинство из них улетали прочь раньше, чем стенка достигала температуры человеческого тела{810}. Но если Лю впрыскивала в камеру углекислый газ, комары дружно садились на теплую стенку и не спешили убираться. Тепло без углекислого газа отталкивает комаров и означает опасность. Тепло в присутствии углекислого газа привлекает и означает пищу[271]. Воссхолл уверена, что ей удастся найти способ замаскировать человека для комаров, однако для этого ей придется спрятать его от целого ряда чувств одновременно, то есть учесть и запах, и зрение, и тепловосприятие, и вкус, и что-то еще. У этих Aedes aegypti «на каждый наш ход заготовлен план Б», вздыхает она[272].

Чувства комаров оттачивались на протяжении миллионов лет эволюции. Aedes aegypti происходит из лесов Центральной Африки, где он пил кровь у очень разных животных. Но тысячи лет назад одна его ветвь распробовала кровь человека, незадолго до того как раз начавшего селиться компактными общинами{811}. Слетаясь к таким поселениям, комары Aedes aegypti превратились в городское животное, предпочитающее лесам человеческое жилище, а также в паразита, умвельт которого настроен прежде всего на сигналы, идущие именно от человеческого тела. Сейчас этот комар – один из самых успешных охотников на человека, а от всех остальных видов он обычно воротит нос. Поэтому, чтобы накормить отловленных комаров, ученые – Венкатараман, в частности, – время от времени просто суют руку к ним в садок. «Минут за десять управляются, – говорит она. – Я это делаю нечасто, поэтому на укусы все еще реагирую, но, если не чесаться, ничего страшного не будет». Я даже представить не могу, как это – не чесаться.

А теперь, наоборот, представьте, каково это – быть комаром. Летишь сквозь густой, как суп, тропический воздух, а твои антенны рассекают шлейфы разных пахучих веществ, пока наконец не уловят струйку углекислого газа. Ныряешь в этот чарующий запах, а если он вдруг пропадет, мечешься зигзагами, пока не почуешь снова, и опять бросаешься в него. Вот впереди показался темный силуэт – сейчас выясним, что там. Влетаешь в клубы молочной кислоты, аммиака и сулькатона – пахучих молекул, выделяемых человеческой кожей. И наконец кульминация – манящая волна жара. Садишься. По ногам прокатывает шквал соли, липидов и других вкусов. Работая сообща, твои чувства в очередной раз отыскали человека. Находишь кровеносный сосуд – и пьешь сколько влезет.

Во введении я привел слова Якоба фон Икскюля, первооткрывателя концепции умвельта, сравнивавшего организм животного с домом, сенсорные окна которого выходят на окружающий его сад. На протяжении следующих одиннадцати глав мы смотрели из каждого окна по очереди, пытаясь уяснить уникальные, неповторимые особенности разных чувств. Многие сенсорные биологи поступают так же, на протяжении всего своего научного пути выглядывая из одного-единственного окна. Животные так не делают. Подобно комарам Aedes, они обобщают и сопоставляют информацию от всех органов чувств одновременно. И нам пора последовать их примеру. Чтобы по достоинству оценить их умвельты и довести наше путешествие по сенсорным системам до логического завершения, нам нужно рассмотреть метафорический дом Икскюля как единое целое. Мы должны изучить его архитектуру, чтобы понять, как умвельт животного определяется общей формой тела. Нам нужно заглянуть внутрь дома, чтобы увидеть, как животные объединяют сенсорные данные из внешнего мира с теми, которые поступают от их собственного организма. И нам придется посмотреть через все окна сразу, чтобы стало ясно, как животные пользуются всеми своими чувствами одновременно.

У любого чувства есть свои плюсы и минусы, любой стимул в одних обстоятельствах полезен, а в других от него никакого прока. Поэтому животные используют столько информационных потоков, сколько позволяет нервная система, компенсируя недостатки одного чувства преимуществами другого. Никакой вид не предпочтет одно-единственное чувство всем остальным. Даже у животных, являющихся непревзойденными мастерами того или иного чувства, имеются в распоряжении и другие.

Собаки – виртуозы обоняния, но посмотрите, какие у них большие уши. Совы – властелины слуха, но посмотрите, какие у них большие глаза. Пауки-скакуны отлично пользуются своими огромными глазами, но они улавливают и поверхностные вибрации, пробегающие по их ногам, и распространяющиеся по воздуху звуки, из-за которых гнутся чувствительные волоски, растущие у них по всему телу{812}. Тюлени нащупывают с помощью вибрисс гидродинамический след, оставленный рыбой, но на охоте они не забывают смотреть в оба и держать ухо востро. Крот-звездонос ищет пищу, тычась в стенки тоннеля, но он может искать съестное и под водой, выдувая своей звездой пузыри и втягивая их обратно вместе с запахами добычи{813}. В жизни муравьев ведущую роль играет обоняние, но и слух довольно важен – настолько, что некоторые паразиты проникают в муравейник, имитируя звуки, которые издает муравьиная царица{814}. Обоняние ведет акулу к добыче на протяжении многих километров, но вблизи инициативу перехватывают зрение и боковая линия, а в решающие последние секунды атаки включается электрическое чувство{815}. Рыба убанги создает электрическое поле, чтобы распознавать мелкие объекты рядом с собой, но зрение у нее настроено на крупные, быстро движущиеся объекты (как правило, это враги), находящиеся за пределами действия электрического чувства{816}. Певчие воробьиные и богонги ориентируются в дальних перелетах по магнитному полю Земли, но не забывают и следить глазами за небесными светилами{817}. Дэниел Киш во время прогулок пользуется эхолокацией, но всегда берет с собой длинную трость.

Чувства могут не только дополнять друг друга, но и объединяться. Некоторые люди обладают синестезией: чувства у них как будто смешиваются – кто-то воспринимает звуки как цветные или имеющие текстуру, кто-то чувствует вкус слов{818}. Но если для человека такое перцептивное слияние необычно, для других живых существ оно в порядке вещей. Так, например, в клюве утконоса есть рецепторы, улавливающие электрические поля, и рецепторы, чувствительные к касанию{819}. Однако расположенные в мозге утконоса нейроны, принимающие сигналы от первых, получают сигналы и от вторых. Это значит, что утконос, возможно, обладает единым чувством электроосязания. Ныряя в поисках пищи, он, судя по всему, улавливает электрическое поле, генерируемое речным раком, еще до того, как почувствует поток взбаламученной этим раком воды. Некоторые исследователи предполагают, что на основании временной разницы между этими сигналами утконос вычисляет расстояние до рака точно так же, как мы высчитываем, далеко ли гроза, по задержке между молнией и громом.

Возвращаясь к комарам: некоторые их нейроны реагируют, судя по всему, и на температуру, и на химические вещества. Значит ли это, что они пробуют тепло нашего тела на вкус, интересуюсь я у Лесли Воссхолл. Она пожимает плечами. «Проще всего воспринимать мир с помощью раздельных чувств, чтобы были свои нейроны для вкуса, для обоняния, для зрения, – говорит Воссхолл. – Вот была бы красота и порядок! Но чем больше мы узнаем, тем больше убеждаемся, что одна клетка может делать множество вещей одновременно». Например, антенны муравьев и других насекомых – это и обонятельный орган, и осязательный. В мозге муравья обоняние и осязание «скорее всего, сливаются воедино, образуя общее ощущение», писал энтомолог Уильям Мортон