Эд Йонг – Необъятный мир: Как животные ощущают скрытую от нас реальность (страница 65)
Электрический орган в хвосте рыбы напоминает небольшую батарейку. Включаясь, он создает электрическое поле, окутывающее рыбу со всех сторон. Ток проходит через воду от одного конца электрического органа к другому. Оказавшиеся поблизости проводники – например, другие живые существа (клетки которых представляют собой, по сути, мешки с соленой жидкостью) – усиливают ток. Изоляторы – например, камни – ослабляют. Под воздействием этих изменений напряжение на разных участках кожи рыбы меняется, и животное улавливает эту разницу благодаря сенсорным клеткам, называемым электрорецепторами{706}. У черной ножетелки их 14 000 – они рассыпаны по всему телу, и с их помощью она вычисляет положение, размер, форму и расстояние до окружающих объектов{707}. Точно так же, как зрячие люди выстраивают картину окружающей действительности по перепадам света, попадающего на сетчатку, электрические рыбы создают электрическую картину окружающей действительности по перепадам напряжения на коже. Проводники заливают ее сиянием. Изоляторы отбрасывают электрическую тень.
Мормировая рыба генерирует собственное электрическое поле, которое искажается присутствующими в окружающей среде проводящими и непроводящими объектами
Конечно, зрительные термины – «картина», «тень» – очень выручают, когда приходится описывать такое чуждое, незнакомое нам чувство. Но электролокация сильно отличается от зрения. Рыб, обладающих этой способностью, заботят физические свойства, которые иное живое существо обычно даже не замечает, и при этом они не обращают внимания на то, что в буквальном смысле ослепительно очевидно. Когда Эрик Форчун, отлавливая электрических рыб в дикой природе, светит на них фонариком, они не реагируют. Но стоит ему погрузить в воду сеть, «на которой есть хоть один фрагмент неизолированного металла, они пускаются врассыпную, и их уже не поймать», рассказывает он. Хорошо проводящий металл сияет для них ярче настоящего света.
Чувствительны они и к концентрации солей. В бассейне Амазонки, где обитают многие гимнотообразные («рыбы-ножи»), вода регулярно разбавляется сильными дождями, вымывающими из нее ионы. На этом опресненном фоне электролоцирующая рыба отлично различает токопроводящие, полные солей тела других живых существ. А вот в североамериканской водопроводной воде, в которой ионов относительно больше, те же существа сливаются для нее с фоном. Лаборатория Макайвера находится в Эванстоне, штат Иллинойс, и, по словам ученого, если выпустить черных ножетелок, которых он изучает, в местную речку, они, скорее всего, не смогут найти пищу и погибнут. В лаборатории он регулирует концентрацию ионов в аквариумной воде, имитируя естественную среду обитания этих рыб в соответствии с рецептом, который у исследователей электрических рыб передается из поколения в поколение[219]. Пусть Амазонка далеко, но хотя бы вода в аквариуме будет напоминать черной ножетелке о доме[220].
Активная электролокация схожа с эхолокацией в том, что она всегда предполагает целенаправленное усилие. У других чувств активное исследование – это лишь одна из возможностей: носом можно потянуть, взглядом стрельнуть, ладонью погладить, но ничто не мешает этим органам пассивно ждать, пока стимул доберется до них сам. Эхолоцирующие летучие мыши и электролоцирующие рыбы ждать не могут. И те и другие должны создавать стимулы, а затем их улавливать. Но между этими двумя чувствами есть одно принципиальное отличие:
А еще оно всенаправленное{708}. Простираясь во все стороны одновременно, электрическое поле обеспечивает такое же панорамное восприятие. Поэтому и черная ножетелка, за которой я наблюдал, и нильский гимнарх, завороживший Ганса Лиссманна, с легкостью огибали препятствия задним ходом. У нас есть видео, где эти рыбы проплывают так не один метр. «Попробуйте пройти спиной вперед пять метров – у вас это просто не получится, – говорит Форчун. – А у электрических рыб получается».
Но у этого всеохватного чувства имеется серьезный недостаток. Электрическое поле стремительно слабеет по мере удаления от источника, поэтому электролокация работает только вблизи, на очень коротком расстоянии. Черная ножетелка питается дафниями, крошечными ракообразными длиной в несколько миллиметров, и эту мелочь она ощущает примерно в 2–3 см от своего тела. За этой чертой для нее становятся неразличимыми не только дафнии, но даже более крупные объекты. «Я представляю этих рыб плавающими словно в густом тумане», – говорит Макайвер. Чтобы расширить радиус своего восприятия, черная ножетелка может усилить электрическое поле, – именно так она и поступает каждую ночь, когда отправляется на охоту. Однако усиление тоже не бесконечно. Чтобы увеличить дальнобойность электрического чувства вдвое, ножетелке нужно потратить в восемь раз больше энергии, а она и так тратит на генерацию поля четверть всех своих калорий[221]{709}.
Теперь понятнее, почему многие из этих рыб такие проворные. Когда зона восприятия в основном сведена к тесному сенсорному пузырю, на все попадающее в нее приходится реагировать очень быстро. Если ощущаешь препятствие, значит, уже пора срочно тормозить или немедленно поворачивать. Если чуешь что-то съедобное, возможно, ты его уже проскочил, так что включай заднюю. Именно это проделывает черная ножетелка в видеоролике, который демонстрирует мне Макайвер. Проплыв мимо дафнии, она сдает назад, пока ее голова не оказывается вровень с крошечной добычей. Развернись она на 180º, дафния выпала бы за пределы восприятия электрического чувства и растворилась бы в «тумане», поэтому ножетелка выполняет параллельную парковку, удерживая добычу в границах сенсорного пузыря. Перед нами очередной пример тесной взаимосвязи между физическими особенностями живого существа и его сенсорными системами. Ножетелке были бы ни к чему ее ловкость и стремительность, если бы не обволакивающее ее электрическое чувство, а от электрического чувства ей не было бы никакого толку, если бы не ловкость и стремительность.
Всенаправленность электролокации означает, что из всех уже знакомых нам чувств она, пожалуй, больше всего похожа на осязание{710}. «Нам ведь не кажется странным, что мы можем осязать любым участком тела, – говорит Макайвер. – А теперь представьте, что осязание немного вышло за поверхность кожи. Вот на это, по-моему, и похоже электрическое чувство. Но кто знает, как его ощущает сама рыба». Брюс Карлсон, тоже изучающий электрических рыб, предполагает, что рыба воспринимает кожей что-то вроде давления. Проводники и изоляторы могут ощущаться по-разному – как мы по-разному ощущаем пальцами горячее и холодное или шершавое и гладкое. «Допустим, проплывая мимо металлического шара, мы чувствовали бы холодок, словно нам по боку катают кусочек льда», – поясняет Карлсон. Это, конечно, только домыслы, но электрические рыбы действительно ведут себя так, будто касаются окружающих объектов на расстоянии. Они исследуют эти объекты, скользя рядом с ними вперед-назад, как в танце шимми, – примерно то же самое мы делаем, проводя пальцем по поверхности. Чтобы получить представление о форме предмета, они обвиваются вокруг него – точно так же, как мы обхватываем незнакомую вещь ладонью{711}. Дэниел Киш говорит, что воспринимает свою эхолокацию как тактильное чувство, ведь с помощью звука он расширяет границы осязания, целенаправленно прощупывая окружающий мир. Аналогичным образом используют электрическое поле электрические рыбы[222].
Если вам чудится здесь что-то смутно знакомое, вы правы. Вспомните, как плывущая рыба создает обтекающий ее со всех сторон поток, а окружающие объекты этот поток искажают, и рыба чувствует искажения благодаря боковой линии. Свен Дейкграф называл это чувство дистанционным осязанием – именно им и занимается электролоцирующая рыба, только с помощью электрических токов, а не водных. Это сходство не случайно. Основой для эволюционного развития электрического чувства послужила боковая линия{712}. Электрорецепторы образуются из той же зародышевой ткани, из которой формируется боковая линия, и оба эти органа чувств содержат одни и те же разновидности сенсорных волосковых клеток (таких же, как в нашем внутреннем ухе)[223]{713}. Электролокация – это действительно модифицированное осязание, перенастроенное с потоков воды на электрические поля[224].
Но если боковая линия уже существовала, зачем дополнительно вырабатывать электролокацию? Возможно, дело в том, что электрические поля надежнее почти всех остальных стимулов. Их не искажает турбулентность, поэтому электрическим рыбам прекрасно живется в бурных реках, где течение и водовороты смазывают данные от боковой линии. Электрическим полям не мешают темнота и непрозрачность, так что электрические рыбы не снижают активность в мутной воде или ночью. Электрическое поле, в отличие от света и запаха, не блокируется преградами, а значит, ценная добыча не укроется от электрической рыбы ни в каком тайнике{714}. Спрятать что-либо от этих рыб действительно очень трудно. Они чувствительны не только к электропроводности, то есть способности объекта проводить электрический ток, но и к емкости, то есть к способности накапливать электрический заряд{715}. А в естественной среде «емкость – это признак жизни», говорит Макайвер. Хищника, полагающегося на зрение и слух, потенциальная добыча может оставить с носом замерев, спрятавшись, затаившись. Но электролокацию ни неподвижность, ни прятки, ни молчание не обманут. Для электрической рыбы все живое выделяется на фоне неживого. И сильнее всего выделяются другие электрические рыбы.